Глобальные очаги сочетания экстремальной жары и загрязнения воздуха, связанные с местными поверхностными и атмосферными условиями

Почему жара и грязный воздух — опасное сочетание

По всему миру люди сталкиваются с большим числом дней, которые одновременно становятся невыносимо жаркими и густо заполненными мелкими частицами в воздухе. Это исследование показывает, где такие дни с двойными проблемами происходят чаще всего и какие погодные условия повышают их вероятность, помогая общинам понять и подготовиться к растущей климатической и здравоохранительной угрозе.

Где чаще всего наступает двойная угроза

Используя спутниковые и наземные данные с высоким разрешением около одного километра, исследователи картировали три типа дней в период с 2003 по 2020 год по всему миру: очень жаркие дни, очень загрязнённые дни и дни, когда оба явления совпадают. Они обнаружили, что экстремальная жара сама по себе достигает пика в Северной Африке, Западной Азии и северо-западной Австралии, тогда как грязный воздух чаще встречается в центральной Африке, северной Индии и в отдельных районах Китая. Наиболее впечатляющий результат касается дней, когда жара и загрязнение совпадают: такие дни группируются над большими частями Африки, Южной Азии, Юго-Восточной Азии, а также в отдельных районах США и Китая.

Выделяются два глобальных очага

Среди всех регионов особенно выделяются Субсахарская Африка и долина Инда, простирающаяся по территориям Пакистана и Индии. В среднем в каждом из этих регионов примерно три месяца в году приходится на дни, которые одновременно очень жаркие и сильно загрязнённые, и такие события там также более интенсивны и длятся дольше, чем в других местах. Ландшафты различаются: Субсахарская Африка включает широкие плато к югу от Сахары, тогда как долина Инда — низменная равнина, окружённая высокими горами. Тем не менее оба типа мест создают условия, в которых жара и грязный воздух накапливаются вместе и задерживаются.

Что происходит у поверхности

Команда изучила, как ключевые поверхностные условия меняются в различные типы экстремальных дней, сосредоточив внимание на температуре, осадках, влажности, облачности и входящей и исходящей радиации. В Субсахарской Африке «только жаркие» дни сопровождаются повышением температур, снижением осадков и влажности, меньшей облачностью и более сильным солнечным излучением — всё это взаимно усиливает сушку и нагрев земли. «Только загрязнённые» дни там выглядят почти противоположно: более прохладно, влажно и облачно, что способствует задержке частиц и их росту. Когда жара и загрязнение совпадают, регион по-прежнему испытывает сильный прогрев, но снижение осадков и влажности несколько смягчается присутствием частиц и изменениями в облачности, которые влияют на поглощение и отражение солнечного света.

Как потоки воздуха формируют риск

Выше в атмосфере характер потоков воздуха, сопровождающих эти события, различается между двумя очагами. Над Субсахарской Африкой составными событиями сопровождается нисходящий поток воздуха в средней и верхней частях атмосферы, который подавляет образование облаков и способствует нагреву поверхности, одновременно замедляя вынос локально произведённого загрязнения. В долине Инда сильная область высокого давления простирается от близкой к поверхности до верхней тропосферы. Такая конфигурация поощряет широкомасштабное нисхождение, ясное небо и накопление тепла, а также направляет пыль из окружающих пустынь и антропогенные выбросы из соседних регионов в долину, где горы вокруг ограничивают вентиляцию и позволяют теплу и загрязнению накапливаться.

Цепная реакция между землёй, воздухом и людьми

Во время составных событий жары и загрязнения в обоих очагах земля и воздух входят в самоподдерживающийся цикл. Высокие температуры иссушают почвы и увеличивают потребность в воде, снижая способность осадков очищать воздух. При меньшей облачности и более сильном солнечном излучении поверхность дополнительно нагревается, растения и другие источники выделяют больше газов, которые могут образовывать новые частицы, а некоторые компоненты существующих частиц поглощают солнечный свет и дополнительно нагревают воздух непосредственно над поверхностью. В то же время стабильный тёплый слой у земли и крупномасштабные циркуляционные структуры ограничивают вертикальное перемешивание, так что грязный воздух остаётся запертым там, где живут люди.

Что это значит для повседневной жизни

Исследование показывает, что некоторые из самых уязвимых регионов мира уже регулярно сталкиваются с днями, когда смертельно опасная жара и нездоровый воздух приходят вместе, вызванные сочетанием местных условий поверхности и крупномасштабных погодных паттернов. Для людей на местах эти выводы подчёркивают необходимость систем предупреждения, которые одновременно отслеживают жару и качество воздуха, а также планирования городов и регионов, направленного на охлаждение районов и сокращение выбросов. Раскрывая, где и как образуются эти составные экстремумы, работа даёт научную основу для разработки практических мер по снижению рисков для здоровья в условиях потепления и нарастания загрязнения.

Цитирование: Huang, Z., Luo, M., Wu, S. et al. Global hotspots of compound extreme heat-pollution linked to local surface and atmospheric conditions. Commun Earth Environ 7, 457 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03460-9

Ключевые слова: экстремальная жара, загрязнение воздуха, PM2.5, Субсахарская Африка, долина Инда