ERL: над Сибирью из-за жары образуется больше аэрозольных частиц, чем считалось

Аэрозольные частицы играют ключевую роль в охлаждении планеты. Они могут либо напрямую влиять на то, сколько солнечного света попадает на поверхность Земли, либо косвенно через образование облаков, чему они способствуют. Новые частицы образуются из множества молекул газа, и эти частицы образуются повсюду на планете.

Чтобы понять обстоятельства образования этих частиц, исследователи проводят измерения в различных средах по всему миру. Например, финская флагманская станция SMEAR II проводит измерения в бореальных лесах уже 25 лет.

Однако бореальный лес представляет собой чрезвычайно обширную территорию, и значительная часть его вклада в образование аэрозолей до сих пор не изучена, особенно в его сибирской и канадской частях.

Предыдущие исследования показали, что образование частиц в Сибири встречается редко. Однако недавнее исследование Хельсинкского университета показало, что образование частиц в Сибири было частым явлением и было связано с жаркими условиями. Результаты исследования были опубликованы в январе в журнале Environmental Research Letters.

«Наши результаты показывают, что большое количество аэрозольных частиц может образовываться весной на обширных территориях западно-сибирской тайги, в отличие от того, что предполагалось ранее», — говорят Ольга Гармаш и Екатерина Ежова из Института исследований атмосферы и системы Земли при Университет Хельсинки.

Исследователи также обнаружили, что больше аэрозолей образуется в условиях жары или в потеплении климата, что, в свою очередь, может иметь смягчающий, охлаждающий климатический эффект.

В 2020 году исследователи провели долгосрочную кампанию по измерению с использованием набора самых современных инструментов. Их первоначальная цель состояла в том, чтобы определить, почему частицы редко образуются в Сибири.

«Особенно в марте события образования частиц следовали одно за другим, и они были намного сильнее, чем на финской станции SMEAR II», — говорит Ольга Гармаш.

В 2020 году Сибирь переживала полугодовую аномальную жару. Используя междисциплинарный анализ химии атмосферы, физики и метеорологии, исследователи обнаружили, что лесные выбросы, загрязнение окружающей среды и волна тепла создали идеальные условия для образования аэрозолей. Частое образование новых частиц в тот год, вероятно, было исключением.

«Однако с потеплением температур в Западной Сибири в будущем станут обычным явлением те же температуры, что и во время аномальной жары 2020 года. Такое частое образование новых частиц может стать нормой. Какие последствия это будет иметь для климата, остается важным открытым вопросом», — говорит он. Доцент и преподаватель геофизики университета Екатерина Ежова.

Столь комплексные измерения с акцентом на атмосферные аэрозольные частицы были проведены в Сибири впервые. Исследователи также обнаружили различия в атмосферных процессах между сибирским и фенноскандинавским бореальным лесом.

«Поскольку бореальный лес является крупнейшим наземным биомом, нам нужно больше измерений в других местах, чтобы понять взаимодействие леса и атмосферы и обратные связи в потеплении климата», — говорит Гармаш.

«Наша будущая работа выиграет от сотрудничества с разработчиками моделей: если модель воспроизводит наблюдаемое образование аэрозолей, ее можно использовать для оценки влияния усиленного образования аэрозолей на облака и осадки. Потенциальное применение наших результатов заключается в разработке и тестировании моделей, особенно глобальные модели системы Земли, которые используются для принятия решений», — говорит Ежова.