دوگانه پاک‌سازی هوا و گرمایش زمین
در دهه‌های اخیر، کشورهای شرق آسیا، به‌ویژه چین، تلاش‌های زیادی برای کاهش آلودگی هوا انجام داده‌اند. این تلاش‌ها، که شامل کاهش انتشار گازهای آلاینده و ذرات معلق در هوا (مانند دود و گردوغبار صنعتی) است، کیفیت هوای شهرها را بهبود بخشیده و سلامت مردم را بهتر کرده است. اما تحقیقات جدید نشان می‌دهد که این پاک‌سازی هوا ممکن است یک اثر غیرمنتظره داشته باشد؛ افزایش گرمایش جهانی!
این موضوع ممکن است عجیب به نظر برسد، چون تصور عموم بر این است که کاهش آلودگی هوا برای محیط‌زیست مفید است. اما داستان چیست و چرا این اتفاق می‌افتد؟
گرمایش سطح زمین از حدود سال ۲۰۱۰، نسبت به نیم قرن قبل، شتاب بیشتری گرفته است. این امر با تلاش‌های شرق آسیا برای کاهش آلودگی هوا از طریق محدودکردن انتشار ایروسول و پیش‌سازهای جوی همزمان شده است. بااین‌حال، هنوز ارتباط مستقیمی بین این دو برقرار نشده است. یک تیم بین‌المللی از پژوهشگران دانشگاه‌ها و موسسات علمی معتبر جهان ازجمله گروه علوم زمین و سیاره‌ای دانشگاه کالیفرنیا، مرکز تحقیقات بین‌المللی آب‌وهوا (CICERO)، مرکز ملی علوم جوی و گروه هواشناسی، دانشگاه ریدینگ، با استفاده از مجموعه بزرگی از شبیه‌سازی‌ها از هشت مدل سیستم زمین، به بررسی این موضوع پرداختند که چگونه کاهش ۷۵درصدی انتشار سولفات شرق آسیا در طول زمان، تا حدی گرمایش ناشی از گازهای گلخانه‌ای را آشکار می‌کند و بر الگوی مکانی تغییر دمای سطح تاثیر می‌گذارد. آنها همچنین گرمایش شمال اقیانوس آرام و عدم تعادل تابشی در بالای جو را بررسی کردند که از نظر کیفی با مشاهدات اخیر سازگار هستند. نتایج این پژوهش که در Communications Earth & Environment منتشر شده است، نشان می‌دهد که پاک‌سازی ایروسول شرق آسیا احتمالا یکی از عوامل کلیدی در شتاب اخیر گرمایش جهانی و روند گرمایش اقیانوس آرام است.
آلودگی هوا و نقش آن در اقلیم
همه ما می‌دانیم که آلودگی هوا برای سلامتی مضر است. ذرات ریز معلق در هوا، که به آنها ذرات معلق یا ایروسول‌ها می‌گویند، می‌توانند باعث بیماری‌های تنفسی و قلبی شوند. این ذرات از کارخانه‌ها، خودروها، نیروگاه‌های زغال‌سنگی و حتی آتش‌سوزی‌های طبیعی به هوا وارد می‌شوند. اما این ذرات یک نقش دیگر نیز دارند: آنها روی آب و هوای زمین تاثیر می‌گذارند.ایروسول‌ها مثل یک سپر عمل می‌کنند. وقتی در هوا هستند، بخشی از نور خورشید را به فضا بازتاب می‌دهند و نمی‌گذارند این نور به سطح زمین برسد. این فرآیند باعث می‌شود زمین کمی خنک‌تر شود، چون انرژی کمتری از خورشید به زمین می‌رسد. به این پدیده «اثر خنک‌کننده ایروسول‌ها» می‌گویند. درواقع، این ذرات آلاینده سال‌ها به نوعی مانع گرمایش بیش از حد زمین شده‌اند، هرچند این کار به قیمت آلودگی هوا و مشکلات سلامتی تمام شده است.
از سوی دیگر، گازهای گلخانه‌ای مثل دی‌اکسید کربن (CO۲) گرما را در جو زمین به دام می‌اندازند و باعث گرمایش جهانی می‌شوند. تفاوت اصلی بین ایروسول‌ها و گازهای گلخانه‌ای این است که ایروسول‌ها مدت‌زمان کوتاهی در جو می‌مانند؛ چیزی در حدود چند روز تا چند هفته. اما گازهای گلخانه‌ای می‌توانند سال‌ها یا حتی قرن‌ها در جو باقی بمانند.
تلاش‌های شرق آسیا برای پاک‌سازی هوا
در سال‌های اخیر، چین و دیگر کشورهای شرق آسیا قوانین سختگیرانه‌ای برای کاهش آلودگی هوا وضع کرده‌اند. به‌عنوان‌مثال چین از سال ۲۰۱۳ برنامه‌ای به نام «اقدام برای کنترل آلودگی هوا» را اجرا کرد که هدفش کاهش انتشار ایروسول‌ها، به‌ویژه سولفات‌ها (ذراتی که از سوختن زغال‌سنگ و فعالیت‌های صنعتی به وجود می‌آیند) بود. این برنامه‌ها بسیار موفق بودند. بین سال‌های ۲۰۱۰ تا ۲۰۲۰، میزان ایروسول‌های سولفاتی در شرق آسیا به‌شدت کاهش‌یافت. این یعنی آسمان شهرهایی مثل پکن و شانگهای شفاف‌تر شد، مردم هوای تمیزتری تنفس کردند و بیماری‌های مرتبط با آلودگی کاهش یافت.اما این موفقیت یک پیامد غیرمنتظره داشت. با کاهش ایروسول‌ها، آن سپر محافظی که نور خورشید را بازتاب می‌داد ضعیف‌تر شد. در نتیجه، انرژی بیشتری ازخورشید به سطح زمین رسید و دمای منطقه بالاتر رفت. به این پدیده «گرمایش ناشی از کاهش ایروسول» می‌گویند.
گرمایش منطقه‌ای و جهانی
محققان با استفاده از مدل‌های پیشرفته آب‌وهوایی بررسی کردند که کاهش ایروسول‌ها در شرق آسیا چه تأثیری بر دمای زمین داشته است.آنها دریافتند که از سال ۲۰۱۰ تا ۲۰۲۰، کاهش ایروسول‌های سولفاتی باعث شد دمای سطح زمین در شرق آسیا بین۰.۱ تا ۰.۳درجه سانتی‌گراد افزایش یابد. این عدد شاید کوچک به نظر برسد، اما وقتی در مقیاس جهانی نگاه کنیم، تاثیر آن قابل توجه است.جالب اینجاست که این گرمایش فقط به شرق آسیا محدود نمی‌شود. وقتی ایروسول‌ها در یک منطقه کاهش می‌یابند، اثرات آن می‌تواند از طریق جریان‌های جوی به مناطق دیگر نیز منتقل شود.
به‌عنوان‌مثال، کاهش ایروسول‌ها در چین باعث شده دمای برخی مناطق دورتر، مانند شمال اقیانوس‌آرام، کمی افزایش یابد. این یافته‌ها نشان می‌دهد که تغییرات محلی در آلودگی هوا می‌توانند پیامدهای جهانی نیز داشته باشند.
اهمیت موضوع و راهکارها
این پژوهش یک معضل بزرگ را نشان می‌دهد؛ پاک‌سازی هوا برای سلامتی انسان ضروری است، اما ممکن است به‌طور غیرمستقیم گرمایش جهانی را تشدید کند. این یافته‌ها به این معنی نیست که باید از کاهش آلودگی هوا دست بکشیم! درواقع، فواید هوای پاک برای سلامتی و کیفیت زندگی بسیار زیاد است. اما این مطالعه به جهانیان یادآوری می‌کند که باید همزمان روی کاهش گازهای گلخانه‌ای نیز تمرکز کنند.درحال‌حاضر، گازهای گلخانه‌ای مانند دی‌اکسید کربن همچنان در حال افزایش هستند، چراکه سوخت‌های فسیلی (نفت، گاز و زغال‌سنگ) همچنان منبع اصلی انرژی در بسیاری از کشورها هستند. اگر فقط روی کاهش ایروسول‌ها تمرکز شود و انتشار گازهای گلخانه‌ای نادیده گرفته شوند، ممکن است گرمایش جهانی شتاب بیشتری بگیرد. این چالش بزرگی است، اما با همکاری و برنامه‌ریزی درست، می‌توانیم به جهانی سالم‌تر و پایدارتر برسیم.
چه باید کرد؟
برای حل این مشکل، دانشمندان پیشنهاد می‌کنند که کشورها باید یک رویکرد دوجانبه داشته باشند. نخست کاهش گازهای گلخانه‌ای؛ باید استفاده از سوخت‌های فسیلی را کاهش داد و به سمت انرژی‌های تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی رفت. این کار باعث می‌شود گرمایش جهانی کنترل شود. رویکرد دوم ادامه پاک‌سازی هواست؛ کاهش ایروسول‌ها برای سلامتی انسان حیاتی است و نباید متوقف شود. اما این کار باید با آگاهی از اثرات آن روی آب‌وهوا صورت گیرد.علاوه‌براین، همکاری‌های بین‌المللی بسیار مهم هستند. گرمایش زمین یک مشکل جهانی است و نمی‌توان آن را فقط در یک کشور حل کرد. به‌عنوان‌مثال اگر چین ایروسول‌ها را کاهش دهد اما کشورهای دیگر انتشار گازهای گلخانه‌ای را افزایش دهند، مشکل همچنان باقی می‌ماند.این مطالعه نشان می‌دهد که محیط‌زیست و آب‌وهوای زمین یک سیستم پیچیده است. گاهی اوقات، کاری که برای حل یک مشکل انجام می‌دهیم (مثل پاک‌سازی هوا) می‌تواند مشکلات دیگری (مثل گرمایش جهانی) را تشدید کند. به همین دلیل، تصمیم‌گیری‌های زیست‌محیطی باید با دقت و با در نظر گرفتن همه جوانب انجام شوند.
گرمایش سطح زمین از حدود سال ۲۰۱۰، نسبت به نیم قرن قبل، شتاب بیشتری گرفته است. این امر با تلاش‌های شرق آسیا برای کاهش آلودگی هوا از طریق محدودکردن انتشار ایروسول و پیش‌سازهای جوی همزمان شده است. بااین‌حال، هنوز ارتباط مستقیمی بین این دو برقرار نشده است. یک تیم بین‌المللی از پژوهشگران دانشگاه‌ها و موسسات علمی معتبر جهان ازجمله گروه علوم زمین و سیاره‌ای دانشگاه کالیفرنیا، مرکز تحقیقات بین‌المللی آب‌وهوا (CICERO)، مرکز ملی علوم جوی و گروه هواشناسی، دانشگاه ریدینگ، با استفاده از مجموعه بزرگی از شبیه‌سازی‌ها از هشت مدل سیستم زمین، به بررسی این موضوع پرداختند که چگونه کاهش ۷۵درصدی انتشار سولفات شرق آسیا در طول زمان، تا حدی گرمایش ناشی از گازهای گلخانه‌ای را آشکار می‌کند و بر الگوی مکانی تغییر دمای سطح تاثیر می‌گذارد. آنها همچنین گرمایش شمال اقیانوس آرام و عدم تعادل تابشی در بالای جو را بررسی کردند که از نظر کیفی با مشاهدات اخیر سازگار هستند. نتایج این پژوهش که در Communications Earth & Environment منتشر شده است، نشان می‌دهد که پاک‌سازی ایروسول شرق آسیا احتمالا یکی از عوامل کلیدی در شتاب اخیر گرمایش جهانی و روند گرمایش اقیانوس آرام است.
آلودگی هوا و نقش آن در اقلیم
همه ما می‌دانیم که آلودگی هوا برای سلامتی مضر است. ذرات ریز معلق در هوا، که به آنها ذرات معلق یا ایروسول‌ها می‌گویند، می‌توانند باعث بیماری‌های تنفسی و قلبی شوند. این ذرات از کارخانه‌ها، خودروها، نیروگاه‌های زغال‌سنگی و حتی آتش‌سوزی‌های طبیعی به هوا وارد می‌شوند. اما این ذرات یک نقش دیگر نیز دارند: آنها روی آب و هوای زمین تاثیر می‌گذارند.ایروسول‌ها مثل یک سپر عمل می‌کنند. وقتی در هوا هستند، بخشی از نور خورشید را به فضا بازتاب می‌دهند و نمی‌گذارند این نور به سطح زمین برسد. این فرآیند باعث می‌شود زمین کمی خنک‌تر شود، چون انرژی کمتری از خورشید به زمین می‌رسد. به این پدیده «اثر خنک‌کننده ایروسول‌ها» می‌گویند. درواقع، این ذرات آلاینده سال‌ها به نوعی مانع گرمایش بیش از حد زمین شده‌اند، هرچند این کار به قیمت آلودگی هوا و مشکلات سلامتی تمام شده است.
از سوی دیگر، گازهای گلخانه‌ای مثل دی‌اکسید کربن (CO۲) گرما را در جو زمین به دام می‌اندازند و باعث گرمایش جهانی می‌شوند. تفاوت اصلی بین ایروسول‌ها و گازهای گلخانه‌ای این است که ایروسول‌ها مدت‌زمان کوتاهی در جو می‌مانند؛ چیزی در حدود چند روز تا چند هفته. اما گازهای گلخانه‌ای می‌توانند سال‌ها یا حتی قرن‌ها در جو باقی بمانند.
تلاش‌های شرق آسیا برای پاک‌سازی هوا
در سال‌های اخیر، چین و دیگر کشورهای شرق آسیا قوانین سختگیرانه‌ای برای کاهش آلودگی هوا وضع کرده‌اند. به‌عنوان‌مثال چین از سال ۲۰۱۳ برنامه‌ای به نام «اقدام برای کنترل آلودگی هوا» را اجرا کرد که هدفش کاهش انتشار ایروسول‌ها، به‌ویژه سولفات‌ها (ذراتی که از سوختن زغال‌سنگ و فعالیت‌های صنعتی به وجود می‌آیند) بود. این برنامه‌ها بسیار موفق بودند. بین سال‌های ۲۰۱۰ تا ۲۰۲۰، میزان ایروسول‌های سولفاتی در شرق آسیا به‌شدت کاهش‌یافت. این یعنی آسمان شهرهایی مثل پکن و شانگهای شفاف‌تر شد، مردم هوای تمیزتری تنفس کردند و بیماری‌های مرتبط با آلودگی کاهش یافت.اما این موفقیت یک پیامد غیرمنتظره داشت. با کاهش ایروسول‌ها، آن سپر محافظی که نور خورشید را بازتاب می‌داد ضعیف‌تر شد. در نتیجه، انرژی بیشتری ازخورشید به سطح زمین رسید و دمای منطقه بالاتر رفت. به این پدیده «گرمایش ناشی از کاهش ایروسول» می‌گویند.
گرمایش منطقه‌ای و جهانی
محققان با استفاده از مدل‌های پیشرفته آب‌وهوایی بررسی کردند که کاهش ایروسول‌ها در شرق آسیا چه تأثیری بر دمای زمین داشته است.آنها دریافتند که از سال ۲۰۱۰ تا ۲۰۲۰، کاهش ایروسول‌های سولفاتی باعث شد دمای سطح زمین در شرق آسیا بین۰.۱ تا ۰.۳درجه سانتی‌گراد افزایش یابد. این عدد شاید کوچک به نظر برسد، اما وقتی در مقیاس جهانی نگاه کنیم، تاثیر آن قابل توجه است.جالب اینجاست که این گرمایش فقط به شرق آسیا محدود نمی‌شود. وقتی ایروسول‌ها در یک منطقه کاهش می‌یابند، اثرات آن می‌تواند از طریق جریان‌های جوی به مناطق دیگر نیز منتقل شود.
به‌عنوان‌مثال، کاهش ایروسول‌ها در چین باعث شده دمای برخی مناطق دورتر، مانند شمال اقیانوس‌آرام، کمی افزایش یابد. این یافته‌ها نشان می‌دهد که تغییرات محلی در آلودگی هوا می‌توانند پیامدهای جهانی نیز داشته باشند.
اهمیت موضوع و راهکارها
این پژوهش یک معضل بزرگ را نشان می‌دهد؛ پاک‌سازی هوا برای سلامتی انسان ضروری است، اما ممکن است به‌طور غیرمستقیم گرمایش جهانی را تشدید کند. این یافته‌ها به این معنی نیست که باید از کاهش آلودگی هوا دست بکشیم! درواقع، فواید هوای پاک برای سلامتی و کیفیت زندگی بسیار زیاد است. اما این مطالعه به جهانیان یادآوری می‌کند که باید همزمان روی کاهش گازهای گلخانه‌ای نیز تمرکز کنند.درحال‌حاضر، گازهای گلخانه‌ای مانند دی‌اکسید کربن همچنان در حال افزایش هستند، چراکه سوخت‌های فسیلی (نفت، گاز و زغال‌سنگ) همچنان منبع اصلی انرژی در بسیاری از کشورها هستند. اگر فقط روی کاهش ایروسول‌ها تمرکز شود و انتشار گازهای گلخانه‌ای نادیده گرفته شوند، ممکن است گرمایش جهانی شتاب بیشتری بگیرد. این چالش بزرگی است، اما با همکاری و برنامه‌ریزی درست، می‌توانیم به جهانی سالم‌تر و پایدارتر برسیم.
چه باید کرد؟
برای حل این مشکل، دانشمندان پیشنهاد می‌کنند که کشورها باید یک رویکرد دوجانبه داشته باشند. نخست کاهش گازهای گلخانه‌ای؛ باید استفاده از سوخت‌های فسیلی را کاهش داد و به سمت انرژی‌های تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی رفت. این کار باعث می‌شود گرمایش جهانی کنترل شود. رویکرد دوم ادامه پاک‌سازی هواست؛ کاهش ایروسول‌ها برای سلامتی انسان حیاتی است و نباید متوقف شود. اما این کار باید با آگاهی از اثرات آن روی آب‌وهوا صورت گیرد.علاوه‌براین، همکاری‌های بین‌المللی بسیار مهم هستند. گرمایش زمین یک مشکل جهانی است و نمی‌توان آن را فقط در یک کشور حل کرد. به‌عنوان‌مثال اگر چین ایروسول‌ها را کاهش دهد اما کشورهای دیگر انتشار گازهای گلخانه‌ای را افزایش دهند، مشکل همچنان باقی می‌ماند.این مطالعه نشان می‌دهد که محیط‌زیست و آب‌وهوای زمین یک سیستم پیچیده است. گاهی اوقات، کاری که برای حل یک مشکل انجام می‌دهیم (مثل پاک‌سازی هوا) می‌تواند مشکلات دیگری (مثل گرمایش جهانی) را تشدید کند. به همین دلیل، تصمیم‌گیری‌های زیست‌محیطی باید با دقت و با در نظر گرفتن همه جوانب انجام شوند.
