Најсјајнији заласци сунца, облачно небо и дани када сви кашљу имају нешто заједничко: све је то због аеросола, ситних честица које лебде у ваздуху. Аеросоли могу бити ситне капљице, честице прашине, комадићи финог црног угљеника и друге супстанце које лебде у атмосфери и мењају цео енергетски биланс планете.
Аеросоли имају огроман утицај на климу планете. Неки, попут црног и браон угљеника, загревају Земљину атмосферу, док је други, попут сулфатних капљица, хладе. Научници верују да генерално цео спектар аеросола на крају мало хлади планету. Али још увек није сасвим јасно колико је снажан овај ефекат хлађења и колико напредује током дана, година или векова.
Шта су аеросоли?
Термин „аеросол“ је свеобухватан за многе врсте малих честица које су суспендоване у атмосфери, од њених крајњих ивица до површине планете. Могу бити чврсте или течне, бесконачно мале или довољно велике да се виде голим оком.
„Примарни“ аеросоли, као што су прашина, чађ или морска со, долазе директно са површине планете. Подижу их у атмосферу јаки ветрови, дижу се високо у ваздух експлодирајућим вулканима или избијају из димњака и пожара. „Секундарни“ аеросоли настају када се разне супстанце које плутају у атмосфери – на пример, органска једињења која ослобађају биљке, капљице течне киселине или други материјали – сударе, што доводи до хемијске или физичке реакције. Секундарни аеросоли, на пример, стварају измаглицу по којој су добиле име Велике Смоки Моунтаинс у Сједињеним Државама.
Аеросоли се емитују и из природних и из антропогених извора. На пример, прашина се диже из пустиња, сувих обала река, сувих језера и многих других извора. Концентрације атмосферског аеросола расту и опадају са климатским догађајима; током хладних, сушних периода у историји планете, као што је последње ледено доба, било је више прашине у атмосфери него током топлијих периода историје Земље. Али људи су утицали на овај природни циклус – неки делови планете су постали загађени производима наших активности, док су други постали претерано влажни.
Морске соли су још један природни извор аеросола. Ветар и морски прскање избацују их из океана и имају тенденцију да попуне ниже делове атмосфере. Насупрот томе, неке врсте високо експлозивних вулканских ерупција могу да испуцају честице и капљице високо у горњу атмосферу, где могу да лебде месецима или чак годинама, висећи много миља од површине Земље.
Људска активност производи много различитих врста аеросола. Сагоревањем фосилних горива настају честице познате као гасови стаклене баште – тако сви аутомобили, авиони, електране и индустријски процеси производе честице које се могу акумулирати у атмосфери. Пољопривреда производи прашину као и друге производе као што су аеросолни производи азота који утичу на квалитет ваздуха.
Генерално, људске активности су повећале укупну количину честица које лебде у атмосфери и сада има око два пута више прашине него што је то било у 19. веку. Број веома малих (мање од 2,5 микрона) честица материјала који се обично назива „ПМ2,5“ порастао је за око 60% од индустријске револуције. Други аеросоли, као што је озон, такође су повећани, са озбиљним здравственим последицама за људе широм света.
Загађење ваздуха је повезано са повећаним ризиком од срчаних болести, можданог удара, болести плућа и астме. Према неким недавним проценама, ситне честице у ваздуху биле су одговорне за више од четири милиона превремених смрти широм света у 2016. години, а најтеже су погођена деца и старији. Здравствени ризици од излагања финим честицама највећи су у Кини и Индији, посебно у урбаним срединама.
Како аеросоли утичу на климу?
Аеросоли утичу на климу на два главна начина: мењајући количину топлоте која улази или излази из атмосфере и утичући на формирање облака.
Неки аеросоли, као и многе врсте прашине од дробљеног камена, су светле боје и чак мало рефлектују светлост. Када сунчеви зраци падају на њих, они одбијају зраке назад из атмосфере, спречавајући ову топлоту да допре до површине Земље. Али овај ефекат може имати и негативну конотацију: ерупција планине Пинатубо на Филипинима 1991. године бацила је у високу стратосферу количину сићушних честица које рефлектују светлост која је била еквивалентна површини од квадратних миља, што је накнадно изазвало захлађење планете које није престајало две године. А ерупција вулкана Тамбора 1,2. изазвала је необично хладно време у Западној Европи и Северној Америци 1815. године, због чега је добила надимак „Година без лета“ – била је толико хладна и тмурна да је чак инспирисала Мери Шели да напише свој готички роман Франкенштајн.
Али други аеросоли, као што су мале честице црног угљеника из спаљеног угља или дрвета, раде обрнуто, апсорбујући топлоту од сунца. Ово на крају загрева атмосферу, иако хлади површину Земље успоравањем сунчевих зрака. Генерално, овај ефекат је вероватно слабији од хлађења изазваног већином других аеросола – али свакако има ефекта, а што се више угљеничног материјала акумулира у атмосфери, то се атмосфера више загрева.
Аеросоли такође утичу на формирање и раст облака. Капљице воде се лако спајају око честица, тако да атмосфера богата честицама аеросола погодује формирању облака. Бели облаци рефлектују долазне сунчеве зраке, спречавајући их да стигну до површине и загреју земљу и воду, али такође апсорбују топлоту коју планета непрестано зрачи, задржавајући је у доњој атмосфери. У зависности од врсте и локације облака, они могу или да загреју околину или да је расхладе.
Аеросоли имају сложен скуп различитих утицаја на планету, а људи су директно утицали на њихово присуство, количину и дистрибуцију. И док су климатски утицаји сложени и променљиви, импликације по људско здравље су јасне: што је више финих честица у ваздуху, то више штети људском здрављу.