حقوق الصورة: BBSO
لاحظ العلماء الذين يراقبون انعكاس الأرض من خلال قياس "إشعاع الأرض" للقمر تقلبات مناخية كبيرة بشكل غير متوقع خلال العقدين الماضيين. من خلال الجمع بين ثماني سنوات من بيانات ضوء الأرض مع ما يقرب من عشرين عامًا من بيانات سحابة الأقمار الصناعية المتداخلة جزئيًا ، وجدوا انخفاضًا تدريجيًا في انعكاس الأرض أصبح أكثر حدة في الجزء الأخير من التسعينيات ، وربما ارتبط بالاحترار العالمي المتسارع في السنوات الأخيرة. والمثير للدهشة أن الانعكاس المتدهور انعكس تمامًا في السنوات الثلاث الماضية. مثل هذه التغييرات ، التي لم يتم فهمها ، يبدو أنها تنوع طبيعي لسحب الأرض.
يفحص عدد 28 مايو 2004 من مجلة ساينس الظاهرة في مقال بعنوان "التغيرات في انعكاس الأرض خلال العقدين الماضيين" بقلم إنريك بال وفيليب ر. جود وبيلار مونتيس رودريجيز وستيفن كونين. جود هو أستاذ متميز للفيزياء في معهد نيوجيرسي للتكنولوجيا (NJIT) ، وبالا ومونتا = F1es Rodr = EDguez هم زملاء بعد الدكتوراه في تلك المؤسسة ، وكونين أستاذ الفيزياء النظرية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. تم إجراء الملاحظات في مرصد بيغ بير الشمسي (BBSO) في كاليفورنيا ، والذي يعمل فيه NJIT منذ عام 1997 مع Goode كمدير لها. مولت الإدارة الوطنية للملاحة الجوية هذه الملاحظات.
قام الفريق بإحياء وتحديث طريقة قديمة لتحديد انعكاس الأرض ، أو البياض ، من خلال مراقبة ضوء الأرض ، وضوء الشمس الذي تنعكسه الأرض والذي يمكن رؤيته على أنه توهج شبحي لـ "الجانب المظلم" للقمر - أو أن الجزء من القرص القمري لا مضاءة بالشمس. وكما أدرك كونين منذ حوالي 14 عامًا ، يمكن أن تكون هذه الملاحظات أداة قوية لمراقبة المناخ على المدى الطويل. وقال: "كلما كانت الأرض أكثر غموضًا ، زادت سطوع الأرض وتغير الغطاء السحابي ، وهي عنصر مهم في تغير المناخ".
تم عمل رصدات دقيقة لأشعة الأرض لتحديد الانعكاسية العالمية في BBSO منذ عام 1994 ، مع بدء عمليات المراقبة المنتظمة في أواخر عام 1997.
"باستخدام ظاهرة أوضحها ليوناردو دافينشي لأول مرة ، يمكننا قياس تغير المناخ العالمي بدقة وإيجاد قصة مدهشة للسحب. يتميز جودتنا بكونها دقيقة للغاية لأن الهلال القمري الساطع يعمل كمعيار يتم من خلاله مراقبة أشعة الأرض ، ويمكن ملاحظة الضوء المنعكس من أجزاء كبيرة من الأرض في وقت واحد ". "كما أنها غير مكلفة ، ولا تتطلب سوى تلسكوب صغير وكاشف إلكتروني بسيط نسبيًا."
من خلال استخدام مجموعة من ملاحظات ضوء الأرض وبيانات القمر الصناعي على الغطاء السحابي ، حدد فريق ضوء الأرض ما يلي:
متوسط بياض الأرض ليس ثابتًا من عام إلى آخر ؛ يتغير أيضا على فترات زمنية عشرية. لا تُظهر نماذج الكمبيوتر المستخدمة حاليًا لدراسة النظام المناخي مثل هذا التباين الكبير على نطاق العقد من البياض.
انخفض متوسط البياض السنوي تدريجيًا جدًا من عام 1985 إلى عام 1995 ، ثم انخفض بشكل حاد في عامي 1995 و 1996.
أدى انخفاض البياض خلال 1997-2001 إلى زيادة التسخين الشمسي للكرة الأرضية بمعدل أكثر من ضعف ما كان متوقعًا من مضاعفة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. ربما يكون هذا "التعتيم" للأرض ، كما يمكن رؤيته من الفضاء ، مرتبطًا بالزيادة المتسارعة الأخيرة في متوسط درجات حرارة سطح الأرض.
2001-2003 شهد عكس البياض لقيم ما قبل 1995 ؛ من المحتمل أن يُعزى هذا "سطوع" الأرض إلى تأثير زيادة الغطاء السحابي وسمكه.
تشكل هذه الاختلافات الكبيرة ، التي يمكن مقارنتها مع تلك الموجودة في إشعاع الأشعة تحت الحمراء (الحرارة) في المناطق المدارية بواسطة السواتل ، تأثيرًا كبيرًا على ميزانية إشعاع الأرض.
قال بال: "نتائجنا ليست سوى جزء من القصة ، حيث يتم تحديد درجة حرارة سطح الأرض من خلال التوازن بين ضوء الشمس الذي يسخن الكوكب والحرارة المشعة إلى الفضاء ، مما يبرد الكوكب". هذا يعتمد على عوامل عديدة بالإضافة إلى البياض ، مثل كمية غازات الدفيئة (بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والميثان) الموجودة في الغلاف الجوي. لكن هذه البيانات الجديدة تؤكد أنه يجب مراعاة السحب بشكل صحيح وتوضح أننا ما زلنا نفتقر إلى الفهم التفصيلي لنظامنا المناخي الضروري لنمذجة التغييرات المستقبلية بثقة ".
يقول غود إن ملاحظات ضوء الأرض ستستمر في العقد المقبل. "ستكون هذه مهمة لرصد التغيرات المستمرة في نظام مناخ الأرض. سيكون من الضروري أيضًا ربط نتائجنا ببيانات الأقمار الصناعية عندما تصبح متاحة ، خاصةً في السنوات الأخيرة ، لتشكيل وصف ثابت للتغيير البياض. إن رصدات الأرض من خلال دورة شمسية لمدة 11 عامًا ستكون مهمة أيضًا لتقييم التأثيرات المفترضة للنشاط الشمسي على المناخ ".
يقول Monta = F1es Rodr = EDguez أنه لتنفيذ عمليات المراقبة المستقبلية ، يعمل الفريق على إنشاء شبكة عالمية من محطات المراقبة. "سيسمح هذا بالمراقبة المستمرة للبيدو خلال جزء كبير من كل شهر قمري وسيعوض أيضًا عن الأحوال الجوية المحلية التي تمنع أحيانًا عمليات المراقبة من موقع معين."
ملاحظات BBSO يتم استكمالها حاليًا بأخرى من شبه جزيرة القرم في أوكرانيا ، وستكون هناك قريبًا ملاحظات من يونان في الصين أيضًا. سيكون هناك مزيد من التحسين لأتمتة الملاحظات اليدوية الحالية. يجري بناء تلسكوب روبوتي نموذجي ، ويسعى الفريق للحصول على أموال لبناء ومعايرة ونشر شبكة من ثمانية أشخاص حول العالم.
قال كونين: "حتى مع اعتراف المجتمع العلمي باحتمالية التأثيرات البشرية على المناخ ، يجب عليه توثيق وفهم التغيرات المناخية بشكل أفضل". "ستكون قياسات أشعة الأرض المستمرة لدينا جزءًا مهمًا من هذه العملية."
المصدر الأصلي: نشرة أخبار Caltech
