Obrazový kredit: BBSO
Vědci, kteří sledují odrazivost Země měřením měsíčního „zemského svitu“, zaznamenali v posledních dvou desetiletích neočekávaně velké výkyvy klimatu. Kombinací osmi let zemského data s téměř dvaceti lety částečně se překrývajících dat družicového mraku zjistili postupný pokles odrazivosti Země, který se v poslední části devadesátých let stal ostřejším, možná spojeným s urychlením globálního oteplování v posledních letech. Klesající odrazivost se v posledních třech letech překvapivě zvrátila. Tyto změny, které nejsou pochopeny, se zdají být přirozenou variabilitou mraků Země.
28. května 2004, vydání časopisu Science, zkoumá tento jev v článku „Změny v odrazu Země za poslední dvě dekády“, napsal Enric Palle, Philip R. Goode, Pilar Montaes Rodriguez a Steven E. Koonin. Goode je významný profesor fyziky na New Jersey Institute of Technology (NJIT), Palle a Monta = F1es Rodr = EDguez jsou postdoktorandskými spolupracovníky v této instituci a Koonin je profesorem teoretické fyziky na Kalifornském technologickém institutu. Pozorování byla prováděna na solární observatoři Big Bear Solar Observatory (BBSO) v Kalifornii, kterou NJIT provozuje od roku 1997 a jejím ředitelem je Goode. Národní pozorování letectví financovalo tato pozorování.
Tým oživil a zmodernizoval starou metodu určování odrazivosti Země, neboli albedo, pozorováním zemského svitu, slunečního světla odraženého Zemí, které lze považovat za strašidelný záblesk „temné strany“ měsíce nebo pro část měsíčního disku, nikoli osvětlené sluncem. Jak si Koonin uvědomil před 14 lety, taková pozorování mohou být silným nástrojem pro dlouhodobé monitorování klimatu. "Cloudier Země, jasnější zemský svit a měnící se oblačnost jsou důležitým prvkem měnícího se klimatu," řekl.
Od roku 1994 probíhají v BBSO přesná pozorování zemského svitu, která určují globální odrazivost, s pravidelnými pozorováními, která začínají koncem roku 1997.
„Pomocí jevu, který poprvé vysvětlil Leonardo DaVinci, můžeme přesně měřit globální změnu klimatu a najít překvapivý příběh mraků. Výhodou naší metody je to, že je velmi přesná, protože jasný lunární půlměsíc slouží jako standard pro monitorování zemského svitu a světlo odražené velkými částmi Země lze pozorovat současně, “řekl Goode. "Je to také levné, vyžaduje pouze malý dalekohled a relativně jednoduchý elektronický detektor."
Použitím kombinace pozorování Země a družicových dat na oblačnosti stanovil tým Země:
Průměrné albedo Země není konstantní od jednoho roku do druhého; mění se také v průběhu dekadálních časových harmonogramů. Počítačové modely používané v současné době ke studiu klimatického systému nevykazují tak velkou variabilitu albeda v dekadálním měřítku.
Roční průměrné albedo od roku 1985 do roku 1995 velmi postupně klesalo a poté v letech 1995 a 1996 prudce pokleslo. Tyto pozorované poklesy jsou obecně v souladu s dříve známými satelitními měřeními množství oblačnosti.
Nízké albedo během let 1997-2001 zvýšilo sluneční ohřev planety rychlostí více než dvojnásobnou, než se očekávalo od zdvojnásobení atmosférického oxidu uhličitého. Toto „stmívání“ Země, jak by bylo vidět z vesmíru, je možná spojeno s nedávným zrychleným zvýšením průměrných globálních povrchových teplot.
2001-2003 viděl obrácení albedo k hodnotám před rokem 1995; toto „rozjasnění“ Země je s největší pravděpodobností přičítáno vlivu zvýšené oblačnosti a tloušťky.
Tyto velké variace, které jsou srovnatelné s těmi v infračerveném (tepelném) záření Země pozorovaném v tropech satelity, mají velký vliv na rozpočet radiačního záření Země.
"Naše výsledky jsou pouze částí příběhu, protože povrchová teplota Země je určena rovnováhou mezi slunečním světlem, které ohřívá planetu a teplem vyzařovaným zpět do vesmíru, což chladí planetu," řekl Palle. „Závisí to na mnoha faktorech kromě albeda, jako je množství skleníkových plynů (vodní pára, oxid uhličitý, metan) přítomných v atmosféře. Tyto nové údaje však zdůrazňují, že mraky musí být řádně zohledněny a dokládají, že nám stále chybí podrobné pochopení našeho klimatického systému, které je nezbytné pro důvěryhodné modelování budoucích změn. “
Goode říká, že pozorování Země bude pokračovat i v příštím desetiletí. „Bude to důležité pro sledování probíhajících změn v klimatickém systému Země. Bude také nezbytné porovnat naše výsledky se satelitními údaji, jakmile budou k dispozici, zejména za poslední roky, a vytvořit tak konzistentní popis měnícího se albeda. Pozorování Země pomocí 11-letého slunečního cyklu bude také důležité pro posouzení předpokládaných vlivů sluneční aktivity na klima. “
Monta = F1es Rodr = EDguez říká, že pro provádění budoucích pozorování tým pracuje na vytvoření globální sítě pozorovacích stanic. "To by umožnilo nepřetržité sledování albeda během většiny každého lunárního měsíce a také by kompenzovalo místní povětrnostní podmínky, které někdy brání pozorování z daného místa."
Pozorování BBSO se v současné době doplňují s ostatními z Krymu na Ukrajině a brzy se objeví i pozorování z Yunnan v Číně. Další vylepšení bude plně automatizovat současná manuální pozorování. Staví se prototyp robotického dalekohledu a tým hledá finanční prostředky na konstrukci, kalibraci a rozmístění sítě osmi po celém světě.
"I když vědecká komunita uznává pravděpodobnost dopadů člověka na klima, musí lépe dokumentovat a porozumět změnám klimatu," řekl Koonin. "Naše probíhající měření zemského svitu budou důležitou součástí tohoto procesu."
Původní zdroj: Caltech News Release
