Kreditna slika: BBSO
Znanstveniki, ki spremljajo odbojnost Zemlje z merjenjem luninega »zemeljskega sijaja«, so v zadnjih dveh desetletjih opazili nepričakovano velika podnebna nihanja. Z združevanjem osemletnih podatkov zemeljskih površin s skoraj dvajsetimi leti delno prekrivajočih se podatkov o satelitskih oblakih so ugotovili, da se je odsev Zemlje postopoma zmanjšal v zadnjem delu devetdesetih let, kar je morda povezano s pospešenim globalnim segrevanjem v zadnjih letih. Presenetljivo je, da se je upadla odbojnost v zadnjih treh letih popolnoma spremenila. Takšne spremembe, ki jih ne razumemo, se zdijo naravna spremenljivost zemeljskih oblakov.
28. maja 2004, številka revije Science, pojav preučuje pojav v članku "Spremembe odseva Zemlje v zadnjih dveh desetletjih", ki so ga napisali Enric Palle, Philip R. Goode, Pilar Montaes Rodriguez in Steven E. Koonin. Goode je priznani profesor fizike na New Jersey Institute of Technology (NJIT), Palle in Monta = F1es Rodr = EDguez sta podoktorski sodelavci na tej instituciji, Koonin pa je profesor teoretične fizike na Kalifornijskem tehnološkem inštitutu. Opazovanja so bila izvedena v Solarnem observatoriju Big Bear (BBSO) v Kaliforniji, ki ga NJIT deluje od leta 1997 z Goodeom kot direktorjem. Nacionalna vesoljska uprava za vesolje je te pripombe financirala.
Skupina je oživila in modernizirala staro metodo določanja odbojnosti Zemlje ali albedo z opazovanjem zemeljskega sijaja, sončne svetlobe, ki jo odseva Zemlja, ki jo lahko vidimo kot srhljiv sij lunine "temne strani" - ali pa del luninega diska ne osvetljeno s soncem. Kot je Koonin spoznal pred 14 leti, so takšna opažanja lahko močno orodje za dolgoročno spremljanje podnebja. "Svetlejša Zemlja, svetlejša zemeljska sija in spreminjanje oblačnega pokrova sta pomemben element spreminjanja podnebja," je dejal.
Natančna opazovanja zemeljskih globin za določitev globalne odbojnosti potekajo v BBSO že od leta 1994, redna opazovanja pa se začnejo konec leta 1997.
"S pojavom, ki ga je prvi razložil Leonardo DaVinci, lahko natančno izmerimo globalne podnebne spremembe in najdemo presenetljivo zgodbo o oblakih. Prednost naše metode je, da je zelo natančna, saj svetel lunin polmesec služi kot standard, s katerim lahko spremljamo zemeljsko plast, hkrati pa lahko opazujemo svetlobo, ki jo odsevajo veliki deli Zemlje, "je dejal Goode. "Je tudi poceni, saj zahteva le majhen teleskop in sorazmerno preprost elektronski detektor."
S kombinacijo opazovanj zemeljskih opazovalcev in satelitskih podatkov o oblačnem oblaku je ekipa Earthshine določila naslednje:
Zemljin povprečni albedo ni konstanten od leta do leta; spreminja se tudi skozi desetletne časovnice. Računalniški modeli, ki se trenutno uporabljajo za preučevanje podnebnega sistema, ne kažejo tako velike desetletne spremenljivosti albeda.
Letno povprečje albeda se je od leta 1985 do 1995 zelo postopno zniževalo, nato pa v letih 1995 in 1996 močno znižalo. Ti opaženi padci so na splošno skladni s prej znanimi satelitskimi meritvami količine oblakov.
Nizki albedo je v obdobju 1997-2001 povečal sončno ogrevanje sveta s stopnjo več kot dvakrat večjo od pričakovane zaradi podvojitve atmosferskega ogljikovega dioksida. Ta "zatemnitev" Zemlje, kot je razvidno iz vesolja, je morda povezana z nedavnim pospešenim povišanjem srednjih globalnih temperatur na površini.
V obdobju 2001–2003 se je vrednost albeda spremenila na vrednosti pred letom 1995; to "posvetlitev" Zemlje je najverjetneje posledica učinka povečane oblačne pokritosti in debeline.
Te velike razlike, ki so primerljive s tistimi v zemeljskem infrardečem (toplotnem) sevanju, ki jih v tropih opazujejo sateliti, močno vplivajo na Zemljin proračun za sevanje.
"Naši rezultati so le del zgodbe, saj je temperatura Zemlje določena z ravnovesjem med sončno svetlobo, ki planet segreva, in toploto, ki seva nazaj v vesolje, ki planet hladi," je dejal Palle. "To je odvisno od številnih dejavnikov poleg albeda, na primer količine toplogrednih plinov (vodne pare, ogljikovega dioksida, metana) v atmosferi. Toda ti novi podatki poudarjajo, da je treba oblake ustrezno upoštevati in ponazarjajo, da še vedno nimamo podrobnega razumevanja našega podnebnega sistema, potrebnega za zaupno modeliranje prihodnjih sprememb. "
Goode pravi, da se bodo opažanja zemeljskih žarnic nadaljevala v naslednjem desetletju. "Ti bodo pomembni za spremljanje nenehnih sprememb v podnebnem sistemu Zemlje. Ključnega pomena bo tudi povezava naših rezultatov s satelitskimi podatki, ko bodo ti na voljo, zlasti v zadnjih letih, za oblikovanje skladnega opisa spreminjajočega se albeda. Opazovanja zemeljskega sija skozi 11-letni sončni cikel bodo prav tako pomembna za oceno domnevnih vplivov sončne aktivnosti na podnebje. "
Monta = F1es Rodr = EDguez pravi, da si skupina za izvajanje prihodnjih opazovanj prizadeva za vzpostavitev globalne mreže opazovalnih postaj. "To bi omogočilo nenehno spremljanje albeda v večjem delu vsakega luninega meseca, hkrati pa bi nadomestilo tudi lokalne vremenske razmere, ki včasih preprečijo opažanja na določenem mestu."
Pripombe BBSO se trenutno dopolnjujejo z drugimi s Krima v Ukrajini, kmalu pa bodo prišla tudi opažanja Yunnana na Kitajskem. Nadaljnja izboljšava bo popolna avtomatizacija trenutnih ročnih opazovanj. Izdelan je prototip robotskega teleskopa, ekipa pa išče sredstva za izgradnjo, kalibracijo in uporabo mreže osmih po vsem svetu.
"Tudi ko znanstvena skupnost priznava verjetnost vplivov ljudi na podnebje, mora bolje dokumentirati in razumeti podnebne spremembe," je dejal Koonin. "Naše tekoče meritve zemljine bodo pomemben del tega procesa."
Izvirni vir: Caltech News Release
