Бюллетень ВМО: волны тепла ухудшают качество воздуха и загрязняют окружающую среду

Бюллетень ВМО: волны тепла ухудшают качество воздуха и загрязняют окружающую среду

06 Сентября 2023

Ключевые сообщения

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.

Change in the number of days per year with daily maximum surface temperatures above 35 °C, relative to an 1850–1900 baseline, as predicted by 27 numerical models, in a world that will have experienced 1.5 °C warming

Figure produced using data from the IPCC Working Group I Interactive Atlas

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.

CAMS EAC4 reanalysis of particulate matter d < 2.5 um

Source: European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF)/CAMS

CAMS EAC4 reanalysis of particulate matter d < 2.5 um (PM2.5): 2003-2022 Mean

Source: European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF)/CAMS

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.

Превышение содержания озона (O3) (сверх рекомендаций ВОЗ) и температурные аномалии в городских районах Европы в период с 10 по 21 июля 2022 г.

Источник: Университет Йорка и Национальный центр атмосферных наук (химический факультет), Соединенное Королевство Великобритании и Северной Ирландии

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

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