danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8323-2021-65-6-734-741dan-1026Research ArticleНАУКИ О ЗЕМЛЕEARTH SCIENCESОценки влияния эмиссии антропогенных аэрозолей на скорость летнего потепления на территории ЕвропыEstimation of the anthropogenic aerosol emission effect on the rate of summer warming in EuropeЛысенкоС. А.LysenkoS. A.

Лысенко Сергей Александрович – д-р физ.-мат. наук, профессор, директор

ул. Ф. Скорины, 10, 220114, Минск, Республика Беларусь

Lysenko Sergey A. – D. Sc. (Physics and Mathematics), Professor, Director

10, F. Skorina Str., 220114, Minsk, Republic of Belarus

lysenko.nature@gmail.comЛогиновВ. Ф.LoginovV. F.

Логинов Владимир Федорович – академик, д-р географ. наук, профессор, гл. науч. сотрудник

ул. Ф. Скорины, 10, 220114, Минск, Республика Беларусь

Loginov Vladimir F. – Academician, D. Sc. (Geography), Professor, Chief researcher

10, F. Skorina Str., 220114, Minsk, Republic of Belarus

nature@ecology.basnet.byИнститут природопользования Национальной академии наук БеларусиInstitute for Nature Management of the National Academy of Sciences of Belarus202126122021656734741Copyright © Лысенко С.А., Логинов В.Ф., 20212021Лысенко С.А., Логинов В.Ф.Lysenko S.A., Loginov V.F.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/1026

Исследована связь между аэрозольными загрязнениями воздуха и летней температурой воздуха на территории Европы. Выявлены высокие коэффициенты корреляции между широтными распределениями зонально осредненных трендов отмеченных величин. На основе полученных уравнений регрессий оценены потенциальные эффекты от снижения аэрозольной эмиссии для оптической толщины облаков, температуры воздуха и количества атмосферных осадков на территории Европы. Показано, что в результате снижения эмиссии аэрозолей средняя летняя температура на территории Европы за период 2000–2020 гг. могла повыситься на 0,53 °С, что составляет примерно 73 % наблюдаемого здесь летнего потепления. Полученные эмпирические оценки подтверждены результатами спутниковых наблюдений и численными расчетами изменений составляющих радиационного баланса на верхней границе атмосферы. Показано, что снижение эмиссии антропогенных аэрозолей в Европе могло привести к увеличению среднего радиационного баланса для территории Европы в летние месяцы на 2,27 Вт/м2, что составляет примерно 65 % его реального изменения. Увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере за те же годы внесло гораздо меньший вклад в наблюдаемое изменение радиационного баланса – 17,5 %, что свидетельствует в пользу гипотезы о главенствующей роли аэрозолей в летнем потеплении на территории Европы.

A relationship between aerosol air pollutions and summer air temperatures in Europe was studied. High correlation coefficients between the latitudinal distributions of the zone-averaged trends of the mentioned parameters were found. The potential effects of decrease in the aerosol emission on the cloud optical depth, in the air temperature, and the amount of precipitation in the territory of Europe were estimated on the basis of the obtained regression equations. It was shown that due to the aerosol emission decrease, the average summer temperature in Europe in 2000–2020 could increase by 0.53 °С, which is ~73 % of total summer warming in the region. The empirical estimates obtained in the work were confirmed by the satellite observation data and the numerical calculations of changes in radiation balance components at the top of the atmosphere. It was shown that the radiation emission decrease in the territory of Europe could increase the average radiation balance in Europe in summer months by 2.27 W/m², which is ~65 % of its total change. The increase in the carbon dioxide content in the atmosphere during the same period contributed much less to the observed change in the radiation balance (17.5 %), which supports the hypothesis about the dominant role of aerosols in summer warming in Europe.

аэрозолиоблачностьрадиационный балансизменение климатаaerosolscloudsradiation budgetclimate changeReferencesC3S, 2020. European state of the climate 2019 [Electronic resource] // Climate Bulletin. – Copernicus Climate Change Service. – Mode of access: https://climate.copernicus.eu/ESOTC/2019/. – Date of access: 20.11.2020.C3S, 2020. European state of the climate 2019. Climate Bulletin. Copernicus Climate Change Service. Available at: https://climate.copernicus.eu/ ESOTC/2019/ (accessed 20 November 2020).EURO-CORDEX: New high-resolution climate change projections for European impact research / D. Jacob [et al.] // Reg. Environ. Change. – 2013. – Vol. 14, N 2. – P. 563–578. https://doi.org/10.1007/s10113-013-0499-2Jacob D., Jacob D., Petersen J., Eggert B., Alias A., Christensen O. B., Bouwer L. M., Braun A., Colette A., Déqué M., Georgievski G., Georgopoulou E., Gobiet A., Menut L., Nikulin G., Haensler A., Hempelmann N., Jones C., Keuler K., Kovats S., Kröner N., Kotlarski S., Kriegsmann A., Martin E., Meijgaard E. van, Moseley C., Pfeifer S., Preuschmann S., Radermacher C., Radtke K., Rechid D., Rounsevell M., Samuelsson P., Somot S., Soussana J.-F., Teichmann C., Valentini R., Vautard R., Weber B., Yiou P. EURO-CORDEX: New high-resolution climate change projections for European impact research. Regional Environmental Change, 2013, vol. 14, no. 2, pp. 563–578. https://doi.org/10.1007/s10113-013-0499-2Lorenz, R. Detection of a Climate Change Signal in Extreme Heat, Heat Stress, and Cold in Europe From Observations / R. Lorenz, Z. Stalhandske, E. M. Fischer // Geophys. Res. Lett. – 2019. – Vol. 46, N 14. – P. 8363–8374. https://doi.org/10.1029/2019gl082062Lorenz R., Stalhandske Z., Fischer E. M. Detection of a Climate Change Signal in Extreme Heat, Heat Stress, and Cold in Europe From Observations. Geophysical Research Letters, 2019, vol. 46, no. 14, pp. 8363–8374. https://doi.org/10.1029/2019gl082062Гинзбург, А. С. Влияние естественных и антропогенных аэрозолей на глобальный и региональный климат / А. С. Гинзбург, Д. П. Губанова, В. М. Минашкин // Рос. хим. журн. – 2008. – Т. 52, № 5. – C. 112–119.Ginzburg A. S., Gubanova D. P., Minashkin V. M. Influence of natural and anthropogenic aerosols on global and regional climate. Russian Journal of General Chemistry, 2009, vol. 79, no. 9, pp. 2062–2070. https://doi.org/10.1134/s1070363209090382Кондратьев, К. Я. Свойства, процессы образования и последствия воздействий атмосферного аэрозоля: от нано- до глобальных масштабов / К. Я. Кондратьев, Л. С. Ивлев, В. Ф. Крапивин. – СПб.: ВВМ, 2007. – 859 c.Kondrat’ev K. Ya., Ivlev L. S., Krapivin V. F. Properties, formation processes and consequences of atmospheric aerosol impacts: from nano- to global scales. Saint Petersburg, ВВМ Publ., 2007. 859 p. (in Russian).Reduction of tropical cloudiness by soot / A. S. Ackerman [et al.] // Science. – 2000. – Vol. 288, N 5468. – P. 1042–1047. https://doi.org/10.1126/science.288.5468.1042Ackerman A. S., Toon O. B., Stevens D. E., Heymsfield A. J., Ramanathan V., Welton E. J. Reduction of tropical cloudiness by soot. Science, 2000, vol. 288, no. 5468, pp. 1042–1047. https://doi.org/10.1126/science.288.5468.1042Langenbrunner, B. Aerosol-driven seasonality / B. Langenbrunner // Nat. Clim. Chang. – 2020. – Vol. 10, N 8. – Art. 708. https://doi.org/10.1038/s41558-020-0868-zLangenbrunner B. Aerosol-driven seasonality. Nature Climate Change, 2020, vol. 10, no. 8, art. 708. https://doi.org/10.1038/s41558-020-0868-zAir pollutant emissions data viewer (Gothenburg Protocol, LRTAP Convention) 1990–2019 [Electronic resource]. Mode of access: https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/dashboards/air-pollutant-emissions-data-viewer-4. – Date of access: 20.11.2020.Air pollutant emissions data viewer (Gothenburg Protocol, LRTAP Convention) 1990–2019. Available at: https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/dashboards/air-pollutant-emissions-data-viewer-4 (accessed 20 November 2020).Логинов, В. Ф. Современные изменения глобального и регионального климата / В. Ф. Логинов, С. А. Лысенко. – Минск: Беларуская навука, 2019. – 315 с.Loginov V. F., Lysenko S. A. Modern changes of global and regional climate. Minsk, Belaruskaya navuka Publ., 2019. 315 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.