Aerozoliai Tai mažos dalelės, kurios lieka suspenduotos Žemės atmosferoje ir gali turėti stiprų poveikį abiem klimato kaita kaip oro kokybė. Jie gali atsirasti iš natūralių šaltinių, tokių kaip ugnikalnių išsiveržimai ar dykumos dulkės, taip pat dėl žmogaus veiklos, pavyzdžiui, deginant iškastinį kurą.
Kas yra aerozoliai ir kodėl jie svarbūs?
Kai kalbame apie aerozolius, daugelis galvoja apie buitinius gaminius suslėgtose talpyklose, tačiau klimatologijoje aerozoliai apima daugybę dalelių – nuo natūralių mineralinių dulkių iki junginių, susidarančių dėl pramoninės veiklos. Antropogeninės kilmės aerozoliai daro didelę įtaką klimatui dėl gebėjimo atspindėti arba sugerti saulės spinduliuotę ir paveikti debesų susidarymą.
Šios dalelės yra skirtingų dydžių ir savybių. Pavyzdžiui, sulfato purškalai susidarančios deginant iškastinį kurą arba biomasę, linkusios išsklaidyti saulės spinduliuotę, sukeldamos vėsinimo efektą. Šios dalelės veikia kaip maži veidrodžiai, nukreipiantys dalį Žemę pasiekiančios saulės šviesos. Kita vertus, aerozoliai, tokie kaip juodosios anglies, taip pat žinomi kaip suodžiai, sugeria saulės spinduliuotę, todėl padidėja vietinė temperatūra.
Aerozolių kilmė ir rūšys
Aerozoliai turi dvi pagrindines kilmes:
- Natūralios kilmės aerozoliai: Jie atsiranda dėl natūralių procesų, tokių kaip ugnikalnių išsiveržimai, smėlio audros ar vėjų pernešama druska iš vandenynų. Šie aerozoliai paprastai yra didesnio dydžio ir palyginti trumpai gyvena atmosferoje.
- Antropogeniniai aerozoliai: Jo kilmė – žmogaus veikla, pavyzdžiui, iškastinio kuro deginimas. Šie aerozoliai apima sulfatus, nitratus ir juodąją anglį. Jie dažnai yra mažesni nei natūralūs aerozoliai, o kadangi jie ilgiau išlieka atmosferoje, jų poveikis yra ilgesnis ir platesnis.
Be to, dažnai randama mišrių aerozolių, kurie sujungia šiuos du šaltinius. Pavyzdžiui, miestuose pramoninės veiklos dalelės gali susimaišyti su suspenduotomis natūraliomis dulkių dalelėmis.
Aerozolių poveikis klimatui: sudėtingas vaidmuo
Aerozoliai vaidina pagrindinį vaidmenį planetos klimato sistemoje, nes jie gali paveikti energijos, gaunamos iš Saulės, ir energijos, sklindančios atgal į kosmosą, pusiausvyrą. Yra du pagrindiniai būdai, kaip aerozoliai veikia šią sistemą:
- Tiesioginis poveikis: Kai kurie aerozoliai, pavyzdžiui, sulfatiniai aerozoliai, turi galimybę atspindėti saulės šviesą atgal į kosmosą, todėl sumažėja Žemės paviršių pasiekiančios radiacijos kiekis. Šis reiškinys sukelia a vėsinimo efektas apie klimatą.
- Netiesioginis poveikis: Aerozoliai taip pat turi įtakos debesų susidarymui ir evoliucijai. Jie veikia kaip vandens garų kondensacijos branduoliai, leidžiantys susidaryti debesų lašeliams. Kuo daugiau aerozolių yra viename regione, tuo didesnis debesyse esančių lašelių skaičius, tačiau šie lašeliai bus mažesni, o tai gali padidinti debesų atspindį ir pailginti jų gyvavimo laiką, generuojant papildomą aušinimą.
Tačiau ne visi aerozoliai vėsina planetą. Aerozoliai kaip juoda anglis, kuris susidaro nevisiškai degant iškastiniam kurui ir biomasei, sugeria saulės šviesą ir šildo atmosferą. Tai daro bendras poveikis aerozolių poveikis klimato kaitai yra sudėtingas ir kai kuriais atvejais netgi prieštaringas.
Aerozolių įtaka debesų susidarymui
Pagrindinis aerozolių aspektas yra jų įtaka debesų susidarymui, o tai savo ruožtu turi įtakos krituliams ir vietiniam klimatui. Debesys, susidarantys esant dideliam dalelių kiekiui, gali būti ryškesni ir labiau atspindintys, tai reiškia, kad Žemės paviršių pasiekia mažiau saulės šviesos.
Tačiau kai atmosferoje yra aerozolių perteklius, debesų susidarymo procesas gali būti sutrikdytas. Naujausi NASA tyrimai tai parodė dūmų ir dulkių aerozoliai Jie gali sugerti spinduliuotę, sušildydami aplinkinį orą. Tai neutralizuoja oro srautą į viršų ir neleidžia visiškai išsivystyti debesims, tai yra, jie neleidžia vandens garams kondensuotis į pakankamai didelius lašelius, kad iškristų kaip lietus. Todėl aerozolių perteklius gali sumažinti kritulių dažnį ir gali pakeisti vietinius oro modelius.
Aerozoliai ir klimato kaita: globalinio atšilimo maskavimas
Viena iš svarbiausių aerozolių savybių klimato kaitos kontekste yra ta, kad jie veikia kaip mechanizmas, kuris užmaskuoja dalį visuotinio atšilimo sukelia šiltnamio efektą sukeliančios dujos. Remiantis Tarpvyriausybinės klimato kaitos komisijos (IPCC) tyrimais, aerozoliai kompensavo maždaug trečdalį atšilimo, kurį sukėlė anglies dioksido ir metano kiekio padidėjimas po pramonės revoliucijos.
Tačiau šis kompensavimo efektas kelia dilemą. Šalims įgyvendinant politiką, kuria siekiama sumažinti aerozolių išmetimą dėl jų žalingo poveikio sveikatai, tikimasi, kad aerozolių vėsinamasis poveikis sumažės, o tai galėtų paspartinti visuotinį atšilimą. Šis reiškinys jau pradėtas pastebėti Azijos ir Europos pramoninėse zonose, kur dėl oro kokybės pagerėjimo padidėjo regioninė temperatūra.
Visuomenės sveikatos ir klimato politikos išlaidos
Nors aerozoliai turi vėsinantį poveikį, jie neturėtų būti laikomi klimato kaitos sprendimu dėl jų rimtų padarinių visuomenės sveikatai. Aerozoliai, ypač deginant iškastinį kurą ir biomasę, yra susiję su kvėpavimo takų ir širdies ir kraujagyslių ligomis ir kasmet prisideda prie milijonų mirčių. Pasaulio sveikatos organizacijos (PSO) duomenimis, dėl oro taršos kasmet miršta maždaug 7 mln.
Dėl šios priežasties įvairių tautų klimato politika siekia subalansuoti oro kokybės gerėjimą su būtinybe kontroliuoti visuotinį atšilimą. Tiriamos naujos technologijos, pvz., anglies dioksido surinkimas, siekiant sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą nedidinant aerozolių išmetimo.
Technologijų pažanga ir pagrįstų sprendimų priėmimas ateinančiais metais bus labai svarbūs siekiant išlaikyti pusiausvyrą tarp klimato kaitos švelninimo ir visuomenės sveikatos gerinimo.
Neabejotina, kad aerozoliai yra esminis klimato mokslo komponentas ir kad jų įtaka visuotiniam atšilimui – nesvarbu, ar planetą vėsina, ar šildo – yra neabejotina. Būsimi tyrimai bus labai svarbūs siekiant geriau suprasti jo poveikį ir kaip galime valdyti jo poveikį mūsų planetai.