Учените са установили, че отразителната способност на морските облаци, причинена от по-чистия въздух, е намаляла с приблизително 2.8 процента на десетилетие в Северния Атлантик и Североизточната част на Тихия океан.

Заедно тези региони обхващат около една седма от повърхността на планетата, което прави дори малки промени в яркостта значими в глобален мащаб.

С прости думи, по-малко въздушни частици произвеждат по-слаби облаци, което означава, че по-малко слънчева светлина се отразява в Космоса.

Късовълновата енергия, която преди се е отразявала от облаците, сега достига морската повърхност. Това от своя страна води до по-бързо покачване на температурите на океана от всякога. Откритието помага да се обясни защо скорошното затопляне на океана е изпреварило много прогнози. То сочи към проста причина, обусловена от сложна физика.

Облаците играят основна охлаждаща роля, като отразяват слънчевата светлина обратно в Космоса – свойство, известно като албедо – частта от светлината, която повърхността отразява. Ниските облаци над по-хладните океани се справят с голяма част от тази задача, но сега сателитните данни разкриват едва доловима промяна. Радиационният ефект на облака – нетната промяна в енергията, причинена от облаците – е отслабнал, тъй като морските облаци са се изсветлявали по-малко и са покривали по-малка площ.

Екипът се е насочил към североизточната част на Тихия океан и Северния Атлантик, където температурите на океана са се повишили бързо през последните две десетилетия.

Измерванията от набора от данни CERES EBAF на НАСА показват постоянен спад в отразената късовълнова радиация в тези региони. Заедно тези басейни покриват приблизително 14 процента от земната повърхност. Дори умерен спад в отражателната способност на облаците може да се превърне в измеримо повишаване на глобалното затопляне.

Въздушните аерозоли – малки частици, които засяват капчици в облаците – са намалели с по-строгия контрол на замърсяването. С по-малко частици капчиците стават по-големи, а облаците губят част от яркостта си и са склонни да валят по-рано.

„Може би подценяваме тенденциите на затопляне, защото тази връзка е по-силна, отколкото предполагахме“, пишат учените.

Два класически процеса дават числова подкрепа на тази история. Ефектът Туоми, когато повече частици правят облаците по-ярки, отслабва с по-чист въздух. Ефектът Албрехт, при който по-малко частици могат да съкратят живота на облаците, също се засилва в по-чиста атмосфера.

Много модели на земната система не са уловили напълно наблюдаваните промени. Новите симулации подобриха точността, като усъвършенстваха начина, по който частиците се активират в капчици и как размерът на капчиците влияе върху ръмежа и облачната покривка. Тези подобрения позволиха на модела да възпроизведе както величината, така и географския отпечатък на спада на отражателната способност. Те също така свързаха по-голямата част от промяната с намаляването на аерозоли, а не само с промените в температурата на океана.

Глобалният спад на аерозоли не се е случил случайно. Независими анализи показват рязък спад в емисиите на серен диоксид от електроцентралите в Китай през 2010-те години, като подобни намаления на замърсяването се наблюдават и в други страни.

И все пак, дори когато въздухът ставаше по-чист, газовете, задържащи топлината, продължиха да се покачват. Дългосрочни измервания от обсерваторията Мауна Лоа на NOAA показват постоянно увеличение на атмосферния въглероден диоксид от 2003 до 2022 г. – което допринася за общото топлинно натрупване на планетата.

Този напредък носи компромис. По-ниското замърсяване с частици носи големи ползи за здравето, но също така намалява броя на ядрата на кондензация на облаците – микроскопичните семена, върху които водните пари кондензират, за да образуват капчици. С по-малко частици облаците стават по-малко отразяващи и се разсейват по-лесно.

Сателитните наблюдения показват ясна тенденция – по-малко лъскави капчици, по-големи размери на капчиците и по-бърз ръмеж. Заедно тези промени правят морските облаци по-малко отразяващи и излагат по-тъмните океански повърхности на повече слънчева светлина.

Физическите закони образуват положителна обратна връзка: със затоплянето на океаните ниските облаци изтъняват, което позволява на още повече късовълнова радиация да достигне повърхността и да усили първоначалното нагряване.

В отговор някои изследователи изследват изсветляването на морските облаци – предложен метод за възстановяване на отражателната способност чрез пръскане на фини частици морска сол във въздуха, за да се получат по-ярки облаци. Концепцията има за цел да имитира природата, като използва сол, а не промишлено замърсяване, но науката все още се развива. Прегледите на Националната океанска и атмосферна администрация на САЩ подчертават ключови неизвестни, включително колко предвидими и безопасни биха били подобни интервенции, ако бъдат тествани в голям мащаб.

Снимка: Unsplash/Knut von Salzen, University of Washington/NASA

Виж още: Ново поколение двигатели, захранвани само от светлина, могат да преодолеят гигантските космически разстояния