Свет луны

Несмотря на наблюдаемое потепление климата поток тепла, поступающего на Землю от Солнца, в последние пять лет понемногу сокращается. Об этом говорят наблюдения пепельного света Луны, которые вот уже почти десять лет ведутся в Солнечной обсерватории Big Bear в Калифорнии.

Пепельный свет — это слабое свечение неосвещенной Солнцем стороны Луны. Конечно, оно тоже вызвано солнечным светом, но свет этот предварительно отразился от Земли. В среднем Земля отражает в космос около трети падающего на нее излучения. Астрономы говорят, что альбедо Земли составляет около 0,3. Однако альбедо не остается постоянным. На его значение влияют изменения облачного и снежного покрова.

Для климатических исследований важно усредненное значение альбедо за длительный период времени, например за год. Чтобы его определить, надо постоянно следить за состоянием всего облачного покрова Земли и измерять идущие от планеты потоки света и тепла. Современные спутниковые системы позволяют это делать, однако принципиально более простой и дешевый метод — наблюдать с Земли за пепельным светом Луны. Чем он ярче —тем больше солнечного света рассеивает Земля в окружающее пространство.

Пепельный свет можно увидеть даже невооруженным глазом. В Солнечной обсерватории Big Bear для измерений приспособили совсем небольшой 6-дюймовый солнечный телескоп, который всё равно простаивал по ночам. Еще одно преимущество состоит в том, что Луна находится достаточно далеко от Земли и с нее видна почти половина земного шара. Причем вблизи новолуния это почти вся освещенная солнцем сторона Земли. Тем самым сразу можно получить интегральную оценку излучения, поступающего от земного шара.

Впрочем, и недостатков у измерений пепельного света тоже много. Главный из них состоит в том, что поверхность Земли по-разному отражает свет в разных направлениях. Больше всего света, попадающего на Луну, приходит из центра земного диска, то есть из экваториальных районов Земли. Влияние облачности и снежного покрова в высоких широтах по пепельному свету оценить трудно. Кроме того, пепельный свет невозможно наблюдать постоянно. По мере приближения к полнолунию наблюдать его становится всё труднее, а охват поверхности Земли становится всё хуже. Также Луна недоступна для наблюдения непосредственно во время новолуния. Наконец, часть дней пропадает из-за пасмурной погоды в районе обсерватории. Всё это не позволяет получать однородные непрерывные ряды наблюдений пепельного света. Тем не менее на основе достаточно большого массива данных можно сделать интересные выводы.

Как ни странно, систематических наблюдений пепельного света до последнего времени не проводилось. Группа под руководством Филипа Гуди (Philip Goode) и Стивена Кунина (Steven Koonin) начала наблюдения в 1997 году. В первые годы они отмечали, что альбедо Земли постепенно уменьшается. Тогда это объясняли ростом солнечной активности и пытались связать с потеплением климата. Однако, начиная с 2000 года наблюдения пепельного света показывают, что альбедо Земли стало постепенно увеличиваться, а значит, Земля получает от Солнца меньше тепла. На фоне продолжающегося потепления климата это выглядит несколько неожиданно, утверждается в пресс-релизе Технологического института штата Нью-Джерси (NJIT).

Впрочем, об увеличении альбедо Земли говорят и спутниковые данные. В ноябре были опубликованы результаты мониторинга облаков в рамках проекта ISCCP. База данных, составленная по наблюдениям метеорологических спутников, охватывает 20-летний период, начиная с 1983 года. На протяжении первых 15 лет разница в площади, занимаемой низкими и высокими облаками, оставалась постоянной на уровне 7-8%. Однако в последние 5 лет это различие увеличилось почти вдвое и составляет теперь около 13%. При этом общая площадь облаков тоже возросла.

По мнению Филиппа Гуди эти расхождения между низкими и высокими облаками компенсируют охлаждение из-за увеличения площади облаков, поскольку высокие облака дают более существенный вклад в парниковый эффект, когда они загорожены от земной поверхности низкими облаками.

В пресс-релизе также отмечается, что, по данным наземных радиометров, подобная смена направления изменений земного альбедо могла иметь место между 1960-ми и серединой 80-х годов. Так что нельзя исключить, что мы наблюдаем некое регулярное колебание альбедо с периодом порядка 10 лет.