Бюллетень ВМО: волны тепла ухудшают качество воздуха и загрязняют окружающую среду
Изменение климата приводит к повышению интенсивности и частоты волн тепла. Согласно новому докладу Всемирной метеорологической организации (ВМО) эта экстремальная жара, усугубляемая лесными пожарами и пустынной пылью, оказывает ощутимое влияние на качество воздуха, здоровье человека и окружающую среду.
- Изменение климата повышает частоту и интенсивность волн тепла
- Вопросы качества воздуха и изменения климата должны рассматриваться вместе
- Европейская волна тепла 2022 года привела к росту загрязнения озоном
- Дым от лесных пожаров вредит здоровью человека, экосистемы и сельскохозяйственных культур
- Парки и деревья могут уменьшить влияние городских островов тепла
Основное внимание в Бюллетене ВМО по качеству воздуха и климату 2023 года, третьем в ежегодной серии, уделяется волнам тепла. Это должно привлечь внимание к тому факту, что опасность представляют не только высокие температуры, но и часто упускаемые из виду, однако не менее пагубные последствия возникающего загрязнения.
В Бюллетене показано, как волны тепла, вызвавшие лесные пожары в северо-западной части США, и волны тепла, сопровождавшиеся вторжением пустынной пыли в Европу, привели к опасному ухудшению качества воздуха в 2022 году. Он также содержит тематические исследования на примере Бразилии, согласно которым парки и лесопарковые зоны в городах способствуют улучшению качества воздуха, поглощению двуокиси углерода и снижению температуры, что отвечает интересам жителей.
«Волны тепла ухудшают качество воздуха, что сказывается на здоровье человека, экосистемах, сельском хозяйстве и нашей повседневной жизни», — заявил Генеральный секретарь ВМО проф. Петтери Таалас. «Вопросы изменения климата и качества воздуха не могут рассматриваться по отдельности. Они идут рука об руку, и только комплексный подход к их решению способен разорвать этот порочный круг», — сказал он.
«Этот Бюллетень по качеству воздуха и климату касается 2022 года. Ситуация, наблюдаемая в 2023 году, приобретает еще более экстремальный характер. Июль был самым жарким за всю историю наблюдений, сильная жара наблюдалась во многих частях Северного полушария и сохранялась в августе», — рассказал он.
«Лесные пожары охватили обширные территории Канады, вызвали катастрофические разрушения и гибель людей на Гавайях, а также нанесли значительный ущерб и привели к жертвам в Средиземноморском регионе. В результате уровни качества воздуха для многих миллионов людей повысились до опасных значений, а шлейфы дыма пересекли Атлантику и попали в Арктику», — сказал проф. Таалас.
Изменение климата приводит к повышению частоты и интенсивности волн тепла, и, как ожидается, эта тенденция сохранится и в будущем. Ученые все больше сходятся во мнении, что волны тепла будут увеличивать риск возникновения и степень серьезности лесных пожаров.
«Волны тепла и лесные пожары тесно связаны между собой. Дым лесных пожаров содержит адскую смесь химических веществ, которая не только влияет на качество воздуха и здоровье человека, но и наносит ущерб растениям, экосистемам и сельскохозяйственным культурам, а также приводит к увеличению выбросов углерода и, соответственно, парниковых газов в атмосферу», — говорит д-р Лоренцо Лабрадор, научный сотрудник сети Глобальной службы атмосферы ВМО, составившей бюллетень.
ВМО выпустила доклад, приурочив его к Международному дню чистого воздуха для голубого неба, который отмечается 7 сентября. Тема этого года — «Вместе за чистый воздух» — подчеркивает необходимость прочных партнерских связей, увеличения инвестиций и общей ответственности за преодоление проблемы загрязнения воздуха.
Взаимодействие климата и качества воздуха
Изменение климата, вызванное парниковыми газами, удерживающими тепло, в результате деятельности человека, представляет собой долгосрочную глобальную угрозу. Загрязнение воздуха же, напротив, происходит в масштабе от нескольких дней до нескольких недель и, как правило, носит более локальный характер.
Загрязнители включают в себя такие короткоживущие химически активные газы, как оксиды азота и биогенные летучие органические соединения, образующие озон, который относится к малым газовым составляющим атмосферы и является одновременно широко распространенным загрязнителем воздуха и парниковым газом, а также твердые частицы (ТЧ) — широкий спектр мельчайших частиц, часто называемых аэрозолями, взвешенных в атмосфере, которые вредят здоровью человека.
Качество воздуха и климат взаимосвязаны, поскольку связаны влияющие на них химические соединения, поскольку вещества, ответственные за изменение климата и деградацию качества воздуха, часто выбрасываются из одних и тех же источников, и поскольку изменения в одном из них неизбежно вызывают изменения в другом.
Например, при сжигании ископаемых видов топлива в атмосферу выбрасываются двуокись углерода (CO2) и окись азота (NO), что может привести к образованию озона и нитратных аэрозолей. Аналогичным образом, некоторые виды сельскохозяйственной деятельности являются основным источником парникового газа метана и приводят к выбросу аммиака, который затем образует аэрозоли аммиака, негативно влияющие на качество воздуха.
Качество воздуха, в свою очередь, влияет на здоровье экосистем, поскольку такие загрязнители воздуха, как азот, сера и озон, оседая из атмосферы на поверхность Земли, поглощаются растениями, нанося вред окружающей среде и снижая урожайность.
События 2022 года
Лето 2022 года стало самым жарким за всю историю европейских наблюдений. Продолжительная волна тепла привела к увеличению концентрации как ТЧ, так и приземного озона.
В сотнях пунктов мониторинга качества воздуха зафиксировано превышение уровня озона, установленного Рекомендациями Всемирной организации здравоохранения по качеству воздуха, в 100 мкг/м3 по восьмичасовой экспозиции. Первые случаи были отмечены на юго-западе Европы, с дальнейшим продвижением в центральную Европу и, наконец, на северо-восток — по мере распространения волны тепла по всему континенту.
Во второй половине августа 2022 года наблюдалось необычно сильное вторжение пустынной пыли на территорию Средиземноморья и Европы. Сочетание высокой температуры и высокого содержания аэрозолей, а значит и содержания ТЧ, сказалось на здоровье и благополучии человека.
В то время как озон высокого уровня (стратосферный озон) защищает нас от вредного воздействия ультрафиолетовых солнечных лучей, приземный озон вреден для здоровья человека. Он также может привести к снижению как количества, так и качества урожая основных продовольственных культур.
В мировых масштабах потери урожая под воздействием озона составляют в среднем 4,4−12,4 % для основных продовольственных культур, а потери пшеницы и сои в основных сельскохозяйственных районах Индии и Китая достигают 15−30 %.
Волны тепла и засушливые условия способствуют возникновению лесных пожаров, которые, едва начавшись, быстро разрастаются, распространяясь по сухой, легко воспламеняющейся растительности. Такие ситуации могут способствовать увеличению выбросов аэрозолей.
Так, продолжительная волна тепла в сентябре 2022 года соотносилась с аномально высокими уровнями сжигания биомассы в северо-западной части США, что по данным Агентства по охране окружающей среды США (EPA) привело к ухудшению качества воздуха в большей части региона.
Атмосферное осаждение азотсодержащих соединений с подветренной стороны пожаров также оказывает воздействие на экосистемы — явление, которое будет усиливаться по мере потепления климата и формирования волн тепла. В Калифорнии и в северо-западной части США было обнаружено, что пожары вносят значительный вклад в осаждение азота в ряде природных экосистем, часто превышая пороги критической нагрузки и негативно влияя на биоразнообразие, объемы чистой питьевой воды и даже качество воздуха за счет выбросов, которые приводят к дальнейшему загрязнению воздуха.
Городские острова тепла
В городских районах часто встречаются здания и объекты инфраструктуры, достигающие высоты в 100 метров и более, что влияет на ветровой и температурный режимы по сравнению с окружающими сельскими районами. Этот эффект обычно называют городским островом тепла (ГОТ). Величина перепадов зависит от многих факторов, но в ночное время может достигать 9 °C.
Этот эффект сочетается с фактором изменения климата и имеет множество последствий, включая дополнительную тепловую нагрузку в ночное время, которое должно быть временем восстановления после дневных температур.
Это важно, поскольку значительная часть населения живет и/или работает в городах, а воздействие высоких температур может привести к росту заболеваемости и смертности, особенно во время тепловых волн и в ночное время.
Наблюдения такого рода были проведены недавно в Сан-Паулу (Бразилия): измерения температуры и выбросов СО2 в двух парках показали, что влияние городских островов тепла снижается, а выбросы CO2 частично уменьшаются за счет увеличения количества зеленых насаждений в городах, что указывает на преимущества природосберегающих решений в области смягчения последствий изменения климата.
Примечания для редакторов
В Бюллетене ВМО по качеству воздуха и климату ежегодно публикуется информация о состоянии качества воздуха и его связи с изменениями климата, учитывающая географическое распределение и изменения в уровнях традиционных загрязняющих веществ.
В бюллетень включены материалы ведущих международных экспертов сети Глобальной службы атмосферы ВМО.
Редакционный совет, в алфавитном порядке
Председатель — др Джули М. Найсли (член Научного руководящего комитета ГСА ВМО по загрязнению окружающей среды и химии атмосферы), Университет Мэриленда, США, и НАСА, США
Члены — Франк Дентенер (сопредседатель Научной консультативной группы ГСА ВМО по применениям, член Инициативы ГСА ВМО по объединению данных измерений и результатов моделирования для оценки глобального суммарного атмосферного осаждения), Объединенный исследовательский центр Европейской комиссии (ОИЦ) — Институт окружающей среды и устойчивости, Испра, Италия;
Грег Кармайкл (председатель Научного руководящего комитета ГСА ВМО по загрязнению окружающей среды и химии атмосферы), Университет Айовы, США;
Питер Коларко (член Научной консультативной группы ГСА ВМО по аэрозолям), Лаборатория химии и динамики атмосферы, Годдардский центр космических полетов НАСА, Гринбелт, США;
Оуэн Р. Купер (председатель Научной консультативной группы ГСА ВМО по реактивным газам), Объединенный институт исследований в области наук об окружающей среде (CIRES), Университет штата Колорадо в Боулдере и Лаборатория химических наук НУОА (CSL), США;
Лучия Мона (член Научной консультативной группы ГСА ВМО по аэрозолям), Институт методологии анализа окружающей среды Национального совета по научным исследованиям Италии (НСИ), Потенца, Италия;
Венсан-Анри Пёч (председатель Научной консультативной группы ГСА ВМО по применениям), директор Службы мониторинга атмосферы в рамках программы «Коперник» (СМАК), Европейский центр среднесрочных прогнозов погоды (ЕЦСПП) (Рединг, Соединенное Королевство; Бонн, Германия);
Ранжит С. Сохи (председатель Научной консультативной группы ГСА ВМО по исследованиям в области городской метеорологии и окружающей среды), Университет Хартфордшира, Соединенное Королевство;
Джон Уокер (сопредседатель Научной консультативной группы ГСА ВМО по суммарным атмосферным осаждениям), Агентство по охране окружающей среды США, Дарем, США.
За дополнительной информацией, пожалуйста, обращайтесь:
- Clare Nullis пресс-секретарь ВМО cnullis@wmo.int +41 79 709 13 97
- WMO Strategic Communication Office Media Contact media@wmo.int