Кредит за изображение: BBSO
Учените, които наблюдават отражението на Земята чрез измерване на „земния блясък“ на Луната, наблюдават неочаквано големи колебания на климата през последните две десетилетия. Чрез комбиниране на осем години данни за земни лъчи с близо двадесет години частично припокриващи се данни за спътникови облаци, те откриха постепенно намаляване на коефициента на отражение на Земята, който стана по-рязък през последната част на 90-те години, може би свързан с ускореното глобално затопляне през последните години. Изненадващо, намаляващата отразяваща способност се е променила напълно през последните три години. Такива промени, които не са разбрани, изглежда са естествена променливост на земните облаци.
28 май 2004 г., брой на списанието Science, разглежда феномена в статия „Промени в отражението на Земята през последните две десетилетия“, написана от Енрик Пале, Филип Р. Гууд, Пилар Монтес Родригес и Стивън Е. Куонин. Гууд е отличен професор по физика в Ню Джърси технологичен институт (NJIT), Пале и Монта = F1es Rodr = EDguez са докторанти в тази институция, а Koonin е професор по теоретична физика в Калифорнийския технологичен институт. Наблюденията са проведени в соларната обсерватория Big Bear Solar (BBSO) в Калифорния, която NJIT оперира от 1997 г. с Goode като свой директор. Националната космическа администрация финансира тези наблюдения.
Екипът възроди и модернизира стар метод за определяне на отражателността на Земята или албедо, като наблюдава земния блясък, слънчевата светлина, отразена от Земята, която може да се разглежда като призрачен блясък на „тъмната страна“ на Луната - или частта от лунния диск не осветена от слънцето. Както Коонин осъзна преди около 14 години, подобни наблюдения могат да бъдат мощен инструмент за дългосрочен мониторинг на климата. „Колкото по-ярка е Земята, толкова по-ярка е земната ярка и променящата се облачна покривка е важен елемент от промяната на климата“, каза той.
Прецизните наблюдения на земния блясък за определяне на глобалната отражателна способност се провеждат в BBSO от 1994 г., като редовните наблюдения започват в края на 1997 г.
„Използвайки явление, обяснено за първи път от Леонардо ДаВинци, можем точно да измерим глобалните климатични промени и да открием изненадваща история за облаците. Нашият метод има предимството да бъде много прецизен, тъй като яркият лунен полумесец служи като стандарт, срещу който може да се следи земния блясък, а светлината, отразена от големи части от Земята, може да бъде наблюдавана едновременно “, казва Гууд. "Освен това е евтин, изисква само малък телескоп и сравнително прост електронен детектор."
Чрез използване на комбинация от наблюдения на земните лъчи и сателитни данни за облачната покривка екипът на Earthshine определи следното:
Средното земно албедо не е постоянно от една година до следващата; той също се променя през десетичните времеви диапазони. Компютърните модели, използвани понастоящем за изследване на климатичната система, не показват такава голяма декадална мащабилност на албедото.
Средното годишно албедо намалява много постепенно от 1985 до 1995 г., а след това рязко намалява през 1995 и 1996 г. Тези наблюдавани спадове до голяма степен съответстват на известните досега сателитни мерки за количеството на облака.
Ниското албедо през 1997-2001 г. увеличи слънчевото нагряване на земното кълбо със скорост над два пъти по-голяма от очакваната от удвояване на атмосферния въглероден диоксид. Това „затъмняване“ на Земята, както се вижда от космоса, може би е свързано с скорошното ускорено повишаване на средните глобални повърхностни температури.
През 2001-2003 г. се наблюдава промяна в стойностите на албедо спрямо стойностите преди 1995 г .; това „озаряване“ на Земята най-вероятно се дължи на ефекта на увеличената облачна покривка и дебелина.
Тези големи вариации, които са сравними с тези в земната инфрачервена (топлинна) радиация, наблюдавани в тропиците от спътници, представляват голямо влияние върху радиационния бюджет на Земята.
„Нашите резултати са само част от историята, тъй като температурата на повърхността на Земята се определя от баланса между слънчевата светлина, която загрява планетата, и топлината, излъчена обратно в космоса, която охлажда планетата“, каза Пале. „Това зависи от много фактори в допълнение към албедо, като например количеството парникови газове (водна пара, въглероден диоксид, метан), присъстващи в атмосферата. Но тези нови данни подчертават, че облаците трябва да бъдат правилно отчетени и илюстрират, че все още ни липсва подробно разбиране на нашата климатична система, необходимо за надеждно моделиране на бъдещите промени. "
Гуд казва, че наблюденията на земния блясък ще продължат и през следващото десетилетие. „Те ще бъдат важни за наблюдение на текущите промени в климатичната система на Земята. Също така ще бъде от съществено значение да се съпоставят нашите резултати със сателитни данни, тъй като те станат достъпни, особено през последните години, за да се формира последователно описание на променящото се албедо. Наблюденията на земните лъчи през 11-годишен слънчев цикъл също ще бъдат важни за оценката на хипотезираните влияния на слънчевата активност върху климата. "
Monta = F1es Rodr = EDguez казва, че за да извърши бъдещи наблюдения, екипът работи за създаването на глобална мрежа от наблюдателни станции. „Те биха позволили непрекъснат мониторинг на албедо през по-голямата част от всеки лунен месец и биха компенсирали местните метеорологични условия, които понякога пречат на наблюденията от даден обект.“
В момента наблюденията на BBSO се допълват с други от Крим в Украйна, а скоро ще има и наблюдения от Юнан в Китай. Допълнително подобрение ще бъде напълно автоматизиране на текущите ръчни наблюдения. Изработва се прототипен роботизиран телескоп и екипът търси средства за изграждане, калибриране и разгръщане на мрежа от осем по целия свят.
„Дори научната общност да признае вероятността от човешко въздействие върху климата, тя трябва по-добре да документира и разбира климатичните промени“, каза Кунин. "Нашите текущи измервания на земния бряг ще бъдат важна част от този процес."
Оригинален източник: Caltech News Release
