Ожидаемое увеличение частоты, интенсивности и продолжительности волн тепла и связанное с этим увеличение количества лесных пожаров в этом столетии, вероятно, приведут к ухудшению качества воздуха, нанося вред здоровью человека и экосистемам. Согласно новому докладу Всемирной метеорологической организации (ВМО) взаимодействие между загрязнением и изменением климата подвергнет дополнительному «климатическому наказанию» сотни миллионов людей.

В ежегодном Бюллетене ВМО по качеству воздуха и климату сообщается о состоянии качества воздуха и его тесной взаимосвязи с изменением климата. В бюллетене рассматривается ряд возможных последствий для качества воздуха при сценариях с высоким и низким уровнем выбросов парниковых газов.

Бюллетень ВМО по качеству воздуха и климату 2022 г. посвящен, в частности, воздействию дыма от лесных пожаров в 2021 году. Как и в 2020 году, жаркие и засушливые условия усугубили проблему распространение лесных пожаров на западе Северной Америки и в Сибири, вызвав повсеместное повышение уровня содержания мелких твердых частиц (PM_2.5), наносящих вред здоровью.

«По мере нагревания земного шара ожидается увеличение количества лесных пожаров и связанного с этим загрязнения воздуха даже при сценарии с низким уровнем выбросов. Помимо воздействия на здоровье человека это также окажет негативное влияние на экосистемы, поскольку загрязнители воздуха оседают из атмосферы на поверхность Земли», — говорит Генеральный секретарь ВМО проф. Петтери Таалас.

«Мы видели это на примере волн тепла в Европе и Китае в этом году, когда стабильно высокие показатели атмосферных условий, солнечный свет и низкая скорость ветра способствовали высокому уровню загрязнения», — отметил проф. Таалас.

«Это предвестие будущего, потому что мы ожидаем дальнейшего увеличения частоты, интенсивности и продолжительности волн тепла, что может привести к еще большему ухудшению качества воздуха — явлению, известному как «климатическое наказание», — сказал он.

«Климатическое наказание» относится непосредственно к усилению влияния изменения климата на образование приземного озона, который негативно влияет на воздух, которым дышат люди. В регионах с наиболее суровым прогнозируемым климатическим наказанием — в основном в Азии — проживает примерно четверть населения Земли. Изменение климата может усугубить случаи катастрофического загрязнения приземным озоном, что приведет к пагубному воздействию на здоровье сотен миллионов людей.

Бюллетень по качеству воздуха и климату, второй в ежегодной серии, и сопровождающая его анимация об осаждении загрязняющих веществ из атмосферы были опубликованы в преддверии Международного дня чистого воздуха для голубого неба 7 сентября. Тема мероприятия этого года, проводимого по инициативе Программы ООН по окружающей среде, — «Воздух, которым мы дышим» — посвящена трансграничному характеру загрязнения воздуха и указывает на необходимость коллективных действий.

Бюллетень подготовлен на основе информации, полученной от экспертов сети Глобальной службы атмосферы ВМО, которая отслеживает качество воздуха и концентрации парниковых газов и поэтому может дать количественную оценку эффективности политики, направленной на ограничение изменения климата и улучшение качества воздуха.

Качество воздуха и климат взаимосвязаны, поскольку химические соединения, которые приводят к деградации качества воздуха, обычно выбрасываются вместе с парниковыми газами. Таким образом, изменения в одном неизбежно влекут за собой изменения в другом. Так, при сжигании ископаемого топлива (основной источник диоксида углерода (CO₂)) в атмосферу также выбрасывается оксид азота (NO), который может вступать в реакцию с солнечным светом и приводить к образованию озона и нитратных аэрозолей.

Качество воздуха, в свою очередь, влияет на здоровье экосистем через атмосферное осаждение (когда загрязнители воздуха оседают из атмосферы на поверхность Земли). Осаждение азота, серы и озона может негативно влиять на услуги, предоставляемые природными экосистемами, такие как чистая вода, биоразнообразие и хранение углерода, а также может влиять на урожайность в сельскохозяйственных системах.

Служба мониторинга атмосферы в рамках программы «Коперник» Европейского союза проводит измерение глобального содержания твердых частиц. PM_2.5 (т. е. твердые частицы диаметром 2,5 микрометра или меньше) представляют серьезную опасность для здоровья при вдыхании в течение длительного времени. Источниками являются выбросы от сжигания ископаемого топлива, лесные пожары и разносимая ветром пустынная пыль.

Интенсивные лесные пожары привели к аномально высоким концентрациям PM_2.5 в Сибири и Канаде, а также на западе США в июле и августе 2021 г. Концентрация PM_2.5 в Восточной Сибири достигла уровня, ранее не наблюдавшегося, что было обусловлено в основном повышением температур и сухостью почвы.

Ежегодные суммарные расчетные выбросы на западе Северной Америки вошли в пятерку самых высоких за период с 2003 по 2021 годы, при этом концентрации PM_2.5 значительно превысили пределы, рекомендованные Всемирной организацией здравоохранения.

В глобальном масштабе наблюдения за ежегодной общей площадью выжженных земель показывают тренд на снижение за последние два десятилетия за счет уменьшения количества пожаров в саваннах и на лугопастбищных угодьях (Бюллетень ВМО по аэрозолям 2021 г.). Однако в континентальном масштабе в некоторых регионах наблюдаются тренды на увеличение, включая западную часть Северной Америки, Амазонию и Австралию.

Шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) (ОД6) содержит сценарии эволюции качества воздуха по мере повышения температуры в XXI веке. По содержащимся в нем оценкам, вероятность случаев катастрофических лесных пожаров, подобных тем, которые наблюдались в центральной части Чили в 2017 году, в Австралии в 2019 году или на западе США в 2020 и 2021 годах, к концу этого столетия, по-видимому, возрастет на 40–60 % при сценарии с высоким уровнем выбросов и на 30–50 % при сценарии с низким уровнем выбросов.

Если выбросы парниковых газов останутся высокими, вследствие чего глобальная температура повысится на 3°C по сравнению с доиндустриальными уровнями ко второй половине XXI века, ожидается, что уровни приземного озона повысятся в сильно загрязненных районах, особенно в Азии. Это, в частности, подразумевает увеличение на 20 % в Пакистане, северной части Индии и Бангладеш и на 10 % в восточной части Китая. Большая часть увеличения содержания озона будет связана с увеличением выбросов от сжигания ископаемого топлива, но примерно пятая часть этого увеличения будет связана с изменением климата, которое, скорее всего, будет проявляться за счет увеличения волн тепла, которые усугубляют случаи катастрофического загрязнения воздуха. Поэтому волны тепла, которые становятся все более распространенными из-за изменения климата, скорее всего, будут продолжаться, что приведет к деградации качества воздуха.

Сценарий углеродно-нейтральных выбросов во всем мире мог бы ограничить в будущем возникновение случаев экстремального загрязнения воздуха озоном. Это связано с тем, что усилия по смягчению воздействий изменения климата за счет отказа от сжигания ископаемого топлива (на основе углерода) также приведут к сокращению большинства антропогенных выбросов газов-предшественников озона (в частности, оксид азота (NOx), летучие органические соединения и метан).

Твердые частицы, обычно называемые аэрозолями, имеют сложные характеристики, благодаря которым они могут либо охлаждать, либо нагревать атмосферу. Высокое содержание аэрозолей — и, следовательно, плохое качество воздуха — способно охлаждать атмосферу, отражая солнечный свет обратно в космос или поглощая солнечный свет в атмосфере, в результате чего он так и не достигает земли.

МГЭИК предполагает, что низкоуглеродный сценарий будет связан с небольшим краткосрочным потеплением, предшествующим снижению температуры. Это связано с тем, что эффект от снижения содержания аэрозольных частиц, т. е. от уменьшения количества солнечного света, отражаемого в космос, почувствуется в первую очередь, в то время как стабилизация температуры в ответ на сокращение выбросов диоксида углерода займет больше времени. Однако естественные выбросы аэрозолей (например, пыль, дым от лесных пожаров), вероятно, увеличатся в более теплой и засушливой среде из-за условий опустынивания и засухи и могут свести на нет некоторый эффект от сокращения аэрозолей, образующихся в результате деятельности человека.

Будущий мир, который следует сценарию с низким уровнем выбросов углерода, мог бы также извлечь пользу из уменьшения осаждения соединений азота и серы из атмосферы на поверхность Земли, где они могут нанести ущерб экосистемам. Реакция качества воздуха и здоровья экосистем на предлагаемые будущие сокращения выбросов будет отслеживаться станциями ВМО по всему миру, что позволит дать количественную оценку эффективности политики, направленной на ограничение изменения климата и улучшение качества воздуха. Поэтому ВМО продолжит проводить работу с широким кругом партнеров, включая Всемирную организацию здравоохранения и Службу мониторинга атмосферы в рамках программы «Коперник» ЕС, для мониторинга и смягчения воздействий. 

Всемирная метеорологическая организация — авторитетный источник информации в системе Организации Объединенных Наций по вопросам погоды, климата и воды.