Кредит на изображението: BBSO
Учените, които наблюдават отразяването на Земята чрез измерване на „земното сияние“ на Луната, са наблюдавали неочаквано големи колебания на климата през последните две десетилетия. Комбинирайки осем години данни за земното сияние с почти двадесет години частично припокриващи се данни от сателитни облаци, те откриха постепенно намаляване на отразяването на Земята, което стана по-рязко през последната част на 90-те години, вероятно свързано с ускореното глобално затопляне през последните години. Изненадващо, намаляващото отражение се обърна напълно през последните три години. Такива промени, които не се разбират, изглежда са естествена променливост на земните облаци.
Изданието на списание Science от 28 май 2004 г. разглежда феномена в статия „Промени в отразяването на Земята през последните две десетилетия“, написана от Енрик Пале, Филип Р. Гуд, Пилар Монтес Родригес и Стивън Е. Кунин. Гуд е изтъкнат професор по физика в Технологичния институт на Ню Джърси (NJIT), Пале и Монта=F1es Rodr=EDguez са постдокторанти в тази институция, а Кунин е професор по теоретична физика в Калифорнийския технологичен институт. Наблюденията са проведени в слънчевата обсерватория Big Bear (BBSO) в Калифорния, която NJIT управлява от 1997 г. с Goode като неин директор. Националната космическа администрация по аеронавтика финансира тези наблюдения.
Екипът е съживил и модернизирал стар метод за определяне на отражателната способност на Земята, или албедото, чрез наблюдение на земното сияние, слънчевата светлина, отразена от Земята, която може да се разглежда като призрачно сияние на „тъмната страна“ на Луната - или частта от лунния диск не осветен от слънцето. Както Кунин осъзна преди около 14 години, подобни наблюдения могат да бъдат мощен инструмент за дългосрочно наблюдение на климата. „Колкото по-облачна е Земята, толкова по-ярка е земният блясък, а променящата се облачна покривка е важен елемент от променящия се климат“, каза той.
Прецизните наблюдения на земното сияние за определяне на глобалната отразяваща способност се провеждат в BBSO от 1994 г., като редовните наблюдения започват в края на 1997 г.
„Използвайки феномен, обяснен за първи път от Леонардо Да Винчи, можем точно да измерим глобалното изменение на климата и да намерим изненадваща история за облаците. Нашият метод има предимството, че е много прецизен, защото яркият лунен полумесец служи като стандарт, спрямо който да се наблюдава земното сияние и светлината, отразена от големи части от Земята, може да се наблюдава едновременно“, каза Гууд. „Той също е евтин, изисква само малък телескоп и сравнително прост електронен детектор.“
Използвайки комбинация от наблюдения на земното сияние и сателитни данни за облачната покривка, екипът по земното сияние определи следното:
Средното албедо на Земята не е постоянно от една година до следващата; той също се променя в десетилетни времеви мащаби. Компютърните модели, използвани в момента за изследване на климатичната система, не показват толкова голяма десетилетна променливост на албедото.
Средногодишното албедо намалява много постепенно от 1985 до 1995 г., а след това рязко намалява през 1995 г. 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 повече от два пъти от очакваната от удвояване на атмосферния въглероден диоксид. Това „затъмняване“ на Земята, както би се виждало от космоса, може би е свързано с неотдавнашното ускорено повишаване на средните глобални температури на повърхността.
През 2001-2003 г. се наблюдава обръщане на албедото към стойностите преди 1995 г.; това „изсветляване“ на Земята най-вероятно се дължи на ефекта от увеличената облачна покривка и дебелина.
Тези големи вариации, които са сравними с тези в инфрачервеното (топлинно) излъчване на Земята, наблюдавано в тропиците от спътници, включват 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 затопля планетата, и топлината, излъчвана обратно в космоса, която охлажда планетата“, каза Пале. „Това зависи от много фактори в допълнение към албедото, 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 нямаме подробното разбиране на нашата климатична система, необходимо за моделиране на бъдещи промени с увереност.
Гуд казва, че наблюденията на земното сияние ще продължат през следващото десетилетие. „Те ще бъдат важни за наблюдението на текущите промени в климатичната система на Земята. Също така ще бъде от съществено значение да съпоставим нашите резултати със сателитни данни, когато станат достъпни, особено за последните години, за да се формира последователно описание на променящото се албедо. Наблюденията на земното сияние през 11-годишен слънчев цикъл също ще бъдат важни за оценка на предполагаемото влияние на слънчевата активност върху климата.
Monta=F1es Rodr=EDguez казва, че за извършване на бъдещи наблюдения екипът работи за създаване на глобална мрежа от станции за наблюдение. „Те биха позволили непрекъснато наблюдение на албедото през голяма част от всеки лунен месец и също така биха компенсирали местните метеорологични условия, които понякога пречат на наблюденията от даден обект.
Наблюденията на BBSO в момента се допълват с други от Крим в Украйна, а скоро ще има и наблюдения от Юнан в Китай. Допълнително подобрение ще бъде пълното автоматизиране на текущите ръчни наблюдения. Конструира се прототип роботизиран телескоп и екипът търси средства за изграждане, калибриране и разгръщане на мрежа от осем по целия свят.
„Дори когато научната общност признава вероятността от човешкото въздействие върху климата, тя трябва по-добре да документира и разбере промените в климата“, каза Кунин. 'Нашите текущи измервания на земното сияние ще бъдат важна част от този процес.'
Оригинален източник: Съобщение за новини на Caltech
