Китай и Индия являются некоторыми главными источниками загрязнения в мире, с бесчисленными автомобилями, фабриками и домашними хозяйствами, изрыгающими больше чем 2 миллиона метрических тонн углеродной сажи и других темных загрязняющих веществ в воздух каждый год. Эти загрязняющие вещества не являются просто плохими новостями для самих стран. Новое исследование показывает, что они могут влиять на климат тысячи километров далеко, нагрев США до 0.4°C к 2024, при охлаждении других стран.
Некоторые формы загрязнения — аэрозоли особенно светлого цвета, такие как сульфаты, извергающие из электростанций и вулканов — свет разброса назад в космос, охлаждая Землю. Но темные аэрозоли, такие как сажа от дизельных двигателей и электростанций, абсорбируют больше солнечного света, чем они рассеиваются, получая тепло и подогревая воздух вокруг них. Быстро развивающиеся страны, особенно Китай, Индия, и те в юго-восточной Азии, являются плодовитыми источниками таких аэрозолей. За прошлые несколько десятилетий покров, нависающий над регионом, стал известным как «азиатское коричневое облако».
Предыдущие исследования показали, что даже при том, что слои воздуха, загрязненного с углеродными аэрозолями, становятся существенно теплее, облако немного охлаждает температуры на уровне земли некоторыми оценками, уменьшающими сумму солнечного света, достигающего поверхности между 10% и 15%. Коричневое облако также ослабляет ветры во время азиатского летнего муссона и изменяет выбор времени и место ливня муссона. Облако существенно утолстило в последние десятилетия с некоторыми исследованиями, показывающими, что темные выбросы аэрозоля одного только Китая удвоились между 2000 и 2006.
Для измерения влияния этого уплотнения Хайян Тэн, климатолог из Национального Центра Атмосферного Исследования в Валуне, Колорадо и коллегах использовала подробную модель климата, оценившую взаимодействия среди земли, моря, атмосферы и морского льда. В трех различных сценариях бригада повысила темную, богатую углеродом эмиссию от экватора до 50°N и от 70°E до 150°E, регион, покрывающий Индию и большую часть китайской и юго-восточной Азии. Сценарии моделировали то, что произошло бы, если бы темная эмиссия аэрозоля, удвоенная между 2005 и 2024, увеличенным до действующих курсов шести раз, и, подскочила к действующим курсам 10 раз.
Увеличение эмиссии к действующим курсам шести и 10 раз в течение 20 лет кажется чрезвычайным, говорит Тэн. Но бригада использовала эти значения, потому что модель климата несколько недооценивает атмосферное нагревание, вызванное темными аэрозолями.
Такое щипание модели климата «весьма обычно», говорит И Мин, климатолог с Национальным управлением исследований океана и атмосферы в Принстоне, Нью-Джерси, кто не был вовлечен в исследование. «Это целесообразно увеличиваться [темный аэрозоль] эмиссия, чтобы произвести правильную сумму нагревания и лучше соответствовать наблюдениям», говорит он.Шестикратные и 10-кратные увеличения темной эмиссии аэрозоля заставили бы глобальные средние температуры на уровне земли повыситься 0.1°C к 2024, исследователи сообщают в предстоящем выпуске Геофизических Писем об Исследовании. Но возможно более важный, утолщающее коричневое облако вызвало бы существенные изменения в долгосрочных типах погоды, которые будут влиять на области тысячи километров далеко. Результат несколько походил бы на сделанное человеком Теплое течение Эль-Ниньо, явление климата, в котором морская поверхность, нагревающаяся в тропическом Тихом океане, изменяет температуру и осадки в США и в другом месте.
В частности значительные увеличения темной эмиссии аэрозоля вызвали бы столько же сколько 0.4°C нагревающийся в восточных США в течение зимних месяцев и подобного повышения температуры по большинству США в течение летних месяцев. Напротив, Гренландия, большая часть северной Канады и значительные ряды Антарктиды охладились бы 0.25°C или больше в течение лета и зимы.Несмотря на то, что ученые долго изучали результаты загрязняющих веществ на формировании облака и других небольших явлениях, определение, что их результаты на климат в отдаленных регионах являются относительно новой областью, говорит Цзянь Ван, атмосферный ученый из Массачусетского технологического института в Кембридже, не вовлеченный в исследование. Новые результаты «не удивительны вообще», отмечает он.
Однако он добавляет, новое исследование бригады «является высоко идеализированным экспериментом», таким образом, результаты, вероятно, более точны с точки зрения завоевания полного образца изменений, чем они при оценке точной суммы нагревания или охлаждения в определенном месте действия.