Credito d'immagine: BBSO
Gli scienziati che monitorano la riflettanza della Terra misurando il "Earthshine" della luna hanno osservato inaspettatamente grandi fluttuazioni climatiche negli ultimi due decenni. Combinando otto anni di dati Earthshine con quasi venti anni di dati cloud satellitari parzialmente sovrapposti, hanno trovato un graduale declino della riflettanza terrestre che è diventato più acuto nell'ultima parte degli anni '90, forse associato al riscaldamento globale accelerato negli ultimi anni. Sorprendentemente, la riflettanza in declino si è completamente invertita negli ultimi tre anni. Tali cambiamenti, che non sono stati compresi, sembrano essere una variabilità naturale delle nuvole della Terra.
Il numero del 28 maggio 2004 della rivista Science esamina il fenomeno in un articolo, "Cambiamenti nella riflessione della Terra negli ultimi due decenni", scritto da Enric Palle, Philip R. Goode, Pilar Montaes Rodriguez e Steven E. Koonin. Goode è illustre professore di fisica presso il New Jersey Institute of Technology (NJIT), Palle e Monta = F1es Rodr = EDguez sono associati post-dottorato presso tale istituto, e Koonin è professore di fisica teorica presso il California Institute of Technology. Le osservazioni sono state condotte al Big Bear Solar Observatory (BBSO) in California, che NJIT opera dal 1997 con Goode come direttore. La National Aeronautics Space Administration ha finanziato queste osservazioni.
Il team ha rianimato e modernizzato un vecchio metodo per determinare la riflettanza della Terra, o albedo, osservando l'oscurità della terra, la luce solare riflessa dalla Terra che può essere vista come un bagliore spettrale del "lato oscuro" della luna - o la parte del disco lunare non illuminato dal sole. Come Koonin ha realizzato circa 14 anni fa, tali osservazioni possono essere un potente strumento per il monitoraggio climatico a lungo termine. "Più la Terra è nuvolosa, più luminosa è la Terra, e il cambiamento della copertura nuvolosa è un elemento importante per il cambiamento climatico", ha affermato.
Osservazioni di Earthshine di precisione per determinare la riflettività globale sono in corso presso BBSO dal 1994, con osservazioni regolari a partire dalla fine del 1997.
“Utilizzando un fenomeno spiegato per la prima volta da Leonardo Da Vinci, possiamo misurare con precisione i cambiamenti climatici globali e trovare una storia sorprendente di nuvole. Il nostro metodo ha il vantaggio di essere molto preciso perché la mezzaluna lunare luminosa funge da standard su cui monitorare il Earthshine e la luce riflessa da ampie porzioni di Terra può essere osservata simultaneamente ", ha detto Goode. "È anche economico, richiede solo un piccolo telescopio e un rilevatore elettronico relativamente semplice."
Utilizzando una combinazione di osservazioni di Earthshine e dati satellitari sulla copertura nuvolosa, il team di Earthshine ha determinato quanto segue:
L'albedo medio della Terra non è costante da un anno all'altro; cambia anche nel tempo decadale. I modelli di computer attualmente utilizzati per studiare il sistema climatico non mostrano una così ampia variabilità su scala decadale dell'albedo.
L'albedo medio annuo è diminuito molto gradualmente dal 1985 al 1995, quindi è diminuito drasticamente nel 1995 e nel 1996. Queste diminuzioni osservate sono sostanzialmente coerenti con le misure satellitari precedentemente note dell'ammontare delle nuvole.
L'albedo basso nel periodo 1997-2001 ha aumentato il riscaldamento solare del globo ad una velocità più del doppio di quella prevista da un raddoppio del biossido di carbonio atmosferico. Questo "oscuramento" della Terra, come si sarebbe visto dallo spazio, è forse collegato al recente aumento accelerato delle temperature medie globali della superficie.
Il periodo 2001-2003 ha visto un'inversione dell'albedo ai valori precedenti al 1995; questo "illuminamento" della Terra è molto probabilmente attribuibile all'effetto dell'aumento della copertura nuvolosa e dello spessore.
Queste grandi variazioni, che sono paragonabili a quelle della radiazione infrarossa (di calore) terrestre osservata dai tropici dai satelliti, rappresentano una grande influenza sul bilancio delle radiazioni terrestri.
"I nostri risultati sono solo una parte della storia, poiché la temperatura superficiale della Terra è determinata da un equilibrio tra la luce solare che riscalda il pianeta e il calore irradiato nello spazio, che raffredda il pianeta", ha detto Palle. “Questo dipende da molti fattori oltre all'albedo, come la quantità di gas serra (vapore acqueo, anidride carbonica, metano) presenti nell'atmosfera. Ma questi nuovi dati sottolineano che le nuvole devono essere adeguatamente contabilizzate e illustrano che mancano ancora la comprensione dettagliata del nostro sistema climatico necessaria per modellare i futuri cambiamenti con fiducia. "
Goode afferma che le osservazioni di Earthshine continueranno per il prossimo decennio. "Questi saranno importanti per monitorare i cambiamenti in atto nel sistema climatico terrestre. Sarà anche essenziale correlare i nostri risultati con i dati satellitari non appena saranno disponibili, in particolare per gli ultimi anni, per formare una descrizione coerente del cambiamento dell'albedo. Anche le osservazioni di Earthshine attraverso un ciclo solare di 11 anni saranno importanti per valutare le influenze ipotizzate dell'attività solare sul clima. "
Monta = F1es Rodr = EDguez afferma che per effettuare osservazioni future, il team sta lavorando per stabilire una rete globale di stazioni di osservazione. "Ciò consentirebbe il monitoraggio continuo dell'albedo durante gran parte di ogni mese lunare e compenserebbe anche le condizioni meteorologiche locali che a volte impediscono le osservazioni da un determinato sito."
Le osservazioni BBSO sono attualmente integrate con altre provenienti dalla Crimea in Ucraina e presto ci saranno anche osservazioni dello Yunnan in Cina. Un ulteriore miglioramento sarà quello di automatizzare completamente le attuali osservazioni manuali. È in fase di costruzione un prototipo di telescopio robotico e il team è alla ricerca di fondi per costruire, calibrare e distribuire una rete di otto in tutto il mondo.
"Anche se la comunità scientifica riconosce la probabilità degli impatti umani sul clima, deve documentare e comprendere meglio i cambiamenti climatici", ha affermato Koonin. "Le nostre misurazioni di Earthshine in corso saranno una parte importante di quel processo."
Fonte originale: Caltech News Release
