Ziemia pociemniała przez globalne ocieplenie
Naukowcy z Big Bear Solar Observatory, Instituto de Astrofísica de Canarias oraz New York University poinformowali, że Ziemia pociemniała w wyniku zmian klimatycznych. Główną zaś przyczyną zmniejszonego współczynnika odbicia naszej planety są ogrzewające się oceany. Na potrzeby swoich badań uczeni wykorzystali dane z 20 lat (1998–2017) pomiarów światła popielatego oraz pomiary satelitarne. Okazało się, że w tym czasie doszło do znacznego spadku albedo – stosunku światła padającego do odbitego – Ziemi.
Światło popielate to światło odbite od Ziemi, które pada na nieoświetloną przez Słońce powierzchnię Srebrnego Globu. Możemy z łatwością zaobserwować je w czasie, gdy Księżyc widoczny jest jako cienki sierp o zmierzchu lub świcie. Widzimy wtedy słabą poświatę na pozostałej części jego tarczy. To właśnie światło popielate, odbite od naszej planety światło słoneczne, które dotarł do Księżyca.
Obecnie, jak czytamy na łamach pisma Geophysical Research Letters wydawanego przez American Geophysical Union, Ziemia odbija o około 0,5 W na m2 mniej światła niż przed 20 laty, a do największego spadku doszło na przestrzeni 3 ostatnich lat badanego okresu. Taka wartość oznacza, że współczynnik odbicia naszej planety zmniejszył się o około 0,5%. Ziemia odbija około 30% padającego na nią światła słonecznego.
Taki spadek albedo był dla nas zaskoczeniem, gdyż przez wcześniejszych 17 lat utrzymywało się ono na niemal stałym poziomie, mówi Philip Goode z Big Bear Solar Observatory.
Na albedo planety wpływają dwa czynniki, jasność jej gwiazdy oraz współczynnik odbicia samej planety. Badania wykazały zaś, że obserwowane zmiany albedo Ziemi nie są skorelowane ze zmianami jasności Słońca, a to oznacza, że przyczyna zmian albedo znajduje się na samej Ziemi.
Jak wykazały dalsze analizy, satelity pracujące w ramach projektu Clouds and the Earth’s Radiant Energy System (CERES) zarejestrowały spadek pokrywy nisko położonych jasnych chmur tworzących się nad wschodnią częścią Pacyfiku. Do spadku tego doszło u zachodnich wybrzeży obu Ameryk. Z innych zaś badań wiemy, że w tamtym regionie szybko rośnie temperatura wód powierzchniowych oceanu, a zjawisko to spowodowane jest zmianami w dekadowej oscylacji pacyficznej (PDO). Zaś zmiany te są najprawdopodobniej wywołane globalnym ociepleniem.
Zmniejszenie współczynnika odbicia oznacza również, że w całym ziemskim systemie zostaje uwięzione więcej energii słonecznej niż wcześniej. To może dodatkowo napędzać globalne ocieplenie.
Specjaliści zauważają, że to niepokojące zjawisko. Jakiś czas temu naukowcy meli nadzieję, że globalne ocieplenie doprowadzi do pojawienia się większej ilości chmur i zwiększenia albedo Ziemi, co złagodzi wpływ człowieka na klimat i go ustabilizuje. Tymczasem okazało się, że chmur tworzy się mniej, przez co albedo spada.
Komentarze (24)
Kikkhull, 2 października 2021, 13:54
Nic nie warte badania, bo w ich wzorze nie ma nic np. na temat aktywności słońca. W ten sposób to i mozna wykazać, że przelot dzikich kaczek też zmniejsza albedo, wystarczy wybrać odpowiednie dzień.
Jajcenty, 2 października 2021, 14:13
cyjanobakteria, 2 października 2021, 15:01
Zadanie dla bystrzaka Oszacuj wpływ hordy latających szczurów na albedo Ziemi na przykładzie gołębia pocztowego. Dla uproszczenia możesz założyć, że Ziemia jest płaska, PI jest równe 3, gołąb ma kształt sferyczny o jednorodnej gęstości, porusza się w próżni, a w locie powierzchnię 4 razy większą niż na ziemi
thikim, 2 października 2021, 15:11
Ten efekt był spodziewany. Będzie cieplej.
Kto umrze za 20 lat w konwulsjach?
Hmm. Biedota może i nie umrze ale lekko mieć nie będzie jak przyjdzie płacić rachunki za prąd 10 razy wyższe przy pensjach może 2 razy wyższych.
Może powrót do świeczek? Nie liczyłem czy będą przy takich założeniach tańsze. Ale dają się tanio długo przechowywać w przeciwieństwie do prądu. Trzeba będzie zrobić zapasy
cyjanobakteria, 2 października 2021, 15:27
Ciekawe jest to, że też na klimat mają wpływ chmury tworzące się z aerozoli pochodzących z silników odrzutowych samolotów pasażerskich. Ruch lotniczy jest teraz znacznie większy niż był za dzieciaka, pomijając zawieruchę związaną z covid. Nie chce mi się teraz sprawdzać czy to jest wpływ na minus czy plus, bo są to chmury lodowe na dużej wysokości typu cirrus.
thikim, 2 października 2021, 16:26
Taki problem:
Jak zrobimy pi * r2 okrągłą tarczę gdzie r to promień Ziemi - to możemy zasłonić całą Ziemię - stawiając taką tarczę koło Ziemi
Jak zrobimy pi * R2 okrągłą tarczę, gdzie R to promień Słońca - to też możemy zasłonić Ziemię - stawiając taką tarczę koło Słońca.
No ale co się dzieje pomiędzy. Dopóki rozmiar Słońca jest pomijalny w związku z odległością i można je traktować punktowo to powierzchnia wystarczająca do zakrycia Ziemi powinna maleć w miarę oddalania się od Słońca?
Ale nie jestem pewien, może ktoś to gryzł gdzie jest optymalnie. 100 razy mniejsza powierzchnia daje zmniejszenie o 1 %.
Jajcenty, 2 października 2021, 18:00
Z naszego, ziemskiego, punktu widzenia Słońce świeci światłem równoległym. Cień parawanu będzie wielkości parawanu.
cyjanobakteria, 2 października 2021, 18:09
Stabilność orbity może być problemem i wymagać rożnych wygibasów, aby odzyskać częściowo energię, bo tarcza to będzie żagiel słoneczny, nie wspominając o szczątkowym tarciu o rozrzedzony gaz na orbicie. ISS sporo traci pułapu z tego względu. ISS ma powierzchnię niecałego boiska, aczkolwiek szerokość całego, głównie ze względu na panele.
thikim, 3 października 2021, 20:32
Ja nie piszę o 2 km od Ziemi tylko np. o 2 mln km od Ziemi albo 20 mln.
To na takich odległościach nie jest światło równoległe.
Jak wyżej. Pomiędzy to nie jest 20 tys. km. Tylko także 100 mln km.
Jajcenty, 3 października 2021, 21:21
Nie rozumiem. W granicznym przypadku masz stożek ścięty, średnice podstaw 2r i 2R. Powierzchnia tarczy zależy LINIOWO od odległości, jakiego minimum spodziewasz się między 0 a 1 j.a.? Jak tarczę 2r umieszczoną na 1j.a. zaczniesz oddalać od Ziemi natychmiast dostaniesz cień wielkości tarczy. Ten cień zawsze będzie miał rozmiar 2r, niezależnie jak blisko będzie Słońca. Jedynie będzie coraz jaśniejszy, w miarę jak coraz więcej światła 'cieknie' bokami.
Resumując cień będzie wielkość tarczy. Jasność zależy od położenia na osi Z-S.
cyjanobakteria, 3 października 2021, 21:24
Nie chce mi się robić trygonometrii, za stary jestem, ale coś mi się wydaje, że na tych 100 mln km to nadal są promienie równoległe. To oczywiście pomijając, że nigdy nie są równoległe A te 20 mln km od Ziemi albo Słońca to nie będzie na orbicie już? Parawan będzie przypięty agrafką do prześcieradła czasoprzestrzeni, zakotwiczony bardziej niż ekwipunek Grażyny i Janusza nad Bałtykiem? Jeżeli lustro nie będzie na Ziemskiej orbicie, będzie trudniej odzyskać energię potencjalną, tak mi się wydaje.
thikim, 3 października 2021, 21:40
Nie może mieć 2r bo Słońce ma dużo więcej. Jak zbliżysz go do Słońca to nie zakryje Ci Ziemi bo zasłoni jedynie r2/R2 Słońca czyli bardzo małą część ( o tym pisałeś).
A jest to 1/12 000 powierzchni Słońca i to tej równoważnej powierzchni promieniowania a nie powierzchni półkuli.
1/12000 to jest mniej niż 1 promil. Czyli pomijalnie.
Jak dasz sferę o takim rozmiarze w pobliżu Słońca - to nic nie zauważysz że zasłania.
Więc może zasłania maksymalnie tuż przy Ziemi.
A może jednak jest jakieś optimum w pewnej odległości.
Cień będzie dużo większy ale też prawie przestanie być widoczny. Słońce mimo wszystko promieniuje "kuliście" a nie równolegle.
O równoległości możesz mówić w dużej odległości i przy małej drodze badania tej równoległości.
Tu masz dwa zjawiska. Jeśli cień rośnie to możesz dać mniejszą zasłonę. Ale jeśli zwiększasz odłegłość to cień przestaje być intensywny.
No ale nam chodzi właśnie o taką intensywność rzędu 1%. Więc jest gdzieś optimum.
Miejsce gdzie załóżmy dasz osłonę rzędu 1 % powierzchni Ziemi (jej płaskiego równoważnika połowy) i da to Wam cień rzędu 1 %. Ale te liczby mogą być inne.
Wszystkie wizualizacje zaćmienia Księżyca jakie właśnie oglądałem pokazują że półcień jest dużo większy niż równoważna powierzchnia Ziemi i rośnie wraz z odległością.
Problem ruchu to inny problem. Czy jest jakiś fundamentalny fizyczny problem żebyś nie mógł krążyć wokół Słońca w odległości X z prędkością v?
Czy słuszne są Twoje słowa że potrzebna jest Ci agrafka? W najgorszym wypadku potrzeba energii.
Oczywiście to mała prędkość względem c.
Jajcenty, 3 października 2021, 22:07
Ja tam wiem, że cień chmury jest wielkości chmury - prawie, z dokładnością do kąta, ale w zenicie to dobre przybliżenie. Merkury czy Wenus w tranzycie też nie jawią się jakoś bardzo duże.
Właśnie dlatego, że Słońce nie jest punktową żarówką cień tarczy jest walcem, a nie stożkiem. Oczywiście w pewnej odległości od tarczy widać Słońce bo rozmiary kątowe. Jednakże cień pozostaje walcem jedynie jasność się zmienia - bo rozmiary kątowe.
OK. Zamiast cień użyjmy: rzut. Rzut tarczy na Ziemię ma zawsze rozmiar tarczy.
thikim, 3 października 2021, 22:08
Szukałem i nigdzie nie znalazłem walca. Wszędzie stożki. I odległością można te stożki regulować co do wielkości i intensywności.
Tu oczywiście jest Księżyc zasłaniany. Ale tak samo można zasłaniać Ziemię.
Jest gdzieś geometryczne optimum gdzie jakiś rozmiar zasłoni Ziemię w taki sposób że będzie to np. 99 % mocy Słońca na Ziemi.
Pytanie - jaki rozmiar w jakiej odległości.
Można oczywiście najprościej. Dajemy 1/100 powierzchni równoważnej Ziemi w pobliży i mamy 99 %.
Ale mogą być jakieś optima lepsze.
cyjanobakteria, 3 października 2021, 22:14
Żagiel albo lustro może wejść na orbitę, na przykład wokół L1, ale wiatr oraz promieniowanie słoneczne zepchnie je z zwłaszcza, że będzie miało ogromne rozmiary i stosunkową masę. Grubość musiałaby być jak jednorazówka z biedronki, żeby to miało sens
thikim, 3 października 2021, 22:23
Nie wiem. Bez liczenia się nie wypowiem. A policzyć nie tak łatwo moim zdaniem.
W miarę łatwo byłoby dla małej odległości. Tam wystarczy 1/100 czyli powierzchnia ok. 1 mln km2 ale dalej może to być sporo mniej. W relacji do masy Ziemii to i tak mała masa.
A może prościej - zrobić pierścienie wokół Ziemi? Takie jak Saturn ma
A w sumie można jeszcze prościej. Pokryć obszary pustynne folią metalową ew. także część oceanów - i z powrotem na Słońce wysłać fotony. I to by było dość proste technicznie. Kosztowne ale możliwe.
A przy niedużej grubości to ta kosztowność też nie taka kosmiczna znowuż. Dachy domów jako lustra
Ewentualnie jako te elektrownie gdzię się skupia mnóstwo promieni słonecznych.
Jajcenty, 4 października 2021, 08:14
Bo to jakiś dziwny rysunek poglądowy. W dodatku wprowadzający w błąd. Część obszaru D 'wystająca' ponad Ziemię jest oświetlana pełną mocą. Zatem nie stożek, ale trapez.
Jajcenty, 4 października 2021, 09:02
A narysuj sobie cięciwy tarczy Słońca równoległe do osi S-Z, narysuj ich dużo i udajmy że przedstawiają promienie światła.
|-------------------------------------------------------------------------------------->
|---------------------------------------------------------------------->| Ziemia
|---------------------------------------------------------------------->| też Ziemia
|------------------------------------------------------------------------------------>
Ten obszar stożka nad i pod ma na pewnoinną jasność niż reszta. Za Ziemią jest więcej niż dwa różne obszary jasności, ale obszar E jest źle narysowany - ta część jest ZAWSZE zasłonięta i nawet w nieskończoności będzie miała niższą jasność oraz jest walcem - to jest cień/rzut
cyjanobakteria, 4 października 2021, 12:21
Miało być: "wiatr oraz promieniowanie słoneczne zepchnie je z orbity zwłaszcza, że będzie miało ogromne rozmiary i stosunkową małą masę". Teraz się zastanawiam, że może dałoby się jakoś odzyskiwać energię i na orbicie L1 przy pomocy jakiś manewrów, na przykład zmieniając orientację lustra albo jego właściwości optyczne. Chociaż trzeba by na pewno od czasu do czasu zużyć masę reakcyjną na korekcję.
Jajcenty, 4 października 2021, 12:37
To ciut zależy od szerokości kątowej. .
Gdyby było tak jak na rysunku to w pewnej odległości nie dałoby się nic zaobserwować. Merkury w tranzycie nie do zobaczenia, nie mówiąc o egzoplanetach. Rysunek który dyskutujemy raczej opisuje Słońce jako dwie punktowe żarówki na biegunach, a ja domagam się uwzględnienia żarówek na równiku
Enyłej, bez rozwiązania analitycznego nie uwierzę. Wydaje się że rozwiązanie analityczne powinno być w zasięgu ucznia szkoły średniej, zatem zmierzę się z tym jak tylko znajdę termin na to.
Jajcenty, 4 października 2021, 15:22
Bardzo dziękuję. Trochę jakby się to zgadza z moimi wcześniejszym postulatami (uf, trochę już się niepokoiłem że planimetria i trójkąty są dla mnie za trudne).
Tak tylko kontrolnie przypomnę, ze upierałem się , że cień jest walcem o średnicy tarczy. Kwestie półcieni w sytuacji gdy oświetlana kulka ma 100 razy mniejszy promień,, przedyskutujemy kiedyś osobno jeszcze nie mam intuicji kiedy należy się spodziewać wyraźnych półcieni.
Jajcenty, 5 października 2021, 07:37
ano. zastanawiam się nad pokutą.
lanceortega, 6 października 2021, 03:54
Brak podstaw, by traktować Słońce jako źródło punktowe. Nie da się utrzymać stałej pozycji takiego satelity Ziemi (zasłony) bez użycia silników - poza punktem libracyjnym (Lagrange'a) L1. Średnica zasłony musiałaby być zbliżona do średnicy Ziemi - nieosiągalne dla ludzkości na razie.
cyjanobakteria, 6 października 2021, 11:26
Świetny diagram Największy problem jest moim zdaniem tego typu, o czym wspomniałem na poprzedniej stronie, że jest ogromny żagiel słoneczny, więc odleci z L1. Nie chce mi się teraz liczyć, ale jak będę miał chwilę, to policzę jaki ciąg by generował zakładając odbicie Przypomnę też, że podczas misji Kepler K2, rozszerzenia po awarii kół reakcyjnych, wykorzystano wiatr słoneczny do stabilizacji pojazdu. Z tego, co pamiętam, uzyskano precyzję tylko 1-2 rzędy wielkości gorszą niż z działającymi kołami reakcyjnymi.