Изменение климата приводит к увеличению интенсивности и частоты волн жары. Согласно новому отчёту Всемирной метеорологической организации (ВМО), экстремальная жара, усугубляемая лесными пожарами и пылью пустынь, оказывает ощутимое воздействие на качество воздуха, здоровье людей и окружающую среду.

В Бюллетене ВМО по качеству воздуха и климату за 2023 год, третьем в ежегодной серии, основное внимание уделяется волнам жары. Это делается для того, чтобы привлечь внимание к тому факту, что опасность представляют не только высокие температуры, но и последствия возникающего в результате загрязнения, которые часто упускаются из виду, но являются столь же пагубными.

В нём показано, как волны жары вызвали лесные пожары на северо-западе Соединенных Штатов, а волны жары, сопровождаемые проникновением пустынной пыли по всей Европе, привели к опасному качеству воздуха в 2022 году. В него также включены тематические исследования из Бразилии о том, как парки и покрытые деревьями территории в городах могут улучшить качество воздуха, поглощать углекислый газ и снижать температуру, тем самым принося пользу жителям.

Волны жары ухудшают качество воздуха, оказывая пагубное воздействие на здоровье человека, экосистемы, сельское хозяйство и, действительно, на нашу повседневную жизнь. Изменение климата и качество воздуха нельзя рассматривать отдельно. Они идут рука об руку, и с ними нужно бороться сообща, чтобы разорвать этот порочный круг. Лесные пожары бушевали на огромных территориях Канады, вызвали трагические разрушения и гибель людей на Гавайях, а также нанесли серьёзный ущерб и привели к человеческим жертвам в Средиземноморском регионе. Это привело к опасному уровню качества воздуха для многих миллионов людей и отправило клубы дыма через Атлантику в Арктику.

Изменение климата приводит к увеличению частоты и интенсивности волн жары, и ожидается, что эта тенденция сохранится в будущем. Растёт научный консенсус в отношении того, что аномальная жара увеличит риск и серьёзность лесных пожаров. Волны жары и лесные пожары тесно связаны между собой. Дым от лесных пожаров содержит огромное количество химических веществ, которые влияют не только на качество воздуха и здоровье, но и наносят ущерб растениям, экосистемам и урожаям –  приводят к увеличению выбросов углекислого газа и, следовательно, к увеличению количества парниковых газов в атмосфере.

ВМО опубликовала отчёт, приуроченный к Международному дню чистого воздуха во имя голубого неба, который отмечается 7 сентября. Тема этого года – «Вместе за чистый воздух», с акцентом на необходимость прочных партнёрских отношений, увеличения инвестиций и общей ответственности за преодоление загрязнения воздуха. Изменение климата, вызванное улавливанием тепла парниковыми газами в результате деятельности человека, является долгосрочной глобальной угрозой. Напротив, загрязнение воздуха происходит в масштабе от нескольких дней до недель и, как правило, носит более локализованный характер.

Загрязнители включают короткоживущие химически активные газы, такие как оксиды азота и биогенные летучие органические соединения, которые приводят к образованию озона – следового газа, который является как распространенным загрязнителем воздуха, так и парниковым газом, – и твёрдых частиц (ТЧ) – широкого спектра мельчайших частиц, часто называемых аэрозолями, взвешенных в атмосфере, которые наносят вред здоровью человека.

Качество воздуха и климат взаимосвязаны, потому что химические вещества, влияющие на них обоих, взаимосвязаны, потому что вещества, ответственные за изменение климата и ухудшение качества воздуха, часто выбрасываются одними и теми же источниками, и потому что изменения в одном неизбежно вызывают изменения в другом.

Качество воздуха, в свою очередь, влияет на здоровье экосистемы, поскольку загрязнители воздуха, такие как азот, сера и озон, поглощаются растениями, нанося вред окружающей среде и снижая урожайность сельскохозяйственных культур. Лето 2022 года было самым жарким за всю историю наблюдений в Европе. Продолжительная жара привела к повышению концентрации как ТЧ, так и приземного озона. Сотни объектов мониторинга качества воздуха превысили рекомендуемый Всемирной организацией здравоохранения уровень содержания озона в воздухе, составляющий 100 мкг/м3 при 8-часовом воздействии. Сначала это произошло на юго-западе Европы, затем переместилось в центральную Европу и, наконец, достигло северо-востока, после распространения волны жары по всему континенту. Во второй половине августа 2022 года над Средиземноморьем и Европой наблюдалось необычно высокое проникновение пустынной пыли. Совпадение высокой температуры и большого количества аэрозолей и, следовательно, содержания ТЧ повлияло на здоровье и благополучие людей. В то время как высотный (стратосферный) озон защищает нас от вредных ультрафиолетовых лучей солнца, озон вблизи поверхности Земли вреден для здоровья человека. Это также может снизить как количество, так и качество урожая основных продовольственных культур.

Во всём мире потери урожая основных продовольственных культур, вызванные воздействием озона, составляют в среднем 4,4–12,4%, при этом потери пшеницы и сои достигают 15–30% в ключевых сельскохозяйственных районах Индии и Китая. Аномальная жара и засушливые условия способствуют возникновению лесных пожаров, которые, однажды начавшись, быстро разрастаются, поскольку сталкиваются с сухой, легко воспламеняющейся растительностью. Такие ситуации могут привести к увеличению выбросов аэрозолей.

Таким образом, продолжительная волна жары в сентябре 2022 года коррелировала с аномально высокими уровнями сжигания биомассы на северо-западе Соединенных Штатов, что привело к нездоровому качеству воздуха на большей части территории региона, о чем сообщило Агентство по охране окружающей среды Соединенных Штатов (EPA). Атмосферное осаждение азотсодержащих соединений с подветренной стороны от пожаров также оказывает воздействие на экосистемы – явление, которое будет усиливаться с потеплением климата и волнами жары. Было обнаружено, что в Калифорнии и на северо-западе Соединенных Штатов пожары вносят значительный вклад в осаждение азота в нескольких природных экосистемах, часто превышая пороговые значения критической нагрузки и негативно влияя на биоразнообразие, чистую питьевую воду и даже качество воздуха в результате выбросов, которые приводят к дальнейшему загрязнению воздуха. Городские районы часто состоят из зданий и инфраструктуры, достигающих высоты 100 м и более, что влияет на характер ветра и температуры по сравнению с окружающими сельскими районами. Этот эффект обычно называют городским островом тепла (urban heat island, UHI). Величина перепадов зависит от многих факторов, но ночью может достигать 9°. Этот эффект сочетается с изменением климата и имеет множество последствий, включая дополнительный тепловой стресс в ночное время, которое в противном случае было бы временем для восстановления после дневных температур. Это важно, поскольку значительная часть населения живет и/или работает в городах, а воздействие высоких температур может увеличить заболеваемость и смертность, особенно во время сильной жары и ночью.