Mokslininkai pradeda geriau suprasti aerozolius ir debesis. Dėl to aiškėja, kad klimatą jie vėsina mažiau.
Jau nuo seno debesys ir aerozoliai – dvi vienos paslaptingesnių klimatą veikiančių jėgų. Kartais jie Žemę šildo, kartais vėsina. Manyta, kad grynasis jų poveikis atsveria dalį bendros šilimo tendencijos: jeigu ne aerozolių įtaka, kaita būtų buvusi didesnė. Tačiau smulkmenos buvo neaiškios.
Ir tebėra, bet neaiškumo mažiau. „Tai, kad mokslininkai geriau perprato debesis ir aerozolius, įdomiausias įvykis nuo AR4“, – teigia Piersas Forsteris iš Lidso universiteto. Akronimas AR4 žymi ketvirtąją Tarpvyriausybinės klimato kaitos komisijos (TKKK) vertinimo ataskaitą, paskelbtą 2007 m. Jos įpėdinės penktosios ataskaitos dalys paskelbtos rugsėjo 27-ąją ir 30-ąją. Čia pateikiama debesų ir aerozolių vertinimo išvada, kad jų vėsinamasis poveikis yra mažesnis, nei manyta.
Aerozolių paslaptingumas prasideda nuo jų dydžio ir įvairovės. Kubiniame centimetre oro paprastai skraido tūkstančiai skystų arba kietų dalelių. Tai aerozoliai. Jie gali būti nuo kelių nanometrų iki kelių mikronų dydžio, t. y. nuo milijardosios iki milijonosios metro dalies. Tokie aerozoliai kaip sulfatai ir suodžiai dažnai atsiranda dėl žmogaus veiklos. Kiti, pavyzdžiui, jūros purslai, yra natūralūs. Žemutiniuose atmosferos sluoksniuose jie išlieka tik kelias dienas. O stratosferoje gali skrajoti daugiau nei metus.
Esant tokiai įvairovei, sunku apskaičiuoti jų poveikį klimatui. Dalis į kosmosą atspindi saulės šviesą ir taip vėsina Žemę. Kiti šildo – tą šviesą sugeria. Vyrauja vėsinamasis poveikis. Tačiau iš įvairovės kyla neapibrėžtumas.
Šią miglą pradėjo sklaidyti tikslesni tyrimai. Pasitelkiant tokias laboratorines metodikas kaip fotoakustiniai matavimai (tai vėžio tyrimams naudojamas biomedicininio vizualizavimo metodas) galima pažiūrėti, kaip elgiasi atskiros aerozolių dalelės. Tai svarbu, nes paaiškėjo, kad aerozolio gebėjimą, pavyzdžiui, sugerti vandenį (nuo to priklauso aerozolio poveikis debesims) lemia jo dydis ir sudėtis. Iš dalies nuo to priklauso ir jo gebėjimas išsklaidyti arba sugerti šilumą. Kaip tvirtina Ilona Riipinen iš Stokholmo universiteto, dabar mokslininkai gali tiksliau išsiaiškinti, kurie aerozoliai ką daro.
Be to, tyrėjai tiksliau nustatė, kaip aerozoliai evoliucionuoja. Nėra taip, kad jų dalelės tiesiog skrajoja nekisdamos. Antai sulfatų garai grupuojasi į kelių molekulių telkinius, vėliau virsta nanometrinėmis dalelėmis. Telkinių formavimosi tempas priklauso nuo to, ar yra tokių junginių kaip amoniakas ir aminai.
Gavę išsamesnių duomenų apie tai, kaip aerozoliai atrodo ir elgiasi, mokslininkai susidarė tikslesnį vaizdą, kokia jų įtaka debesims, tad ir klimatui. Debesys formuojasi aerozolių pagrindu, t. y. vandens lašeliai arba ledo kristalai susidaro ant aerozolių dalelių. Kuo gausiau pastarųjų, tuo daugiau vandens lašelių ir tuo geriau debesis atspindi. Tai patikimai nustatyta sąsaja; ji – pagrindinė ryšio tarp aerozolių, debesų ir visuotinio atvėsimo priežastis.
Manyta, kad yra antrinė sąsaja, prisidedanti prie klimato vėsinimo. Jeigu iš tam tikro garų kiekio susidaro daugiau dalelių, jos turi būti mažesnės. Vadinasi, ant jų atsirandantys lašeliai taip pat smulkesni, o tai sumažina tikimybę, kad iš debesies iškris lietus ar sniegas, ir didina tikimybę, kad jis atspindės dar daugiau spinduliavimo. Paaiškėjo, kad šis antrinis poveikis ne toks didelis, kaip manyta, t. y. papildomas vėsinimas ne toks stiprus. Tačiau vienos konkrečios rūšies aerozoliai daro didesnę įtaką, nei skaičiuota anksčiau. Tai suodžiai, kurie, kaip ir visi juodi daiktai, sugeria šilumą. Aplinkoje jų daugiau, nei manyta, o ir juodesnių, nei įsivaizduota.
Sudėjus visus šiuos veiksnius, naujieji vertinimai rodo, kad grynasis aerozolių poveikis siekia minus 0,82 vato kvadratiniam metrui Žemės paviršiaus (toks vėsinimo lygis). Pagal 2007 m. TKKK vertinimus vėsinimo lygis buvo didesnis – minus 1,2 vato kvadratiniam metrui.
Stebint neapibrėžtumą
Nauji debesų poveikio tyrimai tuo neapsiriboja. Debesų, kaip ir aerozolių, yra įvairiausių – tai žino kiekvienas peizažų tapytojas. Pagal tradicinius jų poveikio klimatui vertinimus žemi debesys atspindi saulės šviesą ir praleidžia Žemės paviršiaus atgal išspinduliuojamą šilumą, – vadinasi, aplinka vėsta. Aukšti debesys saulės šviesą praleidžia ir akumuliuoja kylančią šilumą, – vadinasi, aplinka šyla. Tad, kaip ir aerozolių atveju, klimatologams rūpi, kurie debesys svarbūs ir kur jie yra.
Pasirodo, vieni reikšmingesnių yra plaukiojantys abiejų pusrutulių vidutinio klimato juostose (tose platumose, kuriose šiauriniame pusrutulyje plyti JAV ir Europa, o pietiniame – pietinė Lotynų Amerikos dalis ir Australijos pietūs). Tai vadinama vidutinių platumų audrų keliais.
Audrų keliais judantys debesys per pastaruosius 30 metų pasistūmėjo po porą laipsnių į šiaurę arba pietus, link ašigalių. Tokio reiškinio poveikis trejopas ir visais atvejais regima didesnio atšilimo tendencija. Kadangi prie ašigalių saulės šviesa menkesnė, žemi debesys mažiau jos atspindi (nors ir kylančios šilumos, kurią galima akumuliuoti, ne taip gausu). O žemesnės platumos, iš kurių audrų keliais judantys debesys traukiasi (pavyzdžiui, šiaurinio kelio pietinis pakraštys, t. y. Viduržemio jūros regionas ir Teksasas), gauna daugiau saulės šviesos. Daugiau šviesos – daugiau šilumos. Galiausiai, aukštesnėse platumose, kur link slenka audrų keliai, aukštų debesų, regis, gausiau, o žemų – atvirkščiai. Tai irgi reiškia didesnį atšilimą.
Kaip tvirtina Frida Bender iš Stokholmo universiteto, įdomu tai, kad gali būti sąsaja tarp debesų poslinkio link ašigalių ir klimato jautrumo, rodančio, kiek atšiltų pasaulio klimatas, jeigu dėl dvigubai išaugusios anglies dioksido koncentracijos įsigalėtų nauja pusiausvyra. Poslinkį link ašigalių numatantys modeliai klimato jautrumo vertes taip pat rodė didesnes. Tai veikiausiai atspindi debesų ir aerozolių svarbą klimatui. Tačiau naujojoje ataskaitoje TKKK klimato jautrumo įvertį sumažino, iš dalies dėl to, kad 15 metų paviršiaus temperatūra nekinta. Kol kas neaišku, kaip jautrumo sumažinimas dera su geresniu debesų išmanymu. Gal vaizdas šiek tiek aiškesnis nei anksčiau, bet jį, hmm… tebedengia debesys.
