Чистый воздух вернет влагу на юг Высокогорной Азии к 2040-м годам

Тихоокеанская декадная осцилляция и Азиатское западное струйное течение оказались главными причинами уменьшения количества осадков на юго-востоке Гималаев. При этом у осцилляции произошла естественная смена фазы, в то время как струйное течение на протяжении 70 лет непрерывно ослабевало из-за интенсивных выбросов антропогенных аэрозолей в Азии. Усилия по контролю за чистотой воздуха должны привести к тому, что уже в 2040-х годах регион вернется к режиму увлажнения. Такие выводы содержит исследование, опубликованное в журнале Nature.

Высокогорная Азия — регион, охватывающий Тибетское плато и окружающие его горные хребты Гиндукуш, Каракорум и Гималаи. В этом месте сосредоточены третьи по величине в мире объемы льда в горных ледниках, которые питают 10 крупнейших азиатских рек и обеспечивают пресной водой почти два миллиарда человек. Начиная с конца 1970-х в Высокогорной Азии наблюдается дисбаланс водных ресурсов: ее северная часть получается увлажнение в виде выпадающих осадков, а погодные условия в южной части (особенно на юго-востоке Гималаев) сохраняются засушливыми.

Тенденция биполярного режима увлажнения особенно заметна в летние сезоны, и в последние два десятилетия она усилилась, что привело к сокращению площади озер и объема речного стока в регионе. Среди возможных причин «влажного севера и сухого юга» называли как естественные (Североатлантическая осцилляция и Тихоокеанская декадная осцилляция), так и антропогенные (интенсивные выбросы парниковых газов и поллютантов в регионе), но конкретный механизм происходящего пока не установлен, что затрудняет составление прогнозов водного баланса региона в будущем.

Ученые под руководством Цзе Цзян (Jie Jiang) из Института физики атмосферы Китайской академии наук исследовали режим осадков на юге Высокогорной Азии. Для этого они объединили данные из шести наборов данных по осадкам, данные реанализа ERA5 и JRA-55 и смоделировали атмосферный перенос влаги в региональном масштабе с помощью математических моделей из ансамбля CMIP6.

Авторы исследования пришли к выводу, что наибольшее влияние на режим осадков на юго-востоке Гималаев оказывают Азиатское западное струйное течение (r=-0,64; p<0,05) и Тихоокеанская декадная осцилляция (r=0,73; p<0,01). Причем, если для Тихоокеанской декадной осцилляции характерны циклы продолжительностью 20-30 лет, и последние два десятилетия как раз пришлись на условия холодной поверхности тропической центрально-восточной части Тихого океана, обильные муссонные осадки в Южной Азии и скудные осадки на юго-востоке Гималаев, то Азиатское западное струйное течение стабильно ослабевало с 1950-х годов.

Используя метод моделирования одиночных воздействий, климатологи обнаружили, что причиной ослабления струйного течения оказались антропогенные выбросы аэрозолей в Азии. Они привели к повышению температуры воздуха севернее 40 градуса северной широты, тогда как в нормальных условиях температура при движении от экватора к полюсам должна снижаться. Это уменьшило меридиональный градиент температуры и вертикальный сдвиг зонального ветра, в результате чего в регион стало поступать меньше осадков. Согласно результатам исследования, благодаря принятым мерам по контролю загрязнения воздуха и смене фазы Тихоокеанской декадной осцилляции юг Высокогорной Азии может перейти в режим увлажнения уже к 2040-м годам.

Ученые уже не в первый раз отмечают успех международной кооперации в контроле чистоты воздуха. Недавно они установили, что начиная с 2011 года среднемировая концентрация твердых частиц PM 2.5 в воздухе перестала расти и в следующие десять лет снизилась примерно на четыре микрограмма в каждом кубическом метре. При этом наибольший вклад в очищение воздуха и лучшие результаты по сокращению смертности относятся к Китаю.