Vaizdo kreditas: BBSO
Mokslininkai, stebintys Žemės atspindį, matuojant Mėnulio „žemės rutulį“, per pastaruosius du dešimtmečius pastebėjo netikėtai didelius klimato svyravimus. Derindami aštuonerių metų žemės paviršiaus duomenis su beveik dvidešimties metų iš dalies sutampančiais palydovų debesų duomenimis, jie nustatė laipsnišką Žemės atspindžio sumažėjimą, kuris paskutiniame praėjusio amžiaus dešimtmečio dešimtmetyje tapo ryškesnis, galbūt susijęs su pastaraisiais metais spartėjančiu globaliu atšilimu. Keista, tačiau mažėjantis atspindys per pastaruosius trejus metus visiškai pasikeitė. Atrodo, kad tokie nesuprantami pokyčiai yra natūralus Žemės debesų kintamumas.
2004 m. Gegužės 28 d. Žurnalas „Science“ nagrinėja šį reiškinį straipsnyje „Žemės atspindžio pokyčiai per pastaruosius du dešimtmečius“, kurį parašė Enric Palle, Philipas R. Goode, Pilar Montaes Rodriguez ir Steven E. Koonin. Goode yra žymus Naujojo Džersio technologijos instituto (NJIT) fizikos profesorius, Palle ir Monta = F1es Rodr = EDguez yra podoktorantūros bendradarbiai toje institucijoje, o Kooninas yra teorinės fizikos profesorius Kalifornijos technologijos institute. Stebėjimai buvo atlikti Big Bear Solar Observatory (BBSO) Kalifornijoje, kuriame NJIT veikia nuo 1997 m., O jo direktorius yra Goode. Šiuos stebėjimus finansavo Nacionalinė aeronautikos kosmoso administracija.
Komanda atgaivino ir modernizavo seną Žemės atspindžio arba albedo nustatymo metodą stebėdama žemės spindulius, Žemės atspindimą saulės šviesą, kuri gali būti vertinama kaip vaiduokliškas Mėnulio „tamsiosios pusės“ švytėjimas arba mėnulio disko dalis. apšviesta saulės. Kaip Kooninas suprato prieš maždaug 14 metų, tokie stebėjimai gali būti galinga ilgalaikio klimato stebėjimo priemonė. „Kuo debesuotesnė žemė, tuo ryškesnė žemės šviesa, o besikeičianti debesų danga yra svarbus besikeičiančio klimato elementas“, - sakė jis.
Nuo 1994 m. BBSO vykdomi tikslūs žemės paviršiaus stebėjimai, siekiant nustatyti visuotinį atspindėjimą. Reguliarūs stebėjimai pradėti 1997 m. Pabaigoje.
„Naudodamiesi fenomenu, kurį pirmiausia paaiškino Leonardo DaVinci, mes galime tiksliai išmatuoti pasaulinius klimato pokyčius ir rasti stebinančią debesų istoriją. Mūsų metodo pranašumas yra tas, kad jis yra labai tikslus, nes ryškus mėnulio pusmėnulis yra standartas, pagal kurį galima stebėti žemės blizgesį, o didelėse Žemės dalyse atsispindinti šviesa gali būti stebima vienu metu “, - sakė D.Gude. „Tai taip pat nebrangu, reikalaujant tik mažo teleskopo ir palyginti paprasto elektroninio detektoriaus“.
Naudodama žemės stebėjimo ir palydovinių duomenų derinį debesų dangoje, žemės paviršiaus komanda nustatė:
Vidutinis žemės albedo dydis nėra pastovus vieneriems metams; ji taip pat keičiasi per dekadalinius laikotarpius. Šiuo metu klimato sistemai tirti naudojami kompiuteriniai modeliai neparodo tokio didelio albedo dekadalinio masto kintamumo.
Metinis vidutinis albedo laipsnis nuo 1985 iki 1995 m. Labai palaipsniui mažėjo, o 1995 m. Ir 1996 m. Smarkiai sumažėjo. Šie pastebėti sumažėjimai iš esmės atitinka anksčiau žinomus debesų kiekio palydovo matus.
Mažas albedo kiekis 1997–2001 m. Padidino Žemės rutulio kaitinimą saulės energija daugiau nei du kartus, nei tikėtasi padidinus atmosferos anglies dioksido kiekį. Šis Žemės „pritemdymas“, kaip tai būtų matoma iš kosmoso, galbūt yra susijęs su pastaruoju metu spartėjančia vidutine pasauline paviršiaus temperatūra.
2001–2003 m. Albedo vertės buvo pakeistos iki 1995 m. šis Žemės „pašviesėjimas“ greičiausiai siejamas su padidėjusia debesų danga ir storiu.
Šie dideli pokyčiai, kurie yra palyginami su palydovų stebimais tropikų žemės infraraudonosios (šilumos) spinduliuotės spinduliais, daro didelę įtaką Žemės radiacijos biudžetui.
„Mūsų rezultatai yra tik dalis istorijos, nes Žemės paviršiaus temperatūrą lemia pusiausvyra tarp saulės šviesos, sušildančios planetą, ir šilumos, spinduliuojamos atgal į kosmosą, kuri atvėsina planetą“, - sakė A. Palle. „Tai priklauso ne tik nuo albedo, bet ir nuo daugelio kitų veiksnių, tokių kaip atmosferoje esančių šiltnamio efektą sukeliančių dujų (vandens garų, anglies dioksido, metano) kiekis. Tačiau šie nauji duomenys pabrėžia, kad reikia tinkamai atsižvelgti į debesis, ir parodo, kad mums vis dar trūksta išsamaus mūsų klimato sistemos supratimo, būtino būsimiems pokyčiams modeliuoti.
Gude'as sako, kad žemės stebėjimai bus tęsiami kitą dešimtmetį. „Tai bus svarbu stebint vykstančius žemės klimato sistemos pokyčius. Taip pat bus svarbu koreliuoti mūsų rezultatus su palydovų duomenimis, kai tik jie bus prieinami, ypač pastaraisiais metais, kad būtų sudarytas nuoseklus besikeičiančio albedo aprašymas. Žemės įvertinimai per 11 metų saulės ciklą taip pat bus svarbūs vertinant numatomą saulės aktyvumo įtaką klimatui. “
Monta = F1es Rodr = EDguez sako, kad vykdydama būsimus stebėjimus komanda stengiasi sukurti pasaulinį stebėjimo stočių tinklą. „Tai leistų nuolat stebėti albedo kiekį didžiąją kiekvieno mėnulio mėnesio dalį ir taip pat kompensuotų vietines oro sąlygas, kurios kartais neleidžia stebėti tam tikroje vietoje“.
Šiuo metu BBSO stebėjimai yra papildomi kitais iš Krymo Ukrainoje, netrukus taip pat bus stebėjimų iš Yunnan Kinijoje. Kitas patobulinimas bus visiškai automatizuotas dabartinis rankinis stebėjimas. Statomas roboto teleskopo prototipas, o komanda ieško lėšų, kad sukonstruotų, kalibruotų ir diegtų aštuonių tinklą visame pasaulyje.
„Net ir tuo atveju, kai mokslo bendruomenė pripažįsta žmonių poveikio klimatui tikimybę, ji turi geriau dokumentuoti ir suprasti klimato pokyčius“, - sakė Kooninas. „Mūsų vykdomi žemės paviršiaus matavimai bus svarbi šio proceso dalis“.
Originalus šaltinis: „Caltech“ naujienų leidinys
