Bildekreditt: BBSO
Forskere som overvåker Jordens refleksjon ved å måle månens ”jordskinn”, har observert uventet store klimasvingninger de siste to tiårene. Ved å kombinere åtte år med jordskinnsdata med nesten tjue år med delvis overlappende satellittskydata, har de funnet en gradvis nedgang i jordens refleksjon som ble skarpere i siste del av 1990-tallet, kanskje assosiert med den akselererte globale oppvarmingen de siste årene. Overraskende reverserte den synkende refleksjonen fullstendig de siste tre årene. Slike forandringer, som ikke blir forstått, ser ut til å være en naturlig variasjon av jordens skyer.
28. mai 2004, utgaven av tidsskriftet Science, undersøker fenomenet i en artikkel, "Endringer i jordens refleksjon over de siste to tiårene", skrevet av Enric Palle, Philip R. Goode, Pilar Montaes Rodriguez og Steven E. Koonin. Goode er utpekt professor i fysikk ved New Jersey Institute of Technology (NJIT), Palle og Monta = F1es Rodr = EDguez er postdoktorer ved den institusjonen, og Koonin er professor i teoretisk fysikk ved California Institute of Technology. Observasjonene ble utført ved Big Bear Solar Observatory (BBSO) i California, som NJIT har drevet siden 1997 med Goode som direktør. The National Aeronautics Space Administration finansierte disse observasjonene.
Teamet har gjenopplivet og modernisert en gammel metode for å bestemme Jordens refleksjon, eller albedo, ved å observere jordskinn, sollys reflektert av Jorden som kan sees på som en spøkelsesaktig glød av månens “mørke side” - eller delen av måneskiven ikke opplyst av solen. Som Koonin innså for 14 år siden, kan slike observasjoner være et kraftig verktøy for langsiktig klimaovervåking. "Den skyere jorden, jo lysere jordskinn, og skiftende skydekke er et viktig element i klimaendring," sa han.
Presisjonsobservasjonsobservasjoner for å bestemme global refleksjonsevne har pågått ved BBSO siden 1994, med regelmessige observasjoner som startet i slutten av 1997.
“Ved å bruke et fenomen som først ble forklart av Leonardo DaVinci, kan vi nøyaktig måle globale klimaendringer og finne en overraskende historie om skyer. Metoden vår har fordelen av å være veldig presis fordi den lyse månens halvmåne fungerer som en standard for å overvåke jordskinn, og lys som reflekteres av store deler av jorden kan observeres samtidig, ”sa Goode. "Det er også billig, og krever bare et lite teleskop og en relativt enkel elektronisk detektor."
Ved å bruke en kombinasjon av jordskinnobservasjoner og satellittdata på skydekning, har jordskinnteamet bestemt følgende:
Jordens gjennomsnittlige albedo er ikke konstant fra det ene året til det neste; det endres også i løpet av tiår. Datamodellene som i dag brukes til å studere klimasystemet, viser ikke så stor dekadalsskala variabilitet av albedo.
Det årlige gjennomsnittlige albedo falt veldig gradvis fra 1985 til 1995, og falt deretter kraftig i 1995 og 1996. Disse observerte fallene er stort sett i samsvar med tidligere kjente satellittmål for skymengde.
Den lave albedoen i løpet av 1997-2001 økte soloppvarmingen av kloden med en hastighet mer enn det dobbelte av det som forventet av en dobling av atmosfærisk karbondioksid. Denne "nedtoningen" av Jorden, som den vil sees fra verdensrommet, er kanskje forbundet med den nylige akselererte økningen i gjennomsnittlige globale overflatetemperaturer.
2001-2003 så en tilbakeføring av albedo til verdiene før 1995; denne "lysningen" av jorden kan sannsynligvis tilskrives effekten av økt skydekke og tykkelse.
Disse store variasjonene, som kan sammenlignes med de i jordens infrarøde (varme) stråling observert i tropene av satellitter, utgjør en stor innflytelse på jordas strålingsbudsjett.
"Resultatene våre er bare en del av historien, siden jordens overflatetemperatur bestemmes av en balanse mellom sollys som varmer planeten og varmen som utstråler tilbake i verdensrommet, som kjøler planeten," sa Palle. “Dette avhenger av mange faktorer i tillegg til albedo, for eksempel mengden klimagasser (vanndamp, karbondioksid, metan) som er tilstede i atmosfæren. Men disse nye dataene understreker at skyer må redegjøres for skikkelig og illustrerer at vi fremdeles mangler den detaljerte forståelsen av vårt klimasystem som er nødvendig for å modellere fremtidige endringer med tillit.
Goode sier jordobservasjonene vil fortsette det neste tiåret. “Disse vil være viktige for å overvåke pågående endringer i jordas klimasystem. Det vil også være viktig å korrelere resultatene våre med satellittdata når de blir tilgjengelige, spesielt for de siste årene, for å danne en jevn beskrivelse av det skiftende albedo. Jordskinnobservasjoner gjennom en 11-årig solsyklus vil også være viktig for å vurdere hypotetiske påvirkninger av solaktivitet på klima. "
Monta = F1es Rodr = EDguez sier at for å gjennomføre fremtidige observasjoner, jobber teamet for å etablere et globalt nettverk av observasjonsstasjoner. "Disse vil tillate kontinuerlig overvåking av albedo i store deler av hver månemåned og vil også kompensere for lokale værforhold som noen ganger forhindrer observasjoner fra et gitt sted."
BBSO-observasjoner blir for øyeblikket supplert med andre fra Krim i Ukraina, og det kommer snart observasjoner fra Yunnan i Kina også. En ytterligere forbedring vil være å fullstendig automatisere gjeldende manuelle observasjoner. Det konstrueres et prototype-teleskop, og teamet søker midler til å konstruere, kalibrere og distribuere et nettverk på åtte rundt om i verden.
"Selv når det vitenskapelige samfunnet erkjenner sannsynligheten for menneskelige påvirkninger på klima, må det dokumentere og forstå klimaendringene bedre," sa Koonin. "Våre pågående målinger av jordskinn vil være en viktig del av prosessen."
Originalkilde: Caltech News Release
