Obrazový kredit: BBSO
Vedci, ktorí sledujú odrazivosť Zeme meraním mesačného „zemského svitu“, zaznamenali v posledných dvoch desaťročiach nečakane veľké výkyvy podnebia. Kombináciou ôsmich rokov údajov o zemskom počasí s takmer dvadsiatimi rokmi čiastočne prekrývajúcich sa údajov družicového oblaku sa zistilo postupné znižovanie odrazu Zeme, ktoré sa v poslednej časti deväťdesiatych rokov stalo výraznejším, čo možno súvisí s urýchleným globálnym otepľovaním v posledných rokoch. Klesajúca odrazivosť sa v posledných troch rokoch prekvapivo úplne zmenila. Takéto zmeny, ktoré nie sú pochopené, sa zdajú byť prirodzenou variabilitou zemských mrakov.
28. máj 2004, vydanie časopisu Science, skúma tento jav v článku „Zmeny odrazu Zeme za posledné dve desaťročia“, ktorý napísali Enric Palle, Philip R. Goode, Pilar Montaes Rodriguez a Steven E. Koonin. Goode je vynikajúcim profesorom fyziky na New Jersey Institute of Technology (NJIT), Palle a Monta = F1es Rodr = EDguez sú postdoktorandmi v tejto inštitúcii a Koonin je profesorom teoretickej fyziky na Kalifornskom technologickom inštitúte. Pozorovania sa uskutočnili na solárnom observatóriu Big Bear Solar Observatory (BBSO) v Kalifornii, ktoré NJIT prevádzkuje od roku 1997 a jeho riaditeľom je Goode. Národná správa letectva pre vesmír tieto pozorovania financovala.
Tím oživil a zmodernizoval starú metódu určovania odrazivosti Zeme alebo albeda pozorovaním zemského svitu, slnečného svetla odrážaného od Zeme, ktoré možno vnímať ako strašidelnú žiaru „temnej strany“ Mesiaca - alebo nie časti lunárneho disku osvetlené slnkom. Ako si Koonin uvedomil asi pred 14 rokmi, takéto pozorovania môžu byť silným nástrojom na dlhodobé monitorovanie podnebia. „Mraky okolo Zeme, jasnejšie zemské svety a meniace sa oblaky sú dôležitým prvkom meniaceho sa podnebia,“ uviedol.
Od roku 1994 prebiehajú na BBSO presné pozorovania zemského svitu, ktoré určujú globálnu odrazivosť. Pravidelné pozorovania sa začínajú koncom roka 1997.
„Pomocou fenoménu, ktorý prvýkrát vysvetlil Leonardo DaVinci, môžeme presne zmerať globálne klimatické zmeny a nájsť prekvapivý príbeh mrakov. Výhodou našej metódy je to, že je veľmi presná, pretože jasný lunárny polmesiac slúži ako štandard na monitorovanie zemského svitu a súčasne sa dá pozorovať svetlo odrážané veľkými časťami Zeme, “uviedol Goode. "Je tiež lacný, vyžaduje iba malý ďalekohľad a pomerne jednoduchý elektronický detektor."
Použitím kombinácie pozorovaní zeme a družicových údajov o oblačnosti, tím znalca zeme určil:
Priemerné zemské albedo nie je konštantné z jedného roka na ďalší; mení sa tiež v priebehu dekadálnych časových období. Počítačové modely, ktoré sa v súčasnosti používajú na štúdium klimatického systému, nevykazujú tak veľkú variabilitu albeda v dekadálnom meradle.
Priemerný ročný albedo sa od roku 1985 do roku 1995 veľmi pomaly znižoval a potom v rokoch 1995 a 1996 prudko klesol. Tieto pozorované poklesy sú vo všeobecnosti v súlade s doteraz známymi satelitnými meraniami množstva oblačnosti.
Nízke albedo počas rokov 1997-2001 zvýšilo solárne zahrievanie zemegule viac ako dvojnásobne, ako sa očakávalo od zdvojnásobenia oxidu uhličitého v atmosfére. Toto „stmievanie“ Zeme, ako by sa dalo vidieť z vesmíru, je pravdepodobne spojené s nedávnym zrýchleným zvýšením priemerných globálnych povrchových teplôt.
V rokoch 2001-2003 došlo k obráteniu hodnoty albedo na hodnoty pred rokom 1995; toto „rozjasnenie“ Zeme je najpravdepodobnejšie dôsledkom zvýšeného zakalenia a hrúbky oblačnosti.
Tieto veľké variácie, ktoré sú porovnateľné s odchýlkami infračerveného (tepelného) žiarenia Zeme pozorovaného v trópoch satelitmi, majú veľký vplyv na rozpočet žiarenia Zeme.
"Naše výsledky sú iba časťou príbehu, pretože povrchová teplota Zeme je určená rovnováhou medzi slnečným žiarením, ktoré zahrieva planétu a teplo vyžarované späť do vesmíru, čo chladí planétu," uviedol Palle. „Závisí to od mnohých albedov, ako je množstvo skleníkových plynov (vodná para, oxid uhličitý, metán) prítomných v atmosfére. Tieto nové údaje však zdôrazňujú, že mraky sa musia náležite zohľadniť a dokazujú, že nám stále chýba podrobné pochopenie nášho klimatického systému, ktoré je potrebné na spoľahlivé modelovanie budúcich zmien. ““
Goode tvrdí, že pozorovania zeme budú pokračovať aj v ďalšom desaťročí. „Bude to dôležité pre sledovanie prebiehajúcich zmien v klimatickom systéme Zeme. Bude tiež nevyhnutné korelovať naše výsledky so satelitnými údajmi, keď budú k dispozícii, najmä za posledné roky, aby sme vytvorili konzistentný opis meniaceho sa albedo. Pozorovania zeme prostredníctvom 11-ročného slnečného cyklu budú tiež dôležité pri posudzovaní predpokladaných vplyvov slnečnej aktivity na klímu. “
Monta = F1es Rodr = EDguez hovorí, že na vykonanie budúcich pozorovaní tím pracuje na vytvorení globálnej siete pozorovacích staníc. „Umožnilo by to nepretržité monitorovanie albeda počas väčšiny každého lunárneho mesiaca a kompenzovalo by to aj miestne poveternostné podmienky, ktoré niekedy bránia pozorovaniu z daného miesta.“
Pozorovania BBSO sa v súčasnosti dopĺňajú s ďalšími z Krymu na Ukrajine a čoskoro sa objavia aj pripomienky z Jün-nan v Číne. Ďalším zlepšením bude úplná automatizácia súčasných manuálnych pozorovaní. Stavia sa prototypové robotické teleskopy a tím hľadá prostriedky na konštrukciu, kalibráciu a nasadenie ôsmej siete po celom svete.
„Aj keď vedecká komunita uznáva pravdepodobnosť dopadov človeka na klímu, musí lepšie dokumentovať a porozumieť zmenám klímy,“ uviedol Koonin. „Naše prebiehajúce merania zemského svitu budú dôležitou súčasťou tohto procesu.“
Pôvodný zdroj: Caltech News Release
