Attēla kredīts: BBSO
Zinātnieki, kas uzrauga Zemes atstarošanos, mērot Mēness “zemes spīdumu”, pēdējās divās desmitgadēs ir novērojuši negaidīti lielas klimata svārstības. Apvienojot astoņus gadus ilgus zemes datus par gandrīz divdesmit gadiem ar daļēji pārklājošiem satelīta mākoņu datiem, viņi ir atraduši pakāpenisku Zemes atstarojuma samazināšanos, kas 90. gadu pēdējā pusē kļuva asāka, iespējams, saistīta ar pēdējos gados paātrināto globālo sasilšanu. Pārsteidzoši, ka sarūkošā refleksija pēdējos trīs gados bija pilnīgi pretēja. Šķiet, ka šādas nesaprotamas izmaiņas ir dabiska Zemes mākoņu mainība.
Žurnāla Science 2004. gada 28. maija numurā ir aplūkota šī parādība rakstā “Izmaiņas Zemes atstarojumā pēdējās divās desmitgadēs”, ko rakstījuši Enriks Palle, Filips R. Gude, Pilare Montāsa Rodrigesa un Stīvens E. Koonins. Gude ir Ņūdžersijas Tehnoloģiju institūta (NJIT) izcils fizikas profesors, Palle un Monta = F1es Rodr = EDguez ir pēcdoktorantūras partneri šajā institūcijā, un Koonins ir teorētiskās fizikas profesors Kalifornijas Tehnoloģiju institūtā. Novērojumi tika veikti Big Bear Solar Observatory (BBSO) Kalifornijā, kuru NJIT darbojas kopš 1997. gada, un tā direktors ir Guds. Nacionālā aeronautikas kosmosa pārvalde finansēja šos novērojumus.
Komanda ir atdzīvinājusi un modernizējusi veco Zemes atstarojuma noteikšanas metodi jeb albedo, novērojot zemes spīdēšanu, Zemes atstaroto saules gaismu, ko var uzskatīt par mēness “tumšās puses” spokainu mirdzumu vai Mēness diska daļu apgaismota saule. Kā Koonins saprata pirms apmēram 14 gadiem, šādi novērojumi var būt efektīvs ilgtermiņa klimata uzraudzības līdzeklis. "Jo mākoņaināka zeme, jo gaišāka ir zemes spīdēšana, un mainīgais mākoņu sega ir svarīgs mainīgā klimata elements," viņš sacīja.
Precīzi zemes novērojumi, lai noteiktu globālo atstarošanu, BBSO tiek veikti kopš 1994. gada, un regulārie novērojumi sākas 1997. gada beigās.
“Izmantojot parādību, kuru vispirms izskaidroja Leonardo DaVinci, mēs varam precīzi izmērīt globālās klimata izmaiņas un atrast pārsteidzošu mākoņu stāstu. Mūsu metodes priekšrocība ir tā, ka tā ir ļoti precīza, jo spilgtais Mēness pusmēness kalpo par standartu, ar kuru var uzraudzīt zemes spīdumu, un gaismu, ko atspoguļo lielas Zemes daļas, var novērot vienlaicīgi, ”sacīja Gude. "Tas ir arī lēts, prasa tikai nelielu teleskopu un samērā vienkāršu elektronisko detektoru."
Izmantojot mākoņu pārklājuma zemes novērojumu un satelīta datu kombināciju, zemes vienības komanda ir noteikusi:
Zemes vidējais albedo nav nemainīgs gadu no gada; tas mainās arī dekadaālos laika periodos. Datormodeļi, kurus pašlaik izmanto klimata sistēmas izpētei, neuzrāda tik lielu albedo dekadalitātes mēroga mainīgumu.
Gada vidējais albedo no 1985. Līdz 1995. Gadam samazinājās ļoti pakāpeniski, pēc tam strauji samazinājās 1995. Un 1996. Gadā. Šie novērotie kritumi kopumā atbilst iepriekš zināmajiem mākoņu daudzuma satelīta mērījumiem.
Zemais albedo 1997.-2001. Gadā palielināja zemeslodes sildīšanu ar saules enerģiju vairāk nekā divas reizes, nekā paredzēts atmosfēras oglekļa dioksīda divkāršošanā. Šis Zemes “blāvums”, kā tas būtu redzams no kosmosa, iespējams, ir saistīts ar neseno paātrināto vidējās globālās virsmas temperatūras pieaugumu.
2001. – 2003. Gadā tika mainīta albedo vērtības pirms 1995. gada; šī Zemes “izgaismošana”, visticamāk, ir skaidrojama ar palielināta mākoņu sega un biezuma ietekmi.
Šīs lielās variācijas, kas ir salīdzināmas ar Zemes infrasarkanā (siltuma) starojuma radītajām izmaiņām, kuras tropiski novēro satelīti, ļoti ietekmē Zemes radiācijas budžetu.
"Mūsu rezultāti ir tikai daļa no stāsta, jo Zemes virsmas temperatūru nosaka līdzsvars starp saules gaismu, kas sasilda planētu, un siltumu, kas izstarots atpakaļ kosmosā, kas atdzesē planētu," sacīja Palle. “Tas ir atkarīgs no daudziem faktoriem papildus albedo, piemēram, siltumnīcefekta gāzu (ūdens tvaiku, oglekļa dioksīda, metāna) daudzumam atmosfērā. Bet šie jaunie dati uzsver, ka mākoņi ir pareizi jāatskaitās, un parāda, ka mums joprojām trūkst detalizētas izpratnes par mūsu klimata sistēmu, kas nepieciešama, lai ar pārliecību modelētu turpmākās izmaiņas. ”
Guda saka, ka zemes novērojumi turpināsies nākamo desmit gadu laikā. “Tie būs svarīgi, lai uzraudzītu notiekošās izmaiņas Zemes klimata sistēmā. Lai izveidotu konsekventu mainīgā albedo aprakstu, būs svarīgi arī korelē mūsu rezultātus ar satelīta datiem, tiklīdz tie būs pieejami, jo īpaši pēdējos gados. Zemes novērojumi, izmantojot 11 gadu saules ciklu, būs svarīgi arī, lai novērtētu saules aktivitātes hipotētisko ietekmi uz klimatu. ”
Monta = F1es Rodr = EDguez saka, ka, lai turpmāk veiktu novērojumus, komanda strādā, lai izveidotu globālu novērošanas staciju tīklu. "Tas ļautu nepārtraukti uzraudzīt albedo katra Mēness mēneša laikā un kompensētu arī vietējos laika apstākļus, kas dažkārt novērš novērojumus no noteiktas vietas."
BBSO novērojumi šobrīd tiek papildināti ar citiem Krimas Ukrainā, un drīz būs novērojumi arī no Yunnan Ķīnā. Vēl viens uzlabojums būs pilnīga pašreizējo manuālo novērojumu automatizācija. Tiek veidots robotiskā teleskopa prototips, un komanda meklē līdzekļus astoņu tīkla konstruēšanai, kalibrēšanai un izvietošanai visā pasaulē.
"Pat ja zinātnieku aprindas atzīst cilvēku ietekmes uz klimatu iespējamību, tai ir labāk jādokumentē un jāsaprot klimata izmaiņas," sacīja Koonins. "Mūsu notiekošie zemes apgaismojuma mērījumi būs svarīga šī procesa sastāvdaļa."
Oriģinālais avots: Caltech News Release
