Ученые научились видеть и отслеживать уровень загрязнения воздуха по перемещению вредных частиц
Проанализировав данные долгосрочных спутниковых наблюдений и используя новый метод, в котором аэрозоли или мельчайшие твердые частицы рассматриваются в качестве маркеров загрязнений, исследователи обнаружили, что пути их распространения в связи с глобальным потеплением смещаются из Китая на север. Исследование было опубликовано в Science of The Total Environment.
Изменение климата — одна из самых серьезных экологических проблем современности, приводящая к экстремальным погодным явлениям, включая засухи, лесные пожары и наводнения. Основной причиной является выброс парниковых газов в атмосферу, которые задерживают тепло и повышают температуру Земли.
Аэрозоли, например твердые частицы PM2.5, не только отрицательно сказываются на здоровье населения, но и влияют на климат Земли, поглощая и рассеивая солнечный свет и изменяя свойства облаков. Как отмечают ученые, существует вероятность, что последствия климатических изменений окажутся более серьезными, чем прогнозируется, поэтому их необходимо с максимальной точностью и как можно раньше выявлять.
Основываясь на этих данных, исследовательская группа из Японии под руководством профессора Хитоси Ирие из Центра дистанционного зондирования окружающей среды при Университете Чиба использовала данные долгосрочных наблюдений, чтобы изучить влияние изменения климата на трансграничное загрязнение воздуха в подветренной части Китая с помощью аэрозолей. Они имеют совершенно уникальный взгляд на то, как аэрозоли влияют на климат, и разработали новую методику обнаружения климатических изменений, рассматривая мельчайшие частицы в качестве маркеров.
«Значимость этого исследования в том, что большинство его результатов получены на основе данных наблюдений. С помощью основных японских спутников наблюдения Земли (серий GCOM, GOSAT, Himawari и ALOS) мы стремимся дополнить эти усилия численным моделированием и методологиями изучения данных, чтобы создать безопасную и надежную глобальную среду, которая смягчит последствия климатического кризиса», — объясняет профессор Ирие.
Китай является одним из основных источников загрязнения воздуха в Восточной Азии. Регион Китая, анализируемый в данном исследовании, является уникальной зоной открытого океана с минимальным вмешательством человека, но при этом важной зоной трансграничных путей загрязнения воздуха, что делает его идеальным местом для изучения метеорологических колебаний, связанных с изменением климата.
В своем исследовании ученые проанализировали данные об аэрозольной оптической глубине (AOD), полученные со спутников, данные реанализа и численного моделирования в Тихом океане в подветренной части Китая за 19 лет, с 2003 по 2021 год. AOD, мера количества солнечного света, блокируемого аэрозолями, является ключевым фактором при анализе аэрозолей и их влияния на изменение климата.
Исследователи разработали новую методику под названием RAOD, которая использует потенциал аэрозолей, чтобы оценить влияние изменения климата. Этот метод позволил ученым количественно оценить значительные временные вариации в перемещении мельчайших частиц. Они обнаружили, что долгосрочные колебания, вызванные изменением климата, перевешиваются более значительными колебаниями метеорологического поля от года к году.
Более того, весной и зимой аэрозоли перемещаются с запада на восток, а летом — на север. Авторы пришли к выводу, что вероятность переноса мельчайших частиц в воздухе из Китая далеко на восток невелика, что свидетельствует об изменении путей трансграничного загрязнения в связи с глобальным потеплением.
«Эти результаты свидетельствуют, что RAOD является ценной методикой для количественной оценки долгосрочных изменений в путях трансграничного загрязнения воздуха в результате изменения климата. Эти результаты особенно значимы, поскольку большинство из них получены на основе данных наблюдений», — говорит профессор Ирие, подчеркивая важность исследования.
Ранее ученым удалось преобразовать углекислый газ в жидкое топливо под названием метанол. Этот процесс происходит за счет того, что молекулы фталоцианина кобальта (CoPc) равномерно распределяются на углеродных нанотрубках — графеноподобных трубках, обладающих уникальными электрическими свойствами. На их поверхности находился раствор электролита, который при пропускании через него электрического тока позволяет молекулам CoPc принимать электроны и использовать их для превращения углекислого газа в метанол.
