Изображение предоставлено BBSO
Ученые, которые следят за отражением Земли, измеряя «лунный свет» Луны, наблюдали неожиданно большие колебания климата в течение последних двух десятилетий. Сочетая данные за восемь лет о лучах земли с почти двадцатью годами частично перекрывающихся данных спутниковых облаков, они обнаружили постепенное снижение отражательной способности Земли, которое стало более резким в последней половине 1990-х годов, возможно, связано с ускоренным глобальным потеплением в последние годы. Удивительно, но снижение отражающей способности полностью изменилось за последние три года. Такие изменения, которые не поняты, кажутся естественной изменчивостью облаков Земли.
В выпуске журнала «Наука» от 28 мая 2004 года этот феномен рассматривается в статье «Изменения отражательной способности Земли за последние два десятилетия», написанной Энриком Палле, Филиппом Р. Гудом, Пилар Монтес Родригес и Стивеном Э. Кунином. Гуд является выдающимся профессором физики в Технологическом институте Нью-Джерси (NJIT), Палле и Монта = F1es Rodr = EDguez являются докторантами в этом институте, а Кунин - профессор теоретической физики в Калифорнийском технологическом институте. Наблюдения проводились в Солнечной обсерватории Big Bear (BBSO) в Калифорнии, где NJIT работает с 1997 года, а Гуд является ее директором. Национальное управление космического аэронавтики профинансировало эти наблюдения.
Команда реанимировала и модернизировала старый метод определения отражательной способности Земли, или альбедо, наблюдая за земным сиянием, отраженным от Земли солнечным светом, который можно рассматривать как призрачное свечение «темной стороны» Луны - или части лунного диска нет. освещенный солнцем. Как понял 14 лет назад Кунин, такие наблюдения могут стать мощным инструментом для долгосрочного мониторинга климата. «Чем облачнее Земля, тем ярче земля, и изменение облачного покрова является важным элементом изменения климата», - сказал он.
Точные наблюдения на поверхности земли для определения глобальной отражательной способности ведутся в BBSO с 1994 года, а регулярные наблюдения начинаются в конце 1997 года.
«Используя феномен, впервые объясненный Леонардо Да Винчи, мы можем точно измерить глобальное изменение климата и найти удивительную историю облаков. Преимущество нашего метода в том, что он очень точный, потому что яркий лунный полумесяц служит стандартом для наблюдения за земным сиянием, и одновременно можно наблюдать свет, отраженный большими частями Земли », - сказал Гуд. «Это также недорого, требующий только небольшой телескоп и относительно простой электронный детектор».
Используя комбинацию данных наблюдений за земным сиянием и спутниковых данных об облачном покрове, команда исследователей Земли установила следующее:
Среднее альбедо Земли не является постоянным от года к году; это также изменяется в течение десятилетий. Компьютерные модели, используемые в настоящее время для изучения климатической системы, не показывают такой большой изменчивости альбедо в масштабе десятилетий.
Среднегодовое альбедо уменьшалось очень постепенно с 1985 по 1995 год, а затем резко уменьшалось в 1995 и 1996 годах. Эти наблюдаемые снижения в целом согласуются с ранее известными спутниковыми измерениями количества облаков.
Низкое содержание альбедо в течение 1997-2001 годов увеличило солнечное нагревание земного шара со скоростью, более чем вдвое превышающей ожидаемую от удвоения содержания двуокиси углерода в атмосфере. Это «затемнение» Земли, как было бы видно из космоса, возможно, связано с недавним ускоренным повышением средних глобальных температур поверхности.
В 2001-2003 гг. Произошло изменение альбедо до значений до 1995 г .; это «осветление» Земли, скорее всего, связано с увеличением облачности и толщины.
Эти большие изменения, которые сопоставимы с вариациями инфракрасного (теплового) излучения Земли, наблюдаемого в тропиках спутниками, оказывают большое влияние на радиационный баланс Земли.
«Наши результаты являются лишь частью истории, поскольку температура поверхности Земли определяется балансом между солнечным светом, который нагревает планету, и теплом, излучаемым обратно в космос, который охлаждает планету», - сказал Палле. «Это зависит от многих факторов, помимо альбедо, таких как количество парниковых газов (водяной пар, углекислый газ, метан), присутствующих в атмосфере. Но эти новые данные подчеркивают, что облака должны быть должным образом учтены, и показывают, что нам все еще не хватает детального понимания нашей климатической системы, необходимого для уверенного моделирования будущих изменений ».
Гуд говорит, что наблюдения за земным сиянием будут продолжаться в течение следующего десятилетия. «Это будет важно для мониторинга текущих изменений в климатической системе Земли. Также будет важно сопоставить наши результаты со спутниковыми данными, когда они станут доступны, особенно за последние годы, чтобы сформировать последовательное описание меняющегося альбедо. Наблюдения за сиянием Земли в течение 11-летнего солнечного цикла также будут важны для оценки предполагаемого влияния солнечной активности на климат ».
Monta = F1es Rodr = EDguez говорит, что для проведения будущих наблюдений команда работает над созданием глобальной сети станций наблюдений. «Это позволило бы проводить постоянный мониторинг альбедо в течение большей части каждого лунного месяца, а также компенсировать местные погодные условия, которые иногда мешают наблюдениям с данного места».
Наблюдения BBSO в настоящее время дополняются другими из Крыма на Украине, и вскоре будут также наблюдения из Юньнани в Китае. Дальнейшее улучшение будет заключаться в полной автоматизации текущих ручных наблюдений. Создается прототип роботизированного телескопа, и команда ищет средства для создания, калибровки и развертывания сети из восьми человек по всему миру.
«Даже если научное сообщество признает вероятность воздействия человека на климат, оно должно лучше документировать и понимать изменения климата», - сказал Кунин. «Наши текущие измерения земного сияния станут важной частью этого процесса».
Первоисточник: Caltech News Release
