Загрязняющие фильтры, установленные на угольных электростанциях в Соединенных Штатах с 1970-х годов, резко сократили выбросы диоксида серы, токсичного газа, который способствует кислотным дождям и преждевременной смерти от респираторных и сердечно-сосудистых заболеваний. Если выбросы диоксида серы в США будут сокращены до нуля к 2100 году, как прогнозируют некоторые исследователи, количество осадков над Сахелем может увеличиться до 10 процентов по сравнению с уровнями 2000 года, показывают компьютерные моделирования, опубликованные в исследовании.«Сокращение выбросов в одном регионе может повлиять на количество осадков вдали, потому что наша глобальная атмосфера взаимосвязана», — сказал ведущий автор исследования Дэн Вестервельт, ученый-атмосферник из обсерватории Земли Ламон-Доэрти Колумбийского университета. «Мы показываем, что польза для здоровья и окружающей среды от политики США в области чистого воздуха распространяется и на глобальный климат».Двуокись серы одновременно охлаждает и сушит климат Земли, отражая солнечный свет обратно в космос и подавляя тепловое испарение у земли.
Хотя предыдущие исследования связали высокие выбросы серы в Европе и Азии с суровыми засухами в Сахеле 1970-х и 1980-х годов, это исследование является первым, в котором рассматривается, как выбросы США влияют на осадки в различных регионах мира.Исследователи запустили три независимые глобальные климатические модели, чтобы сравнить относительное воздействие сокращения выбросов серы в результате деятельности человека до нуля в Соединенных Штатах и ??удержания выбросов на уровне 2000-2005 годов. В сценарии с нулевыми выбросами все три модели показали небольшое увеличение среднего глобального количества осадков с более высокими уровнями в США и других регионах северного полушария.
В Сахеле две модели показали, что количество осадков в сезон дождей увеличилось на 5–10 процентов, а в одной из них сезон дождей продлился на два с половиной дня.«Мы были удивлены, обнаружив, что устранение выбросов серы только в одной стране может значительно повлиять на количество осадков на другом континенте, находящемся за тысячи миль от нас», — сказала соавтор исследования Арлин Фиоре, ученый-атмосферник из Lamont-Doherty.Дополнительное количество осадков появилось, когда пояс тропических дождей вернулся в свое нормальное, крайнее северное положение над экватором летом в северном полушарии, как показали модели, что согласуется с более ранними исследованиями. Дождевой пояс обычно смещается на север, когда северное полушарие нагревается летом, но когда выбросы серы высоки, более низкие температуры на севере не позволяют дождевому поясу мигрировать так далеко.
Исследователи обнаружили, что сокращения выбросов в США до нуля было достаточно, чтобы переместить дождевой пояс примерно на 35 километров к северу, и на его пути появится большая часть Сахеля. «Мы не ожидали увидеть такого явного и значительного влияния на Сахель», — сказал Вестервельт. «Этот северный сдвиг пояса тропических дождей может означать, что пахотные земли на северной окраине Сахеля могут стать более продуктивными в будущем».Хотя две из трех моделей в целом согласованы, они расходятся во мнениях относительно того, сколько дождя могут ожидать разные регионы, поскольку выбросы серы в США упадут до нуля, говорит соавтор исследования Дрю Шинделл, ученый-атмосферник из Университета Дьюка. «У нас есть только один реальный пример — исторические данные, на которые можно положиться, что делает очень сложным количественную привязку выбросов к реагированию», — сказал он.Еще одним осложняющим фактором является влияние увеличения выбросов углерода.
Технология улавливания диоксида углерода, в отличие от диоксида серы, все еще далека от рентабельности. Таким образом, хотя уровни углекислого газа продолжают расти, падение выбросов серы накладывает «штраф» на климат — уменьшение антропогенного охлаждения для компенсации антропогенного потепления из-за углекислого газа.
«По-прежнему неплохо сократить выбросы SO2 с помощью оборудования для борьбы с загрязнением на угольных электростанциях ради здоровья населения, но еще лучше было бы полностью отказаться от угольных электростанций, чтобы воспользоваться преимуществами общественного здравоохранения и климата. изменение смягчения ", — сказал Шинделл.Другими авторами исследования являются Эндрю Конли и Жан-Франсуа Ламарк из Национального центра атмосферных исследований; Майкл Превиди и Гас Корреа из Ламонт-Доэрти; Грег Фалувеги из Института космических исследований имени Годдарда НАСА и Колумбийского центра исследований климатических систем; и Ларри Горовиц из Принстонской лаборатории геофизической гидродинамики.