Кредит зображення: BBSO
Вчені, які стежать за відбиттям Землі за допомогою вимірювання "земного світила" Місяця, спостерігали несподівано великі коливання клімату протягом останніх двох десятиліть. Поєднавши вісім років даних земного шару з майже двадцятьма роками частково перекриваються супутниковими хмарними даними, вони виявили поступове зниження коефіцієнта відбиття Землі, яке стало різкіше в останній частині 90-х років, можливо, пов'язане з прискореним глобальним потеплінням в останні роки. Дивно, але за останні три роки зменшується коефіцієнт відбиття. Такі зміни, які не зрозумілі, здаються природною мінливістю земних хмар.
28 травня 2004 року випуск журналу Science досліджує це явище у статті "Зміни в відображенні Землі протягом минулих двох десятиліть", написаної Енріком Паллом, Філіпом Р. Гудом, Піларом Монте Родрігесом та Стівеном Е. Куніним. Гуд - видатний професор фізики в Нью-Джерсі, Інститут технологій (Нью-Джерсі), Палле і Монта = F1es Rodr = EDguez - докторанти в цьому закладі, а Кунін - професор теоретичної фізики в Каліфорнійському технологічному інституті. Спостереження проводилися в Сонячній обсерваторії Великого ведмедя (BBSO) в Каліфорнії, в якій NJIT працює з 1997 року, а Гуд є її директором. Національна космічна адміністрація фінансувала ці спостереження.
Команда відновила та модернізувала старий метод визначення коефіцієнта відбиття Землі, або альбедо, спостерігаючи земний блиск, сонячне світло, відбите Землею, яке можна розглядати як примарне сяйво "темної сторони" Місяця - або частина місячного диска не освітлене сонцем. Як Кунінін усвідомив близько 14 років тому, такі спостереження можуть бути потужним інструментом для тривалого моніторингу клімату. "Чим ближче Земля, тим яскравіше земний блиск і мінливий хмарний покрив - важливий елемент зміни клімату", - сказав він.
Точні спостереження за землею для визначення глобальної відбивної здатності ведуться в BBSO з 1994 року, регулярні спостереження починаються в кінці 1997 року.
«Використовуючи явище, вперше пояснене Леонардо Давінчі, ми можемо точно виміряти глобальні зміни клімату та знайти дивовижну історію хмар. Перевага нашого методу полягає в тому, що він є дуже точним, оскільки яскравий місячний півмісяць служить стандартом, на якому можна стежити за земним світом, а світло, відбитий великими частинами Землі, може спостерігатися одночасно », - сказав Гуд. "Він також недорогий, вимагає лише невеликого телескопа та порівняно простого електронного детектора".
За допомогою комбінації спостережень за земним шаром та супутникових даних щодо хмарного покриву команда Earthshine визначила наступне:
Середній рівень альбедо Землі не є постійним від року до другого; вона також змінюється протягом десятирічних часових шкал. Комп'ютерні моделі, які в даний час використовуються для вивчення кліматичної системи, не демонструють такої великої декадально-масштабної мінливості альбедо.
Середня річна кількість альбедо знижувалася дуже поступово з 1985 по 1995 рік, а потім різко знизилася в 1995 і 1996 роках. Ці спостережувані зниження в цілому відповідають попередньо відомим супутниковим заходам кількості хмар.
Низький альбедо протягом 1997-2001 рр. Збільшував сонячне нагрівання земної кулі зі швидкістю більш ніж удвічі більшою, ніж очікувалося від подвоєння атмосферного вуглекислого газу. Це "затемнення" Землі, як видно з космосу, можливо, пов'язане з недавнім прискореним підвищенням середніх глобальних температур поверхні.
У 2001-2003 роках відбувся перехід значень альбедо до значень до 1995 року; таке "освітлення" Землі, швидше за все, пояснюється ефектом збільшення хмарного покриву та товщини.
Ці великі зміни, порівнянні з інфрачервоними (тепловими) випромінюваннями Землі, що спостерігаються в тропіках супутниками, мають великий вплив на радіаційний бюджет Землі.
"Наші результати є лише частиною історії, оскільки температура поверхні Землі визначається балансом між сонячним світлом, яке нагріває планету, і теплом, випромінюваним назад у космос, який охолоджує планету", - сказав Палле. «Це залежить від багатьох факторів, крім альбедо, таких як кількість парникових газів (водяна пара, вуглекислий газ, метан), присутніх в атмосфері. Але ці нові дані підкреслюють, що хмари необхідно належним чином враховувати та ілюструють, що нам все ще не вистачає детального розуміння нашої кліматичної системи, необхідної для впевненого моделювання майбутніх змін.
Гуд каже, що спостереження за земним світом продовжуватимуться протягом наступного десятиліття. "Вони будуть важливі для моніторингу постійних змін кліматичної системи Землі. Також важливо буде співвіднести наші результати із супутниковими даними, коли вони стають доступними, особливо за останні роки, для формування послідовного опису зміни альбедо. Спостереження за земним світом за 11-річного сонячного циклу також будуть важливими для оцінки гіпотезованих впливів сонячної активності на клімат ».
Monta = F1es Rodr = EDguez каже, що для проведення майбутніх спостережень команда працює над створенням глобальної мережі спостережних станцій. "Це дозволило б постійно контролювати альбедо протягом більшої частини місячного місяця, а також компенсувало б місцеві погодні умови, які іноді заважають спостерігати за певним місцем".
Наразі спостереження BBSO доповнюються іншими особами з Криму в Україні, і незабаром також з'являться спостереження з Юньнану в Китаї. Подальше вдосконалення буде повністю автоматизувати поточні спостереження вручну. Будується прототипний робототелескоп, і команда шукає кошти для побудови, калібрування та розгортання мережі з восьми по всьому світу.
"Навіть коли наукове співтовариство визнає ймовірність впливу людини на клімат, воно повинно краще документувати та розуміти зміни клімату", - сказав Куонін. "Наші постійні вимірювання земного шару будуть важливою частиною цього процесу".
Оригінальне джерело: Caltech News Release
