Она в иллюминаторе темна: Ученые пришли к выводу, что земля стала меньше отражать и больше нагревается
Современные космонавты видят Землю более тусклой, чем во времена полётов Гагарина и Леонова. Невооружённым глазом это, скорее всего, незаметно, но данные измерений показывают, что это именно так.
Если достаточно внимательно смотреть на лунный месяц, можно разглядеть и не освещённую Солнцем часть диска. Она едва заметна, но всё-таки отличается от окружающей тьмы мирового пространства. Позволим себе предположить, что даже сейчас, в XXI веке, не все задаются вопросом, почему мы это видим. Представьте себе, первым, кто это понял, был Леонардо да Винчи, он и открыл это за сотню лет до первых наблюдений Галилея с телескопом. В 1510 году. Так вот, тёмную часть лунного диска видно за счёт света, отражённого от Земли. Это называют "пепельным светом".
И есть такие люди, которые его не просто замечают — они его измеряют. Много лет это проделывают в солнечной обсерватории Big Bear ("Большая Медведица") в Калифорнии на берегу одноимённого озера. По оттенкам пепельного астрономы вычисляют земное альбедо — способность поверхности нашей планеты отражать солнечный свет. И что интересно: когда Луна растёт, то на тёмную часть диска падает свет от той части Земли, где находится, например, Австралия, Азия, а когда Луна убывает — то от Африки, Южной Америки, от территории с запада Урала до восточных берегов Северной Америки.
В среднем Земля отражает примерно 30% солнечного света, но этот показатель меняется в зависимости, например, от времени года: когда в данном полушарии зима, то на нём больше снегов и льдов, а они очень хорошо сверкают на Солнце. Но в целом, если принять во внимание все регулярные колебания, получаются некие средние значения.
В середине 90-х учёные обратили внимание, что средний уровень альбедо снизился. И тогда решили организовать полномасштабные наблюдения, которые и проводили следующие два десятка лет (с 1998 по 2017 год): они хотели, чтобы измерения охватили полный 22-летний солнечный цикл. Исследование шло не только в Калифорнии, но и на Тенерифе (Канарские острова) — там находится копия Big Bear, — а ещё свои данные присылала Крымская астрофизическая обсерватория. И это лишь наблюдения с Земли. К ним присовокупили данные со спутников CERES, это аппараты NASA, которые летают по околоземной орбите с 2001 года и тоже измеряют свет и тепло, идущие от Земли.
В целом исследование продлилось более полутора тысяч ночей. Результатами учёные поделились в журнале Geophysical Research Letters. Что у них получилось? Получилось, что за отчётные двадцать лет от Земли стало отражаться меньше солнечной энергии и снижение составило 0,5 ватта на квадратный метр. Напомним, что в ваттах измеряют в том числе и мощность теплового потока. А если эти полватта от квадратного метра Земли не отражаются, значит, они этим квадратным метром поглощаются. Планета стала сильнее нагреваться. Исследователи отметили, что 0,5 ватта — это, в общем, немного, но "климатологически значимо". Для сравнения они привели в пример степень дополнительного нагрева планеты из-за выбросов парниковых газов — 0,6 ватта на квадратный метр. То есть практически то же самое. Стало быть, итого мы имеем уже плюс 1,1 ватта, половину — из-за углекислого газа, половину — из-за… не совсем понятно чего.
За время исследования было два солнечных максимума (в 2002 и 2014 годах) и между ними, в 2009-м, — солнечный минимум. Учёные всё это сопоставили и обнаружили, что солнечная активность в наблюдаемом снижении альбедо роли не играет. Поэтому сейчас основной версией считается следующее: становится меньше облаков. К примеру, одно из исследований показало, что есть тенденция их постепенного смещения в сторону полюсов.
В данном случае предполагается, что на яркость земного диска может повлиять климатическое явление — Тихоокеанская декадная осцилляция. Явление заключается в том, что в определённые периоды становится теплее то в одной части Тихого океана, то в другой. Их условно разделили на "холодную" и "тёплую" фазы. "Холодная" — это когда теплее на западе океана, "тёплая" — когда на востоке. Но дело всё в том, что раньше эти колебания действительно были декадными, каждая фаза длилась по 20–30 лет, а в последнее время они зачастили так, что это, если честно, выглядит как безумие какое-то. Достаточно сравнить, как было во второй половине ХХ века и как сейчас: с 1947 по 1976 год — "холодная" фаза, с 1977 по 1999 — "тёплая", с 1999 по 2002 год — "холодная" (три года!), в 2002–2005 годах — "тёплая", потом два года вообще не поймёшь какая ("нейтральная", как пишут в NASA), потом на шесть лет "холодная", а с 2014-го опять началась "тёплая".
В свете таких метаний довольно трудно судить, потускнела ли Земля из-за регулярного (то есть нормального) климатического колебания, особенно с учётом того, что само колебание становится уже каким-то не совсем нормальным. Поэтому дело пока не закрыто.
Стоит упомянуть об одной довольно скандальной тенденции последних десятилетий — о тающих ледниках. Причём они не только тают, раскалываются и обрушиваются, те, которые ещё в целости, становятся менее белоснежными. Они темнеют. Как снег весной. Американские учёные даже предлагают обсыпать Арктику мелким кремнезёмом, чтобы увеличить отражательную способность льдов. По их подсчётам, "стеклянные" частицы помогают отражать на 15–20% больше солнечного света.
Автор: Адель Романенкова для издания ЛАЙФ
