Ең жарқын күннің батуы, бұлтты аспан және бәрі жөтелетін күндердің барлығында ортақ нәрсе бар: мұның бәрі аэрозольдердің, ауада қалқып жүрген ұсақ бөлшектердің кесірінен. Аэрозольдер атмосферада қалқып жүретін және планетаның бүкіл энергетикалық тепе-теңдігін өзгертетін ұсақ тамшылар, шаң бөлшектері, ұсақ қара көміртектің биттері және басқа заттар болуы мүмкін.
Аэрозольдер планетаның климатына үлкен әсер етеді. Кейбіреулер, мысалы, қара және қоңыр көміртегі сияқты, Жер атмосферасын жылытады, ал басқалары сульфат тамшылары сияқты оны салқындатады. Ғалымдардың пайымдауынша, тұтастай алғанда, аэрозольдердің бүкіл спектрі ақырында планетаны сәл салқындатады. Бірақ бұл салқындату әсерінің қаншалықты күшті екендігі және оның күндер, жылдар немесе ғасырлар бойына қаншалықты дамитыны әлі толық анық емес.
Аэрозольдер дегеніміз не?
«Аэрозоль» термині атмосфераның ең шеткі шетінен бастап планетаның бетіне дейін ілініп тұрған ұсақ бөлшектердің көптеген түрлерін қамтиды. Олар қатты немесе сұйық, шексіз аз немесе жай көзбен көруге жеткілікті үлкен болуы мүмкін.
Шаң, күйе немесе теңіз тұзы сияқты «бастапқы» аэрозольдер планетаның бетінен тікелей түседі. Олар қатты желмен атмосфераға көтеріледі, жанартаулардың жарылуымен ауаға көтеріледі немесе түтін үйінділері мен өрттерден атылады. «Қосымша» аэрозольдер атмосферада қалқып жүрген әртүрлі заттар, мысалы, өсімдіктер бөлетін органикалық қосылыстар, сұйық қышқыл тамшылары немесе басқа материалдар соқтығысқанда, нәтижесінде химиялық немесе физикалық реакция пайда болады. Екінші аэрозольдер, мысалы, Құрама Штаттардағы Ұлы Түтін таулары аталған тұманды тудырады.
Аэрозольдер табиғи және антропогендік көздерден шығарылады. Мысалы, шаң шөлді жерлерден, құрғаған өзен жағалауларынан, құрғақ көлдерден және басқа да көптеген көздерден көтеріледі. Атмосфералық аэрозоль концентрациясы климаттық жағдайларға байланысты көтеріледі және төмендейді; планета тарихындағы суық, құрғақ кезеңдерінде, мысалы, соңғы мұз дәуірінде, Жер тарихының жылы кезеңдерімен салыстырғанда атмосферада шаң көбірек болды. Бірақ адамдар бұл табиғи циклге әсер етті - планетаның кейбір бөліктері біздің қызметіміздің өнімдерімен ластанса, басқалары шамадан тыс ылғалданды.
Теңіз тұздары аэрозольдердің тағы бір табиғи көзі болып табылады. Олар мұхиттан жел мен теңіз спрейімен ұшып, атмосфераның төменгі бөліктерін толтыруға бейім. Керісінше, қатты жарылғыш жанартау атқылауының кейбір түрлері бөлшектер мен тамшыларды атмосфераның жоғарғы қабатына түсіре алады, олар жер бетінен көптеген миль қашықтықта айлар немесе тіпті жылдар бойы қалқып жүре алады.
Адамның әрекеті аэрозольдердің көптеген түрлерін шығарады. Қазба отындарын жағу парниктік газдар деп аталатын бөлшектерді шығарады - осылайша барлық автомобильдер, ұшақтар, электр станциялары және өнеркәсіптік процестер атмосферада жиналуы мүмкін бөлшектерді шығарады. Ауыл шаруашылығы шаңды, сондай-ақ ауа сапасына әсер ететін аэрозольді азот өнімдері сияқты басқа өнімдерді шығарады.
Жалпы, адамның іс-әрекеті атмосферада қалқып жүрген бөлшектердің жалпы көлемін ұлғайтты, ал қазір 19 ғасырдағыдан шамамен екі есе көп шаң бар. Әдетте «PM2,5» деп аталатын материалдың өте кішкентай (2,5 микроннан аз) бөлшектерінің саны өнеркәсіптік революциядан бері шамамен 60%-ға өсті. Озон сияқты басқа аэрозольдар да көбейіп, дүние жүзіндегі адамдардың денсаулығына ауыр зардаптар әкелді.
Ауаның ластануы жүрек аурулары, инсульт, өкпе аурулары және астма қаупінің жоғарылауымен байланысты. Кейбір соңғы бағалауларға сәйкес, ауадағы ұсақ бөлшектер 2016 жылы дүние жүзінде төрт миллионнан астам мезгілсіз өлімге себеп болды, ал балалар мен қарт адамдар ең ауыр зардап шекті. Ұсақ бөлшектердің әсерінен денсаулыққа қауіп төнуі Қытай мен Үндістанда, әсіресе қалалық жерлерде ең жоғары.
Аэрозольдер климатқа қалай әсер етеді?
Аэрозольдер климатқа екі негізгі жолмен әсер етеді: атмосфераға түсетін немесе шығатын жылу мөлшерін өзгерту арқылы және бұлттардың пайда болуына әсер етеді.
Кейбір аэрозольдер, қиыршық тастардың шаңының көптеген түрлері сияқты, ашық түсті және тіпті жарықты аздап көрсетеді. Күн сәулелері оларға түскенде, олар атмосферадан түскен сәулелерді кері қайтарып, бұл жылудың Жер бетіне жетуіне жол бермейді. Бірақ бұл әсердің теріс мәні де болуы мүмкін: 1991 жылы Филиппиндегі Пинатубо тауының атқылауы жоғары стратосфераға 1,2 шаршы миль аумаққа тең болатын жарық шағылыстыратын ұсақ бөлшектердің мөлшерін тастады. бұл кейіннен екі жыл бойы тоқтамаған планетаның салқындауына себеп болды. Ал 1815 жылы Тамбора жанартауының атқылауы Батыс Еуропа мен Солтүстік Америкада 1816 жылы ерекше суық ауа райын тудырды, сондықтан оны «Жазсыз жыл» деп атады - бұл өте суық және мұңды болды, бұл тіпті Мэри Шеллиді готикалық жазуға шабыттандырды. Франкенштейн романы.
Бірақ басқа аэрозольдер, мысалы, күйдірілген көмірден немесе ағаштан қара көміртектің ұсақ бөлшектері, күннің жылуын сіңіріп, керісінше жұмыс істейді. Бұл, сайып келгенде, атмосфераны жылытады, бірақ ол күн сәулелерін баяулату арқылы Жер бетін салқындатады. Жалпы алғанда, бұл әсер басқа аэрозольдердің көпшілігінің салқындатуынан әлсіз болуы мүмкін - бірақ оның әсері бар және атмосферада көміртегі материалы неғұрлым көп жиналса, атмосфера соғұрлым қызады.
Бұлттардың пайда болуына және өсуіне аэрозольдер де әсер етеді. Су тамшылары бөлшектердің айналасында оңай біріктіріледі, сондықтан аэрозоль бөлшектеріне бай атмосфера бұлттың пайда болуына ықпал етеді. Ақ бұлттар түсетін күн сәулелерін шағылыстырады, олардың жер бетіне жетуіне және жер мен суды жылытуына кедергі келтіреді, сонымен бірге олар планетадан үнемі сәулеленетін жылуды сіңіріп, оны атмосфераның төменгі қабатында ұстайды. Бұлттардың түрі мен орналасуына байланысты олар айналаны жылытуы немесе салқындатуы мүмкін.
Аэрозольдар планетаға әртүрлі әсер етудің күрделі жиынтығына ие және адамдар олардың болуына, санына және таралуына тікелей әсер етті. Климаттың әсері күрделі және өзгермелі болғанымен, адам денсаулығына тигізетін салдары анық: ауадағы ұсақ бөлшектер неғұрлым көп болса, соғұрлым ол адам денсаулығына зиян келтіреді.