Kuvan luotto: BBSO
Tutkijat, jotka seuraavat maapallon heijastuskykyä mittaamalla kuun ”maanpaistetta”, ovat havainneet odottamattoman suuret ilmastonvaihtelut viimeisen kahden vuosikymmenen aikana. Yhdistämällä kahdeksan vuoden maapallon tiedot ja lähes kahdenkymmenen vuoden osittain päällekkäiset satelliittipilvetiedot, he ovat havainneet asteittaisen heikkenemisen maapallon heijastuksessa, joka kiristyi 1990-luvun loppupuolella. Tämä saattaa johtua viime vuosien kiihtyneestä ilmaston lämpenemisestä. Yllättäen heikentynyt heijastuskyky kääntyi kokonaan läpi kolmen viime vuoden aikana. Tällaiset muutokset, joita ei ymmärretä, näyttävät olevan maapallon pilvien luonnollinen muuttuvuus.
Science-lehden 28. toukokuuta 2004 julkaisussa tarkastellaan ilmiötä artikkelissa ”Muutokset maan heijastuksessa kahden viime vuosikymmenen aikana”, jonka ovat kirjoittaneet Enric Palle, Philip R. Goode, Pilar Montaes Rodriguez ja Steven E. Koonin. Goode on arvostettu fysiikan professori New Jerseyn teknillisestä instituutista (NJIT), Palle ja Monta = F1es Rodr = EDguez ovat tohtorintutkinnon suorittaneita laitoksessa, ja Koonin on teoreettisen fysiikan professori Kalifornian teknillisessä instituutissa. Havainnot tehtiin Big Bear Solar Observatoryssa (BBSO) Kaliforniassa, jota NJIT on toiminut vuodesta 1997, ja johtajana on Goode. Kansallinen ilmailu- ja avaruushallinto rahoitti näitä havaintoja.
Ryhmä on elvyttänyt ja uudenaikaistanut vanhaa menetelmää maan heijastuskyvyn tai albedon määrittämiseksi tarkkailemalla maanpaistetta, maan heijastamaa auringonvaloa, jota voidaan pitää kuun “tumman puolen” kummituksellisena hehkutuksena tai kuukauden levyn osana aurinko valaisee. Kuten Koonin tajusi noin 14 vuotta sitten, tällaiset havainnot voivat olla tehokas väline pitkän aikavälin ilmastoseurantaan. "Mitä pilvempi maa, sitä kirkkaampi on maanpinta ja muuttuva pilvenpeite on tärkeä tekijä muuttuvassa ilmastossa", hän sanoi.
Tarkkoja maanpinnan havaintoja globaalin heijastavuuden määrittämiseksi on käyty BBSO: ssa vuodesta 1994 lähtien, ja säännölliset havainnot alkavat vuoden 1997 lopulla.
”Käyttämällä ilmiötä, jonka Leonardo DaVinci ensin selitti, voimme mitata tarkasti globaalin ilmastonmuutoksen ja löytää yllättävän tarinan pilvistä. Menetelmämme etuna on se, että se on erittäin tarkka, koska kirkas kuun puolikuu toimii standardina, jota vastaan voidaan valvoa maanpaistetta, ja valon, jota suuret maapallon osat heijastavat, voidaan havaita samanaikaisesti ”, Goode sanoi. "Se on myös edullinen, vaatii vain pienen kaukoputken ja suhteellisen yksinkertaisen elektronisen ilmaisimen."
Käyttämällä yhdistelmää maapallon havainnointia ja satelliittitietoja pilvenpeitteessä, maapallon tiimi on määrittänyt seuraavat:
Maan keskimääräinen albedo ei ole vakio vuodesta toiseen; se muuttuu myös dekadaalisten aikataulujen aikana. Nykyisin ilmastojärjestelmän tutkimiseksi käytetyissä tietokonemalleissa ei ole osoitettu albedon niin suurta dekadaaliasteikon vaihtelua.
Vuotuinen keskimääräinen albedo laski hyvin vähitellen vuodesta 1985 vuoteen 1995, ja laski sitten voimakkaasti vuosina 1995 ja 1996. Nämä havaitut laskut ovat johdonmukaisia jo aiemmin tunnettujen pilvimäärien satelliittimittausten kanssa.
Matala albedo vuosina 1997-2001 lisäsi maapallon aurinkolämmitystä yli kaksinkertaisella nopeudella, joka odotettiin ilmakehän hiilidioksidin kaksinkertaistumisesta. Tämä maapallon "himmeneminen", kuten se näkyy avaruudesta, liittyy ehkä viimeaikaiseen nopeutettuun keskimääräisten pintalämpötilojen nousuun.
Vuosina 2001-2003 albedo kääntyi ennen vuotta 1995 annettuihin arvoihin; tämä maapallon ”kirkkauttaminen” johtuu todennäköisesti lisääntyneen pilvenpeitteen ja paksuuden vaikutuksesta.
Nämä suuret vaihtelut, jotka ovat verrattavissa satelliittien tropiikissa havaitsemiin maan infrapunasäteilyyn (lämpö), muodostavat suuren vaikutuksen maan säteilybudjettiin.
"Tuloksemme ovat vain osa tarinaa, koska maapallon pintalämpötilan määrää planeetta lämmittävän auringonvalon ja takaisin avaruuteen säteilevän lämmön välinen tasapaino, joka jäähdyttää planeettaa", sanoi Palle. ”Tämä riippuu albedon lisäksi monista tekijöistä, kuten ilmakehässä olevien kasvihuonekaasujen (vesihöyry, hiilidioksidi, metaani) määrä. Mutta nämä uudet tiedot korostavat, että pilvet on otettava asianmukaisesti huomioon, ja osoittavat, että meillä ei vielä ole yksityiskohtaista ymmärrystä ilmastojärjestelmästämme, joka tarvitaan tulevien muutosten mallinntamiseksi luottamuksellisesti. "
Goode sanoo, että maapallon havainnot jatkuvat seuraavan vuosikymmenen ajan. "Ne ovat tärkeitä käynnissä olevien muutosten seuraamisessa maan ilmastojärjestelmässä. On myös välttämätöntä korreloida tuloksemme satelliittitietojen kanssa, kun ne ovat saatavilla, etenkin viimeisimpien vuosien ajan, jotta muodostetaan johdonmukainen kuvaus muuttuvasta albedosta. Maapallon havainnot 11-vuotisen aurinkosyklin kautta ovat tärkeitä myös arvioitaessa auringon aktiivisuuden oletettuja vaikutuksia ilmastoon. "
Monta = F1es Rodr = EDguez sanoo, että tulevaisuuden havaintojen suorittamiseksi ryhmä pyrkii luomaan maailmanlaajuisen tarkkailuasemien verkoston. "Nämä mahdollistaisivat albedon jatkuvan seurannan suurimman osan jokaisen kuukauden ajan ja kompensoivat myös paikallisia sääolosuhteita, jotka joskus estävät havaintoja tietyltä alueelta."
BBSO-havaintoja täydennetään parhaillaan muilla Ukrainan Krimillä, ja pian on havaintoja myös Kiinassa sijaitsevalta Yunnanilta. Lisäparannus on nykyisten manuaalisten havaintojen täydellinen automatisointi. Prototyyppistä robottileskooppia on rakenteilla ja ryhmä etsii varoja kahdeksan verkoston rakentamiseksi, kalibroimiseksi ja käyttöönottamiseksi ympäri maailmaa.
"Vaikka tiedeyhteisö tunnustaa ihmisen ilmastoon kohdistuvien vaikutusten todennäköisyyden, sen on dokumentoitava ja ymmärrettävä paremmin ilmastomuutokset", Koonin sanoi. "Meneillään olevat maapallomittaukset ovat tärkeä osa prosessia."
Alkuperäinen lähde: Caltech-lehdistötiedote
