تغییرات آب و هوایی سبب تاریک‌ شدن زمین می‌شود

تحقیقات جدید نشان می‌دهد که با تغییر آب و هوای زمین، نور کمتری از این سیاره منعکس می‌شود. پدیده زیبایی در دنیای علم وجود دارد که آب و هوا یک سیاره را به میزان روشنایی آن مرتبط می‌کند: ابرها! ابرها اجزای پیچیده‌ای از لحاظ معماری در علم آب و هواشناسی هستند – دانشمندان تلاش می‌کنند تا تغییرات مدل ابرها را در برابر تغییرات آب و هوا بررسی کنند.

آن‌ها همچنین در تلاشند تا این تغییرات را به آب و هوای آینده سیاره مرتبط سازند. امروزه دانشمندان در طی مطالعات جدید خود، فهمیده‌اند که بازتاب انعکاسی سیاره زمین، به دینامیک ابرها بر فراز اقیانوس‌ها بستگی دارد.

در این تحقیقات، دانشمندان در مدت زمان حدود دو دهه، پدیده‌ای به نام درخشش زمین یعنی نوری که از زمین بر سطح تاریک ماه منعکس می‌شود را در مقایسه با مشاهدات ماهواره‌ای از انعکاس زمین، آلبدو و درخشش خورشید مطالعه کردند.

ویژگی‌های مختلف نواحی متفاوت کره زمین سبب می‌شود تا مقادیر انعکاسی نور متغیر باشد: اقیانوس‌ها کمترین میزان انعکاس را دارند و خشکی‌ها بیشترین مقدار انعکاس را به خود اختصاص می‌دهند. این میزان در حدود دو برابر انعکاس اقیانوس‌هاست. ابرها نیز در این فرآیند نقش دارند. ابرها تقریبا نیمی از نور خورشید را که دریافت می‌کنند، منعکس می‌کنند. در نهایت می‌توان به برف و یخ در سطح زمین اشاره کرد که بیشترین مقدار از نور دریافتی خود را انعکاس می‌دهند.

دانشمندان در رصدخانه خورشیدی Big Bear در کالیفرنیای جنوبی، بر نوسانات آب و هوایی زمین از سال 1998 تاکنون مطالعه می‌کنند و به دنبال الگوهای تغییراتی در آب و هوا در مقیاس‌های زمانی روزانه و سالانه هستند. (مسلم است که چنین اندازه‌گیری‌هایی نسبی است و برای افزایش دقت محاسبات، باید از داده‌های رصدخانه‌های قمری استفاده کرد.)

در تحقیقات جدید، دانشمندان داده‎‌های بدست آمده را با نتایج پروژه ابرهای ناسا و سیستم انرژی تابشی زمین (CERES) ترکیب کردند. این پروژه از سال 1997، مجموعه‌ای از ماهواره‌های ناسا و اداره ملی اقیانوس‌ها (NOAA) را در اختیار داشت و به جمع‌آوری داده می‌پرداخت.

محققان با جمع‌آوری دو دسته داده در این زمینه، تلاش کردند تا صحت و چگونگی تغییرات روشنایی زمین را بررسی کنند. در طول دو دهه، مقدار نور منعکس شده از زمین در حدود 0.5 درصد کاهش یافته است – به عبارت دیگر، کاهش حدود نیم وات نور در هر متر مربع. بیشترین میزان تغییر در سه سال آخر مشاهده شده است. به همین دلیل دانشمندان تمرکز بیشتری بر داده‌های سال 2017 تا کنون داشته‌اند. پروژه CERES تا سال 2019 به دریافت داده مشغول بود و مشاهده شد که در سال‌های پایانی، بیشترین میزان کاهش در انعکاس نور رخ داده است.

در طول این مدت، محققان تشخیص دادند که روشنایی خورشید – که در طول دوره مطالعات دو دهه‌ای، دو دوره با بیشترین میزان فعالیت و یک دوره با کمترین میزان فعالیت را سپری کرد – به صورت مستقیم با افت بازتاب ارتباط ندارد. بنابراین دانشمندان استدلال می‌کنند که تغییر در میزان بازتاب نور زمین باید ناشی از تغییراتی باشد که مرتبط با زمین است و نه سیاره دیگری.

به صورت خاص، داده‌های پروژه CERES نشان می‌دهد که حضور ابرهای کم ارتفاع در شرق اقیانوس آرام و سواحل غربی قاره آمریکا کاهش یافته است. این مناطق، همان مناطقی هستند که دانشمندان افزایش شدید دما در آن‌ها را ثبت کرده‌اند.

از آنجا که نور منعکس نشده از زمین به فضا، درون جو زمین به دام می‌افتد، تغییر در روشنایی اثراتی بر تغییرات آب و هوای زمین دارد و به صورت بالقوه، به این تغییرات که ناشی از حضور انسان است، سرعت می‌بخشد.