Πιστωτική εικόνα: BBSO
Επιστήμονες που παρακολουθούν την ανάκλαση της Γης μετρώντας τη «γη» του φεγγαριού, έχουν παρατηρήσει απροσδόκητα μεγάλες διακυμάνσεις του κλίματος τις τελευταίες δύο δεκαετίες. Συνδυάζοντας οκτώ χρόνια δεδομένων γήινης ακτινοβολίας με σχεδόν είκοσι χρόνια μερικώς αλληλεπικαλυπτόμενα δεδομένα δορυφορικού νέφους, βρήκαν μια σταδιακή μείωση της ανακλαστικότητας της Γης που έγινε πιο έντονη στο τελευταίο μέρος της δεκαετίας του 1990, ίσως σχετίζεται με την επιταχυνόμενη υπερθέρμανση του πλανήτη τα τελευταία χρόνια. Παραδόξως, η φθίνουσα ανάκλαση αντιστράφηκε πλήρως τα τελευταία τρία χρόνια. Τέτοιες αλλαγές, οι οποίες δεν είναι κατανοητές, φαίνεται να είναι μια φυσική μεταβλητότητα των νεφών της Γης.
Το τεύχος της 28ης Μαΐου 2004 του περιοδικού Science εξετάζει το φαινόμενο σε ένα άρθρο, «Αλλαγές στην Αντανάκλαση της Γης τις τελευταίες δύο δεκαετίες», που γράφτηκε από τους Enric Palle, Philip R. Goode, Pilar Montaes Rodriguez και Steven E. Koonin. Ο Goode είναι διακεκριμένος καθηγητής φυσικής στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Νιου Τζέρσεϋ (NJIT), ο Palle και ο Monta = F1es Rodr = Ο EDguez είναι μεταδιδακτορικοί συνεργάτες σε αυτό το ίδρυμα και ο Koonin είναι καθηγητής φυσικής φυσικής στο California Institute of Technology. Οι παρατηρήσεις πραγματοποιήθηκαν στο Big Bear Solar Observatory (BBSO) στην Καλιφόρνια, το οποίο το NJIT λειτουργεί από το 1997 με τον Goode ως διευθυντή του. Η Εθνική Διαστημική Διοίκηση Αεροναυτικής χρηματοδότησε αυτές τις παρατηρήσεις.
Η ομάδα έχει αναβιώσει και εκσυγχρονίσει μια παλιά μέθοδο προσδιορισμού της ανάκλασης της Γης, ή albedo, παρατηρώντας τη γη, το φως του ήλιου που αντανακλάται από τη Γη που μπορεί να θεωρηθεί ως μια φάντασμα λάμψη της «σκοτεινής πλευράς» του φεγγαριού - ή το τμήμα του σεληνιακού δίσκου όχι φωτίζεται από τον ήλιο. Όπως συνειδητοποίησε ο Koonin πριν από περίπου 14 χρόνια, τέτοιες παρατηρήσεις μπορεί να είναι ένα ισχυρό εργαλείο για τη μακροπρόθεσμη παρακολούθηση του κλίματος. «Όσο πιο νεφελώδης είναι η Γη, τόσο φωτεινότερη είναι η γη, και η αλλαγή της κάλυψης σύννεφων είναι ένα σημαντικό στοιχείο της αλλαγής του κλίματος», είπε.
Οι παρατηρήσεις ακριβείας της γης για τον προσδιορισμό της παγκόσμιας ανακλαστικότητας βρίσκονται σε εξέλιξη στο BBSO από το 1994, με τακτικές παρατηρήσεις να αρχίζουν στα τέλη του 1997.
«Χρησιμοποιώντας ένα φαινόμενο που εξηγήθηκε για πρώτη φορά από τον Leonardo DaVinci, μπορούμε να μετρήσουμε με ακρίβεια την παγκόσμια κλιματική αλλαγή και να βρούμε μια εκπληκτική ιστορία για τα σύννεφα. Η μέθοδος μας έχει το πλεονέκτημα ότι είναι πολύ ακριβής επειδή η φωτεινή σεληνιακή ημισέληνος χρησιμεύει ως πρότυπο για την παρακολούθηση της γήινης ακτινοβολίας και το φως που αντανακλάται από μεγάλα τμήματα της Γης μπορεί να παρατηρηθεί ταυτόχρονα », δήλωσε ο Goode. "Είναι επίσης φθηνό, που απαιτεί μόνο ένα μικρό τηλεσκόπιο και έναν σχετικά απλό ηλεκτρονικό ανιχνευτή."
Χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό παρατηρήσεων της γης και δορυφορικών δεδομένων στο κάλυμμα του cloud, η ομάδα της γης έχει καθορίσει τα εξής:
Το μέσο albedo της Γης δεν είναι σταθερό από το ένα έτος στο άλλο. αλλάζει επίσης σε δεκαδικό χρονικό διάστημα. Τα μοντέλα υπολογιστών που χρησιμοποιούνται επί του παρόντος για τη μελέτη του κλιματικού συστήματος δεν δείχνουν τόσο μεγάλη μεταβλητότητα σε δεκαδική κλίμακα του albedo.
Ο ετήσιος μέσος όρος albedo μειώθηκε πολύ σταδιακά από το 1985 έως το 1995 και στη συνέχεια μειώθηκε απότομα το 1995 και το 1996. Αυτές οι παρατηρούμενες μειώσεις είναι σε γενικές γραμμές συνεπείς με τις προηγουμένως γνωστές δορυφορικές μετρήσεις της ποσότητας νέφους.
Το χαμηλό albedo κατά την περίοδο 1997-2001 αύξησε την ηλιακή θέρμανση του πλανήτη με ρυθμό μεγαλύτερο από το διπλάσιο από αυτό που αναμενόταν από τον διπλασιασμό του ατμοσφαιρικού διοξειδίου του άνθρακα. Αυτή η «εξασθένιση» της Γης, όπως θα φανεί από το διάστημα, ίσως συνδέεται με την πρόσφατη επιταχυνόμενη αύξηση των μέσων παγκόσμιων επιφανειακών θερμοκρασιών.
Το 2001-2003 είδε μια αντιστροφή των τιμών του albedo στις τιμές πριν το 1995. Αυτή η «λάμψη» της Γης πιθανότατα οφείλεται στην επίδραση της αυξημένης κάλυψης και του πάχους του νέφους.
Αυτές οι μεγάλες παραλλαγές, οι οποίες είναι συγκρίσιμες με αυτές της υπερύθρης (θερμότητας) ακτινοβολίας της γης που παρατηρούνται στους τροπικούς κύκλους από δορυφόρους, αποτελούν μεγάλη επιρροή στον προϋπολογισμό της ακτινοβολίας της Γης.
"Τα αποτελέσματά μας είναι μόνο μέρος της ιστορίας, καθώς η θερμοκρασία της επιφάνειας της Γης καθορίζεται από μια ισορροπία μεταξύ του ηλιακού φωτός που θερμαίνει τον πλανήτη και της θερμότητας που εκπέμπεται πίσω στο διάστημα, η οποία ψύχει τον πλανήτη", δήλωσε ο Palle. «Αυτό εξαρτάται από πολλούς παράγοντες εκτός από το albedo, όπως η ποσότητα των αερίων του θερμοκηπίου (υδρατμοί, διοξείδιο του άνθρακα, μεθάνιο) που υπάρχουν στην ατμόσφαιρα. Αλλά αυτά τα νέα δεδομένα υπογραμμίζουν ότι τα σύννεφα πρέπει να λογίζονται σωστά και δείχνουν ότι δεν έχουμε ακόμη τη λεπτομερή κατανόηση του κλιματικού μας συστήματος που είναι απαραίτητο για τη μοντελοποίηση μελλοντικών αλλαγών με αυτοπεποίθηση. "
Ο Γκούντε λέει ότι οι παρατηρήσεις της γης θα συνεχίσουν για την επόμενη δεκαετία. «Αυτά θα είναι σημαντικά για την παρακολούθηση των συνεχιζόμενων αλλαγών στο κλιματικό σύστημα της Γης. Θα είναι επίσης σημαντικό να συσχετίσουμε τα αποτελέσματά μας με δορυφορικά δεδομένα καθώς αυτά είναι διαθέσιμα, ιδιαίτερα για τα τελευταία χρόνια, για να διαμορφωθεί μια συνεπής περιγραφή του μεταβαλλόμενου albedo. Οι παρατηρήσεις της γήινης ακτινοβολίας μέσω ενός 11ετούς ηλιακού κύκλου θα είναι επίσης σημαντικές για την εκτίμηση των υποθετικών επιδράσεων της ηλιακής δραστηριότητας στο κλίμα. "
Monta = F1es Rodr = Ο EDguez λέει ότι για να πραγματοποιήσει μελλοντικές παρατηρήσεις, η ομάδα εργάζεται για τη δημιουργία ενός παγκόσμιου δικτύου σταθμών παρατήρησης. "Αυτά θα επέτρεπαν τη συνεχή παρακολούθηση του albedo κατά τη διάρκεια σχεδόν κάθε σεληνιακού μήνα και θα αντισταθμίζονταν επίσης οι τοπικές καιρικές συνθήκες που μερικές φορές εμποδίζουν τις παρατηρήσεις από μια δεδομένη τοποθεσία."
Οι παρατηρήσεις του BBSO συμπληρώνονται επί του παρόντος με άλλους από την Κριμαία στην Ουκρανία, και σύντομα θα υπάρξουν επίσης παρατηρήσεις από τον Γιουνάν στην Κίνα. Μια περαιτέρω βελτίωση θα είναι να αυτοματοποιηθούν πλήρως οι τρέχουσες μη αυτόματες παρατηρήσεις. Κατασκευάζεται ένα πρωτότυπο ρομποτικό τηλεσκόπιο και η ομάδα αναζητά κεφάλαια για την κατασκευή, βαθμονόμηση και ανάπτυξη ενός δικτύου οκτώ σε όλο τον κόσμο.
«Ακόμη και όταν η επιστημονική κοινότητα αναγνωρίζει την πιθανότητα ανθρώπινων επιπτώσεων στο κλίμα, πρέπει να τεκμηριώσει καλύτερα και να κατανοήσει τις κλιματικές αλλαγές», δήλωσε ο Koonin. "Οι συνεχιζόμενες μετρήσεις της γης θα είναι ένα σημαντικό μέρος αυτής της διαδικασίας."
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων Caltech
