Õhusaaste tekitab lund ja vähendab pilvede hulka
Inimtekkeline õhusaaste põhjustab pilvede lumestumist, selgub Tartu Ülikooli kliimateadlaste juhtimisel valminud uuringust, mis pulbitseeriti ajakirjas Science. Kui tsemendi- või metallitööstuse läheduses elavad inimesed peavad seetõttu rohkem lund koristama, naudivad nad samas ka selgemat taevast. Üleilmsel skaalal võib olla nähtusel oma mõju planeedi soojenemisele. Artikkel pärineb Novaatorist.
„Vaatasime läbi tuhandeid satelliidipilte ja märkasime selle käigus lihtsalt visuaalselt mõnda sellist juhtu, kus inimtekkeline õhusaaste tekitas pilvedesse augud. Alguses ei osanud me neid ise otsidagi. Teaduse olemuse mõttes toob see välja, kuidas tasub aeg-ajalt andmetele üksikajalikult otsa vaadata, sest silma võivad jääda nähtused, mida pole varem sajad teadlased märganud,“ meenutas Tartu Ülikooli kliimafüüsika kaasprofessor Velle Toll.
Täpsemalt võttis töörühm ajakirjas Science ilmunud töös ette aastatel 2000–2021 satelliitidega Terra ja GOES tehtud ülesvõtted. Mainitud pilveauke otsides tuvastas Toll kolleegidega pooljuhuslikkuse alusel ligi 300 puhku, kus õhusaaste põhjustas pilvedes jääkristallide moodustumist. Maapealsete sajuradarite andmete kaasamine võimaldas siduda need lumesadude vallandumisega. Töörühmale silma jäänud sündmusi sai seostada kokku 67 erineva tööstusliku peenosakeste allikaga, alates söeelektrijaamadest lõpetades tsemenditehastega.
Uuringu peamise järeldusena toimivad õhusaasteosakesed jäätekke tuumadena, mis põhjustavad pilvede lumestumist. Täiesti puhas vesi võib püsida vedelas olekus ka miinuskraadidel. Pilvepiiskade külmumiseks on vaja aga jäätekke-tuumasid, mis annavad tõuke jääkristallide tekkeks.
Töörühma uuring näitas esimest korda vaatluslikult, et inimtekkelised õhusaasteosakesed ei põhjusta veepiiskade jäätumist mitte ainult laboris, vaid ka Maa atmosfääris, põhjustades pilvede lumestumist.
Avastus on oluline, kuna aitab paremini mõista inimtegevuse mõju kliimale. „Pilvedes tekkivad jääkristallid on veepiiskadest suuremad ja jääpilved seega veepilvedest tumedamad. See tähendab, et kosmosesse peegeldub tagasi vähem päikesekiirgust,“ selgitas Toll. Ehkki maha sadav lumi võib ajutiselt aluspinna albeedot kasvatada, jääb sellest pilvekao tasakaalustamiseks ilmselt väheks. Madalate paksude pilvede peegeldamisvõimega suudab konkureerida vaid värske lumi.
Eelnevad tööd on näidanud, et seos õhusaaste, pilvetekke ja üleilmse soojenemise vahel on mitmetahuline. Näiteks on väävlivabamate laevakütuste kasutuselevõtt planeedi soojenemist kiirendanud, sest puhtama laevakütuse mõjul on pilved nüüd tumedamad. Sarnaselt on rangemad õhupuhtuse standardid mõjutanud pilveteket tööstuspiirkondade kohal, kuid mõju täpne ulatus sõltub pilvede eripäradest.
Kokku on inimtekkeline õhusaaste vähendanud üleilmset temperatuuritõusu eelnevate uuringute põhjal umbes poole kraadi võrra. Teisisõnu oleks ilma selleta olnud praeguseks nähtud soojenemine umbes poole suurem. Värske uuring aitab seda pilti veelgi täiendada. „Senised tõendid näitavad, et avastatud pilvede lumestumine on tehaste vahetuses läheduses tõesti oluline, aga kas sel on ka üleilmne mõju, seda me veel täna ei tea,“ nentis Toll.
Selleks tuleb kliimafüüsiku sõnul laiendada kaugseirel põhinevaid vaatlusi ja võrrelda suuremate tööstuspiirkondade kohal toimuvat neist puutumatumaks jäävate aladega. Samuti oleks abi sellest, kui teadlased teaksid, millised tööstuste õhkupaisatavad osakesed täpselt lumestumist põhjustavad. Vastavad laboriuuringud on Tolli koostööpartneritel juba plaanis.
Mõnevõrra paradoksaalsena tuli välja, et lumesadusid võivad tekitada ka tuumajaamad. Erinevalt energia saamiseks fossiilkütuste põletamisest ei tohiks vallanduda nende käitamisel mingeid peenosakesi. Tollil oli pakkuda mitu seletust, neist üks teisest tõenäolisem. Ühe võimalusena võib sattuda täiendavaid aerosoole atmosfääri jahutustornidest auruva veega.
Teise võimalusena mängib pilvede jäätumisel ja lumestumisel olulist rolli tõusev õhuvool ise, kandes aerosoole ühest õhukihist teise. „Lühidalt ei tea me aga, mis seal päris täpselt toimub, kuna toetume kaugseire andmetele ja ei mõõda mikrofüüsikalisi protsesse sealsamas kohapeal. Selle mõistmiseks on vaja edasist uurimistööd,“ lisas kaasprofessor.
Lisaks on oluline uurida ka teiste saasteallikate, näiteks liikluse ja põllumajanduse, mõju pilvede lumestumisele. Parem arusaam õhusaasteosakeste mõjust pilvedele aitaks koostada täpsemaid mudeleid planeedi kliima tuleviku ennustamiseks. „Nendest protsessidest paremini aru saades on meil võimalik kliimaprognoose veel mõnevõrra täpsemaks muuta,“ ütles Toll.
