Для тих, хто спостерігає за зміною клімату Арктики здалеку, картина часто здається простою: потепління є згубним процесом, який призводить до танення крижаних шапок і підвищення рівня моря. Однак, як це часто буває, реальність набагато складніша.
Група японських дослідників, які вивчають хитросплетіння Арктики, надали ще один доказ цієї складності. Розглядаючи арктичний клімат, випливає одна істина: все нагрівається, і швидко. Швидкість нагрівання регіону у два-чотири рази перевищує середньосвітовий показник. У зв’язку з цим постає важливе запитання: що є причиною швидкого підвищення температури в Арктиці?
Це явище, відоме як арктична ампліфікація, не лише змінює місцеве середовище, але й впливає на глобальні кліматичні системи. Щоб розгадати причини цього, потрібно поглянути не тільки на лід і температуру, але й на менш очевидні фактори, як-от арктичний пил.
Арктичний пил: Несподіваний гравець
У світі, де ми часто сприймаємо пил лише як незручність, дослідники виявили, що він відіграє значну роль у потеплінні Арктики. Згідно з результатами нещодавнього дослідження, пил (зокрема той, що походить із вільних від снігу та льоду районів Арктики) був пов’язаний із прискореним потеплінням регіону.
Згідно з поширеним розумінням, зазвичай вважається, що підвищення температури в Арктиці пов’язане з більшою кількістю крапель рідини та меншою кількістю кристалів льоду, які заповнюють хмари регіону. Вважається, що ця комбінація створює густіші, довготривалі хмари, які мають більшу ймовірність відбивати сонячне світло, тим самим потенційно охолоджуючи регіон протягом літа. Це те, що зазвичай називають температурним зворотним зв’язком.
Розширення вільних від снігу та льоду площ
Однак японські дослідники малюють іншу картину. Їхнє дослідження показало, що потепління в Арктиці пов’язане з розширенням територій, вільних від снігу та льоду. Це збільшення призводить до одночасного збільшення викидів пилу, що сприяє утворенню кристалів льоду в хмарах. Більш тонкі, менш міцні хмари є одним із наслідків кристалів льоду в хмарах, що означає, що менше сонячного світла відбивається, і Арктика стає теплішою влітку. Дослідники назвали це «зворотним зв’язком викидів».
Голос дослідників
Провідний автор дослідження, професор Хітоші Мацуї з Університету Нагоя, дає цінне розуміння цього складного явища.
«Збільшення кількості пилу через потепління в Арктиці може спричинити явище, протилежне традиційному розумінню змін кристалів льоду», — зауважив він. «Наше попереднє дослідження показало, що велика кількість арктичного пилу розподіляється в нижній частині тропосфери (нижче приблизно 3 км на висоті) в регіоні влітку та ранньою осінню, причому пил діє як дуже ефективне ядро для утворення льоду в хмарах на на цій висоті протягом сезону».
Озираючись назад, дивлячись вперед
Для свого дослідження професор Мацуї, доктор Кей Кавай та їхні колеги з Національного інституту полярних досліджень та Університету Хоккайдо використовували глобальну модель аерозольного клімату CAM-ATRAS. Вони дослідили, як змінилися викиди пилу з поверхні арктичної землі протягом сорока років, з 1981 по 2020 рік. Результати показують: викиди пилу зросли на 20% у цей період, оскільки Арктика продовжувала нагріватися.
Утворення арктичного пилу та кристалів льоду
Збільшення викидів пилу в Арктиці сприяє утворенню льоду в хмарах у нижній частині тропосфери, підриваючи ефективність хмар переносити більше крапель рідини та менше кристалів льоду в міру нагрівання Арктики. Дослідники виявили, що на 30% території регіону щорічно та на 70% влітку зростання утворення кристалів льоду через збільшення пилу переважує зменшення, спричинене зворотним зв’язком температури.
«Більшість кліматичних моделей не враховують вплив пилу з поверхні Арктики. Наше дослідження показує, що для підвищення точності прогнозів зміни клімату в Арктиці слід враховувати зворотні зв’язки, що врівноважують температуру та викиди», — зазначив Мацуї.
Отже, поки ми продовжуємо боротися з реаліями зміни клімату, ці висновки підкреслюють необхідність визнати тонкий зв’язок між потеплінням Арктики та арктичним пилом. Це нагадування про те, наскільки взаємопов’язаний наш світ і як глибше розуміння цих зв’язків може допомогти нам робити кращі прогнози та, можливо, приймати кращі рішення щодо майбутнього нашої планети. Повний текст дослідження опубліковано в журналі npj Climate and Atmospheric Science.