Svake zime brojni gradovi iznova se nađu pod gustim slojem smoga, a javna rasprava najčešće se vodi oko čestica PM2,5, bolnica, škola i hitnih mjera za promet ili gradilišta. Indijski online časopis Countercurrents donosi tekst o tome kako onečišćenje zraka mijenja kišu, monsune i klimu. Autor teksta, Utkarsh Mishra, upozorava na šire posljedice: sitne čestice koje zagađuju zrak ne predstavljaju samo problem dišnog sustava, već mogu utjecati i na oblake, dolazak monsuna, količinu kiše i topljenje himalajskih ledenjaka.
Najvidljiviji primjer tog šireg učinka nalazi se na Himalajama i na Tibetanskoj visoravni, područjima koja se u znanstvenoj literaturi često opisuju kao “azijski vodotoranj” jer tamošnji ledenjaci i snježni pokrivač opskrbljuju vodom velike riječne sustave u Aziji. Studija “Reduced solid water storage over the Tibetan Plateau caused by black carbon“, objavljena 2025. u časopisu Communications Earth & Environment, procjenjuje da je crni ugljik iz Južne Azije u razdoblju od 2007. do 2016. smanjio albedo ledenjaka, povećao topljenje za 7,5 posto i smanjenjem oborina dodao još 6,1 posto gubitka mase.
Što je radijacijsko forsiranje?
Autori iste studije procjenjuju da su ti kombinirani učinci bili povezani sa smanjenjem zaliha vode u čvrstom stanju na Himalajama od 33,7 posto, ali tu brojku treba čitati oprezno: riječ je o modeliranoj regionalnoj procjeni za određeno razdoblje, a ne o univerzalnoj tvrdnji da crni ugljik objašnjava trećinu svih promjena na svim himalajskim ledenjacima.
I sami autori studije objavljene u Nature-u kažu da učinci crnog ugljika na radijacijsko forsiranje (promjenu energetske ravnoteže Zemlje zbog neke promjene u atmosferi, primjerice povećanja koncentracije aerosola ili stakleničkih plinova,) te na oborine i zalihe vode u čvrstom stanju još nisu bili dovoljno integrirano istraženi te da njihova analiza povezuje terenska i satelitska opažanja, reanalize, numeričke simulacije i statističke metode.
Što su aerosoli?
Da bi se razumjelo zašto dim iz gradova, ciglana, dizelskih motora, termoelektrana ili spaljenih ostataka usjeva može završiti u priči o kiši i ledu, prvo treba objasniti aerosole. Aerosoli su sitne čestice ili kapljice u atmosferi, nastale prirodnim procesima poput podizanja pustinjskog pijeska i vulkanskih erupcija, ali i ljudskim aktivnostima poput izgaranja fosilnih goriva, industrije i poljoprivrede. Stockholm Resilience Centre navodi da aerosoli utječu na klimu jer stupaju u interakciju sa Sunčevim zračenjem i oblacima.
Što su sulfatni aerosoli?
No, aerosoli nisu jedna vrsta onečišćenja s jednim učinkom. Sulfatni aerosoli koji nastaju iz sumpornih plinova, mogu raspršivati Sunčevo zračenje i imati učinak hlađenja, dok crni ugljik, odnosno čađa, apsorbira svjetlost i zagrijava atmosferu i površine na koje se taloži. IPCC u Šestom izvješću navodi da sulfatni aerosoli utječu na klimatsko forsiranje izravno, raspršivanjem Sunčeva zračenja, ali i neizravno, mijenjajući mikrofizička i makrofizička svojstva oblaka te oborine.
Što je Crni ugljik?
Crni ugljik nastaje nepotpunim izgaranjem drva, otpada i fosilnih goriva, a Climate and Clean Air Coalition navodi da je riječ o sastavnici finog čestičnog onečišćenja PM2,5. Isti izvor navodi da crni ugljik u atmosferi traje kratko, u prosjeku četiri do 12 dana, ali da u tom razdoblju snažno apsorbira svjetlost, zagrijava zrak i površine te utječe na regionalne vremenske obrasce.
Kada crni ugljik dospije na snijeg ili led, problem postaje vidljiviji. Čisti snijeg odbija velik dio Sunčeva zračenja, a tamne čestice čađe smanjuju tu refleksiju, odnosno albedo. IPCC navodi da taloženje crnog ugljika potamnjuje snijeg, povećava apsorpciju Sunčeve energije i pridonosi topljenju; Climate and Clean Air Coalition posebno navodi da su ledena područja poput Himalaje zbog toga ranjiva.
Što su kondenzacijske jezgre?
Drugi dio priče odvija se u oblacima. Aerosoli mogu služiti kao kondenzacijske jezgre, odnosno sitne površine oko kojih se vodena para kondenzira u kapljice. Kada ih u atmosferi ima više, oblaci mogu sadržavati više, ali manjih kapljica, pa postaju svjetliji i reflektiraju više Sunčeva zračenja. Pregled objavljen 2025. u Nature Communications navodi da povećane koncentracije aerosola stvaraju više kondenzacijskih jezgri i više manjih kapljica, a da takve kapljice mogu potisnuti oborinu, povećati trajanje oblaka i pojačati refleksiju Sunčeva zračenja.
To ne znači da se iz smoga može jednostavno izračunati koliko će kiše pasti. Isti rad u Nature Communications upozorava da su interakcije aerosola i oblaka jedan od glavnih izvora nesigurnosti u klimatskim modelima, jer na odgovor oblaka utječu meteorološki uvjeti, tip oblaka, vlaga, vertikalno miješanje zraka i drugi lokalni čimbenici. Drugim riječima, aerosoli mogu potisnuti ili promijeniti oborinu, ali učinak nije isti u svakoj regiji i u svakoj vrsti oblaka.
Utjecaj na monsune
U monsunskim područjima taj je odnos posebno važan jer monsun nije samo kišna sezona, nego veliki sustav atmosferske cirkulacije. IPCC navodi da se regionalne promjene monsunskih oborina, osobito u Južnoj Aziji, Istočnoj Aziji i Zapadnoj Africi, tijekom velikog dijela 20. stoljeća mogu razumjeti kao rezultat suprotstavljenih učinaka: zagrijavanje stakleničkim plinovima povećava oborine, dok ih hlađenje antropogenim aerosolima smanjuje.
Za Južnu Aziju IPCC navodi da postoji visoka razina pouzdanosti u slabljenje monsuna u drugoj polovici 20. stoljeća, dok rezultati klimatskih modela upućuju na to da je antropogeno aerosolno forsiranje dominiralo nedavnim smanjenjem ljetnih monsunskih oborina, nasuprot očekivanom povećanju zbog stakleničkih plinova. Istodobno IPCC upozorava da modeli imaju znatne nesigurnosti u prikazu regionalnog monsuna, uključujući interakcije aerosola i oblaka te razliku između lokalnog i udaljenog aerosolnog forsiranja.
Zbog toga je preciznije reći da onečišćenje zraka može mijenjati kišu nego da je “uzrokuje” ili “zaustavlja”. Indijski institut za znanost objašnjava da i apsorbirajući i reflektirajući aerosoli mogu smanjivati oborinu, ali različitim mehanizmima: apsorbirajući aerosoli stabiliziraju atmosferu, a reflektirajući aerosoli hlade klimatski sustav. Isti institut navodi da razlike u aerosolnoj optičkoj dubini između sjeverne i južne hemisfere mogu pomicati tropske kišne pojaseve i poremetiti monsune.