Дым от лесных пожаров повысил температуру в Австралии на три градуса

Британские климатологи изучили распределение дыма в стратосфере после лесных пожаров в Австралии в 2019–2020 годах. Они выяснили, что частицы черного углерода, содержащегося в дыме, увеличили среднюю температуру в нижних слоях стратосферы на 0,7 градуса во всем мире, а над Австралией температура повысилась на три градуса. Кроме того, реакция дыма и озона привела к увеличению озоновой дыры над Антарктикой. Статья опубликована в Scientific Reports.

Исключая деятельность человека, есть несколько событий, которые могут изменить температуру в масштабах всей планеты. Это, например, извержения вулканов, падение небесных тел, таяние газогидратов или лесные пожары. Такие события могут следовать друг за другом или сочетаться вместе в различных пропорциях. Например, после падения небесного тела, образовавшего кратер Чикшулуб, в атмосферу попало много диоксида серы, который охладил атмосферу. Но начавшиеся после удара лесные пожары, напротив, вызвали потепление.

В 2019 году в Австралии сезон лесных пожаров начался необычайно рано — уже первого августа (в Южном полушарии в это время еще была зима), хотя обычно пожароопасный сезон начинается с октября. Это было связано с жарким летом и с небольшим количеством осадков. Горел даже национальный парк «Дождевые леса Гондваны» на восточном побережье материковой Австралии. Пожары в период с декабря 2019 по февраль 2020 были крайне масштабными: сгорело более 5,8 миллиона гектар. Миллионы тонн дыма попали в верхнюю тропосферу и нижнюю стратосферу.

Группа исследователей из Великобритании под руководством Лилли Дамани-Пирс (Lilly Damany-Pearce) из Эксетерского университета, используя данные дистанционного зондирования, изучили распределение частиц дыма в стартосфере и объединили эту информацию с климатической моделью UKESM1. Они выяснили, что теоретические расчеты воздействия дыма на стратосферу совпадают с реальными наблюдениями.

Основным источником информации для климатологов послужили данные, полученные со спутников с микроволновыми радиометрами. Такие радиометры позволяют фиксировать температуру на высотах от 12 до 27 километров. Затем ученные вычислили температурные аномалии, используя усредненное значение температуры с 1979 по 2019 годы и вычли его из среднего значения температуры в период пожаров. Оказалось, что в среднем температура нижних слоев стратосферы во всем мире повысилась на 0,7 градуса Цельсия, а в районе Австралии на три градуса. Климатологи отмечают, что это самое большое повышение температуры стратосферы со времен извержение Пинатубо.

Обычно дым от пожаров не попадает в стратосферу, но во время австралийских пожаров самый крупный из шлейфов достиг высоты 36 километров и фиксировался в течении двух месяцев. Аэрозольные частицы поднимались наверх из-за того, что в дыме присутствует черный углерод, который поглощает солнечный свет и поднимается, продолжая нагревать воздух. Это в свою очередь привело к изменениям в озоновом слое из-за смены атмосферной циркуляции, а химические реакции на поверхности частиц истощили сам озоновый слой над Антарктикой.

Стоит отметить, что озоновая дыра в этом месте — явление сезонное. Зимой над Антарктикой формируется полярный вихрь, и он препятствует притоку озона из низких широт. Пик химических активности реакций, которые разрушают озон приходится на весну, когда появляются первые солнечные лучи. В результате формируется дыра в озоновом слое покрывающая весь континент, но ближе к лету температура повышается, вихрь размывается и дыра над Антарктикой затягивается (подробнее об этом в нашем материале «Дыра которую мы залатаем»).

Но лесные пожары истощают озоновый слой и это усиливает полярный вихрь в Южном полушарии. Создается петля обратной связи: чем сильнее полярный вихрь, тем больше он уменьшает озоновый слой и тем дольше дыра над Антарктикой не закрывается. Это может привести к тому, что успехи, достигнутые в рамках Монреальского протокола могут быть сведены на нет из-за глобального повышения температуры и лесных пожаров.

Недавно на N + 1 рассказывали, что в XXI век площадь сгоревших лесов увеличилось приблизительно на треть по всему миру.

Александр Марфин