Опасный воздух. Ученые составили карту атмосферных рек, загрязняющих планету

Ученые нанесли на карту ветровые "реки" в атмосфере Земли, которые ответственны за перенос огромного количества потенциально опасных аэрозолей по планете. Частицы, которые проходят через эти атмосферные течения, в конечном итоге спускаются вниз, снижая качество воздуха и уменьшая видимость на несколько дней подряд, сообщает New Atlas

Каждый год огромные количества переносимых по воздуху частиц, известных как аэрозоли, распространяются по всему миру высокоскоростными потоками ветра в так называемых "атмосферных реках". Эти аэрозоли включают в себя загрязняющие вещества от сжигания ископаемого топлива и вулканического пепла, а также молекулы углерода, выделяющиеся при лесных пожарах, и даже частицы пыли и песка, уносимые с пустыни Сахара.

Перенос аэрозолей через атмосферу иногда может иметь положительный эффект, например, когда переносимый по воздуху материал опускается обратно на поверхность и обогащает почву – это процесс, который помогает сохранить тропические леса. Однако в населенных пунктах скопления аэрозолей могут ухудшить видимость и, что более важно, нанести серьезный вред органам дыхания.

Только в прошлом году огромный шлейф пыли из пустыни Сахара был поднят высоко в атмосферу и перенесен через северную часть Атлантического океана. Через два дня, после того, как этот поток аерозолей, получивший прозвище "Годзилла" из-за своего размера, начал движение с западного побережья Африки, было зарегистрировано снижение качества воздуха в Карибском бассейне. Через несколько дней он достиг юго-востока США, где вызвал загрязнение воздуха, которое продолжалось несколько дней на территории от Канзаса до южной Флориды.

В последние десятилетия ученые пытались пролить свет на то, как аэрозоли перемещаются в атмосфере. Хотя в прошлом были опубликованы многочисленные исследования атмосферных рек, в основном они касались конкретных явлений и мест.

В новом исследовании, проведенном под руководством НАСА, был использован глобальный подход к нанесению на карту природы атмосферных рек путем объединения измененного алгоритма отслеживания аэрозолей с усовершенствованной компьютерной моделью климата Земли.

Алгоритм, использованный учеными, сначала был разработан для отслеживания водяного пара, проходящего через атмосферные реки. Однако исследователи смогли изменить его, чтобы отслеживать количество аэрозолей, включая сульфат, выделяемый во время извержений вулканов, а также морскую соль, пыль и частицы углерода.

Затем этот алгоритм был введен в передовую цифровую модель нашей планеты, которая создает представление о атмосфере Земли каждые шесть часов на основе огромного количества спутниковых и наземных источников данных.

Ученые использовали эту модель для отслеживания положения и частоты атмосферных рек в период с 1997 по 2014 год. Они обнаружили, что атмосферные реки не переносят постоянный поток вредных веществ круглый год. Ученые выяснили, что от 40 до 100 процентов аэрозолей, перемещаемых через атмосферные реки, переносятся ограниченным количеством таких экстремальных явлений, как "Годзилла".

Кроме того, тип переносимого аэрозоля варьировался от места к месту. Было обнаружено, что некоторые регионы Азии, Сахары и Намибии были преимущественно источниками пылевых аэрозолей. Между тем восточная часть США, северная Индия и Африка, как правило, были источниками сажи от лесных пожаров и углерода, образующегося при сжигании ископаемого топлива.

Этот новый подход к анализу атмосферных рек в глобальном масштабе позволит исследователям начать изучение многочисленных характеристик данного явления, например, как они взаимодействуют с бурями и удерживают тепло. Это также поможет расширить понимание научным сообществом того, как они влияют на качество воздуха в больших масштабах, а также того, как атмосферные реки переносят патогены растений на большие расстояния нанося ущерб фермерам и производству продуктов питания.