Лесные пожары способны не только уничтожать огромные территории, но и создавать уникальные погодные явления. В некоторых случаях интенсивность огня такова, что формируются особые облака — пирокумулятивные грозы, которые поднимают дым на высоту до 16 километров. До недавнего времени ученые лишь предполагали, как такой дым влияет на климат, ведь собрать образцы на такой высоте было практически невозможно.
Однако в июне 2022 года группа исследователей из Гарвардской школы инженерии и прикладных наук смогла провести уникальный эксперимент. Используя самолет NASA ER-2, они проникли в свежий дымовой шлейф, образовавшийся после крупного пожара в Нью-Мексико. На высоте около 14,5 километров специалисты зафиксировали необычно крупные частицы аэрозолей, которые ранее не учитывались в климатических расчетах.
Оказалось, что эти частицы примерно вдвое превышают по размеру те, что обычно встречаются в нижних слоях атмосферы. Такой эффект объясняется тем, что в верхних слоях воздух перемешивается очень медленно, и частицы дыма дольше остаются вместе, сталкиваются и сливаются, образуя более крупные структуры. Это открытие стало настоящим прорывом для понимания процессов, происходящих в атмосфере после масштабных пожаров.
Неожиданный эффект
В ходе эксперимента ученые выяснили, что крупные частицы дыма способны значительно увеличивать количество отраженного излучения, уходящего обратно в космос. По их расчетам, этот показатель вырос на 30–36% по сравнению с аэрозолями, находящимися ниже. Такой эффект приводит к заметному охлаждению атмосферы, что ранее не учитывалось в большинстве климатических моделей.
До сих пор считалось, что дым от пожаров в основном способствует потеплению, поскольку мелкие частицы поглощают солнечный свет. Однако новые данные показывают, что на больших высотах ситуация меняется: крупные частицы отражают больше энергии, чем поглощают, и тем самым охлаждают атмосферу. Это открытие может существенно скорректировать прогнозы изменения климата, особенно в регионах, где лесные пожары становятся все более частыми и масштабными.
Влияние на атмосферу
Помимо охлаждающего эффекта, ученые предполагают, что такие крупные частицы могут влиять и на циркуляцию воздуха в атмосфере. По мнению одного из авторов исследования, Джона Дайкема, локальное нагревание, вызванное скоплением дыма, способно смещать струйные течения и изменять погодные паттерны. Однако для точного понимания этих процессов потребуется еще немало исследований.
Пока специалисты не берутся делать однозначные выводы о том, как именно изменится климат под воздействием высоко поднятого дыма. Но уже сейчас ясно: привычные модели требуют пересмотра, а новые данные могут стать ключом к более точному прогнозированию погодных и климатических изменений.
Будущее исследований
Открытие крупного аэрозоля в верхних слоях атмосферы открывает новые горизонты для науки. Теперь ученым предстоит выяснить, как долго такие частицы могут сохраняться на высоте, как они взаимодействуют с другими компонентами атмосферы и насколько сильно влияют на глобальные климатические процессы.
В ближайшие годы планируется проведение дополнительных полетов и экспериментов, чтобы собрать больше данных о составе и поведении дыма от лесных пожаров. Эти исследования помогут не только лучше понять последствия природных катастроф, но и разработать более эффективные меры по защите климата и предупреждению экстремальных погодных явлений.
Если Вы не знали, Гарвардская школа инженерии и прикладных наук (Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences) — один из ведущих научных центров мира, специализирующийся на исследованиях в области экологии, климата и новых технологий. В ее стенах регулярно проводятся уникальные эксперименты, результаты которых меняют представления о процессах, происходящих на нашей планете. Участие в международных проектах и сотрудничество с NASA позволяют ученым получать доступ к самым современным инструментам и технологиям для изучения атмосферы Земли.
