Анализируя данные долгосрочных спутниковых наблюдений и используя новый метод, который рассматривает аэрозоли как трассеры, исследователи обнаружили, что эти пути из Китая немного смещаются на север из-за глобального потепления. Автор: Шиничиро Киносита
Изменение климата является одной из самых значительных экологических проблем современности, приводящей к экстремальным погодным явлениям, включая засухи, лесные пожары и наводнения. Основной движущей силой изменения климата является выброс парниковых газов в атмосферу из-за деятельности человека, которые задерживают тепло и повышают температуру Земли.
Аэрозоли (такие как твердые частицы, PM2.5) не только влияют на здоровье населения, но и влияют на климат Земли, поглощая и рассеивая солнечный свет и изменяя свойства облаков. Хотя прогнозы будущих изменений климата уже сообщаются, возможно, что последствия изменения климата могут быть более серьезными, чем прогнозировалось. Поэтому необходимо точно и как можно раньше обнаруживать изменение климата.
Основываясь на этих идеях, исследовательская группа из Японии под руководством профессора Хитоши Ирие из Центра дистанционного зондирования окружающей среды в Университете Тиба использовала данные долгосрочных наблюдений для изучения влияния изменения климата на трансграничное загрязнение воздуха в подветренной зоне Китая с помощью аэрозолей. Они использовали совершенно уникальный взгляд на то, как аэрозоли влияют на климат, и разработали новую метрику для обнаружения изменения климата, рассматривая аэрозоли как трассеры.
«Значимость этого исследования заключается в том, что большинство его результатов получены из данных наблюдений. В естественных науках, ориентированных на изучение Земли, конечной целью является объединение высокоточных данных, полученных из наблюдений, для количественного понимания процессов, происходящих на Земле, и поиска непреложных истин.
«Поэтому, чем больше у нас данных наблюдений, тем лучше. С продолжением наблюдений Земли с помощью основных японских спутников наблюдения за Землей (таких как серии GCOM, GOSAT, Himawari и ALOS) мы стремимся дополнить эти усилия численным моделированием и методологиями науки о данных для достижения безопасной и надежной глобальной среды, которая смягчает последствия климатического кризиса», — объясняет профессор Ирие.
В состав исследовательской группы вошли г-жа Ин Цай из Высшей школы науки и техники Университета Тиба, доктор Алессандро Дамиани из Центра адаптации к изменению климата Национального института экологических исследований, доктор Сюичи Итахаши и профессор Тосихико Такемура из Научно-исследовательского института прикладной механики Университета Кюсю, а также доктор Прадип Хатри с факультета науки и техники Университета Сока. Их исследование было опубликовано в Интернете 23 мая 2024 года и в Наука об окружающей среде.
Китай является основным источником загрязнения воздуха в Восточной Азии. Подветренная часть Китая, проанализированная в этом исследовании, представляет собой уникальную зону открытого океана с минимальным вмешательством человека, но при этом важную зону трансграничных путей загрязнения воздуха, что делает ее идеальным местом для изучения метеорологических изменений, вызванных изменением климата.
В своем исследовании ученые проанализировали наборы данных об оптической толще аэрозолей (AOD), полученные со спутников, наборы данных повторного анализа и численное моделирование, сосредоточенное на Тихом океане в подветренной зоне Китая за 19 лет, с 2003 по 2021 год. AOD, мера количества солнечного света, блокируемого аэрозолями, является ключевым фактором при анализе аэрозолей и их влияния на изменение климата.
Исследователи разработали новую метрику под названием RAOD, которая использовала потенциал аэрозолей как трассеров для оценки влияния изменения климата на трансграничные пути загрязнения воздуха. Используя RAOD, исследователи смогли количественно оценить значительные временные изменения в переносе аэрозолей. Они обнаружили, что долгосрочные изменения RAOD из-за изменения климата перевешиваются более крупными годовыми изменениями в метеорологическом поле.
Более того, сезонные тенденции показали, что аэрозоли перемещаются с запада на восток весной и зимой и на север летом. Они пришли к выводу, что вероятность переноса аэрозолей из Китая далеко на восток была низкой, что подчеркивает сдвиг в трансграничных путях загрязнения из-за глобального потепления.
В этом исследовании авторы успешно обнаружили изменение климата, используя данные долгосрочных спутниковых наблюдений, в отличие от большинства существующих исследований, которые отслеживали трансграничное загрязнение воздуха с помощью модельного моделирования.
«Эти результаты показывают, что RAOD является ценным показателем для количественной оценки долгосрочных изменений в трансграничных путях загрязнения воздуха из-за изменения климата. Эти результаты особенно значимы, поскольку большинство из них получены на основе данных наблюдений», — говорит профессор Ири, подчеркивая важность исследования.
Рассказывая о будущих последствиях своего исследования, он заключает: «Последствия изменения климата могут быть более серьезными, чем прогнозируется в настоящее время. Это исследование поможет проверить прогнозы изменения климата с нетрадиционной точки зрения «наблюдения за аэрозолями», что позволит более точно понять прогрессирование изменения климата и реализовать рациональные контрмеры».
Подводя итог, это исследование демонстрирует инновационное использование аэрозолей в качестве индикаторов изменения климата, что является значительным шагом вперед в глобальных усилиях по решению насущной проблемы изменения климата.
Дополнительная информация: Ин Цай и др., Обнаруживаемость потенциального эффекта изменения климата на трансграничных путях загрязнения воздуха в подветренной зоне Китай, Наука о всеобщей окружающей среде (2024). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.173490
Информация о журнале: Наука о всеобщей окружающей среде
Предоставлено Университетом Тиба
