農林漁牧網

您現在的位置是:首頁 > 林業

地球反照率下降!變暗的地球變涼了?其實正相反,酷熱將加速襲來

2021-10-18由 科技修仙EScat 發表于 林業

我的世界紅物質塊怎麼做

地球變暗了!完全出乎科學家的意料。這是8 月 29 日發表在《地球物理研究快報》雜誌上的一項研究中的結果。科學家此前曾認為,隨著氣候變化的進一步加劇,使得雲層覆蓋率增加,行星溫度升高,進而可能會導致地球反照率升高。

地球反照率下降!變暗的地球變涼了?其實正相反,酷熱將加速襲來

因此,會有更多的被陽光反射,降低被溫室氣體困住的陽光份額,進而有助於緩解變暖和平衡氣候,這實際上是一件好事。但現實情況卻並非如此,是科學家預測出錯?還是氣候變化並非洪水猛獸?原因到底是什麼?

地球反照率下降!變暗的地球變涼了?其實正相反,酷熱將加速襲來

在新研究中,研究人員找到了兩種方法來研究地球的反照率。一種是來自地球照度的測量,最早由列奧納多·達芬奇(約 1510 年)解釋為因地球反射的光而導致月球夜側發出的昏暗光。

通常,到達地球的陽光中約有 30% 會被雲、雪和海洋等物體反射並返回太空。因此,如果你在日落之後或日出之前凝視新月,就會注意到,除了耀眼的新月外,月亮的其餘部分看起來像是一個黑暗但散發著微弱光芒的圓盤。這是從地球反射的光,照亮了新月暗部,使其發出蒼白的光芒,它被稱為地光。

地球反照率下降!變暗的地球變涼了?其實正相反,酷熱將加速襲來

上圖:地光給月亮帶來柔和的光芒

為了測量地光,研究人員於 1998 年至 2017 年間,在加利福尼亞州的大熊太陽天文臺研究地球的“反照率”——這是超過 1,500 個夜晚的資料。這種分析使他們能夠評估地球反射了多少光。最後資料顯示,自 1990 年代後期以來,地球已經變暗了約 0。5%。

地球反照率下降!變暗的地球變涼了?其實正相反,酷熱將加速襲來

上圖:地球的能量收支——從太陽吸收的能量扣除發射回太空的能量

研究人員隨後推斷出可能造成該現象的兩種解釋:要麼是太陽的亮度發生了變化(減少了到達地球的光,從而使地球反射的光很少),要麼是地球的反射率本身降低了。因此,該團隊還評估了太陽亮度的週期性變化,看看它是否對他們所看到的產生了任何影響。然而,事實是地球變暗與太陽亮度的變化無關,這意味著地球上的某些東西一定是造成它的原因。

地球反照率下降!變暗的地球變涼了?其實正相反,酷熱將加速襲來

上圖:地球上的能量平衡

為此,研究人員與另一項測量地球反照度的方法進行了相互印證,即來自美國宇航局的雲和地球輻射能系統 (CERES) 衛星。CERES 是 NASA地球觀測系統(EOS) 的一部分,旨在測量從大氣層頂部(TOA) 到地球表面的太陽反射和地球發射輻射。

CERES 以三種掃描模式執行:跨越衛星地面軌道(cross-track)、沿衛星地面軌道方向(沿軌道)和旋轉方位平面(RAP)。在 RAP 模式下,輻射計在方位角旋轉時進行仰角掃描,因此能從寬廣的視角範圍內獲取輻射測量值。

地球反照率下降!變暗的地球變涼了?其實正相反,酷熱將加速襲來

上圖:1998-2017 年地照年平均反照率以瓦特每平方米表示。 CERES 2001-2019 年度反照率以藍色線表示。

為了與“地光”監測資料進行更好的比較,研究人員選擇了 CERES 從 2003 年 3 月至今的最新資料,發現結果基本相同。值得注意的是,自 2017 年之後,每平方米反射的光以比之前更快的速度減少。

地球反照率下降!變暗的地球變涼了?其實正相反,酷熱將加速襲來

深入研究過後,科學家認為反照率的變化是由於近年來東太平洋上空明亮、反射性低的雲層減少所致。而這些雲量的減少,可能是由於海面溫度升高造成的。無獨有偶,根據 CERES 的資料,北美洲和南美洲西海岸以外的地區,已記錄到海面溫度升高。氣溫上升直接影響被稱為太平洋年代際振盪的氣候條件的逆轉,這可能與氣候危機有關。

地球反照率下降!變暗的地球變涼了?其實正相反,酷熱將加速襲來

地球反照率下降是令人擔憂的,因為氣候變化沒能像科學家預測的那樣:導致天空多雲,從而增加反照率。反而減少了反射雲的數量,導致更多的熱量被我們的星球困住。也使得在加速來襲的酷熱面前,人類的時間愈發緊迫。

延伸閱讀

自 20 世紀初以來觀察到的地球氣候變化主要是由人類活動驅動的,特別是化石燃料燃燒,這增加了地球大氣中吸收熱量的溫室氣體水平,從而提高了地球的平均表面溫度。這些人為造成的溫度升高通常被稱為全球變暖。

地球反照率下降!變暗的地球變涼了?其實正相反,酷熱將加速襲來

上圖:全球地表溫度近年來的變化,其中 2020 年與 2016 年是有記錄以來最熱的年份

可以發現,自前工業化時期以來,人類活動使地球的全球平均溫度升高了約 1 攝氏度(1。8 華氏度),目前這個數字每十年增加 0。2 攝氏度(0。36 華氏度)。毫無疑問,人類的影響使大氣、海洋和陸地變暖。