Kredit gambar: BBSO
Para ilmuwan yang memantau pantulan Bumi dengan mengukur "cahaya bumi" bulan telah mengamati fluktuasi iklim besar yang tak terduga selama dua dekade terakhir. Dengan menggabungkan delapan tahun data cahaya bumi dengan hampir dua puluh tahun sebagian data awan satelit yang tumpang tindih, mereka telah menemukan penurunan bertahap dalam pantulan bumi yang menjadi lebih tajam di bagian terakhir tahun 1990-an, mungkin terkait dengan percepatan pemanasan global dalam beberapa tahun terakhir. Anehnya, pantulan yang menurun terbalik sepenuhnya dalam tiga tahun terakhir. Perubahan seperti itu, yang tidak dipahami, tampaknya merupakan variabilitas alami dari awan Bumi.
Terbitan 28 Mei 2004 jurnal Science meneliti fenomena ini dalam sebuah artikel, "Perubahan Refleksi Bumi Selama Dua Dekade Terakhir," ditulis oleh Enric Palle, Philip R. Goode, Pilar Montaes Rodriguez, dan Steven E. Koonin. Goode adalah profesor fisika terkemuka di New Jersey Institute of Technology (NJIT), Palle dan Monta = F1es Rodr = EDguez adalah rekan postdoctoral di institusi itu, dan Koonin adalah profesor fisika teoretis di California Institute of Technology. Pengamatan dilakukan di Big Bear Solar Observatory (BBSO) di California, yang NJIT telah beroperasi sejak 1997 dengan Goode sebagai direkturnya. Administrasi Ruang Penerbangan Nasional mendanai pengamatan ini.
Tim telah menghidupkan kembali dan memodernisasi metode lama untuk menentukan pantulan Bumi, atau albedo, dengan mengamati sinar bumi, sinar matahari yang dipantulkan oleh Bumi yang dapat dilihat sebagai cahaya hantu dari "sisi gelap" bulan - atau bagian dari cakram bulan yang tidak diterangi oleh matahari. Seperti yang disadari Koonin sekitar 14 tahun yang lalu, pengamatan semacam itu bisa menjadi alat yang ampuh untuk pemantauan iklim jangka panjang. "Semakin gelap Bumi, semakin terang bumi, dan perubahan tutupan awan adalah elemen penting dari perubahan iklim," katanya.
Pengamatan earthshine presisi untuk menentukan reflektifitas global telah berlangsung di BBSO sejak 1994, dengan pengamatan reguler dimulai pada akhir 1997.
“Menggunakan fenomena yang pertama kali dijelaskan oleh Leonardo DaVinci, kita dapat secara tepat mengukur perubahan iklim global dan menemukan kisah awan yang mengejutkan. Metode kami memiliki keuntungan karena sangat tepat karena bulan sabit yang cerah berfungsi sebagai standar untuk memantau cahaya bumi, dan cahaya yang dipantulkan oleh sebagian besar Bumi dapat diamati secara bersamaan, ”kata Goode. "Ini juga tidak mahal, hanya membutuhkan teleskop kecil dan detektor elektronik yang relatif sederhana."
Dengan menggunakan kombinasi pengamatan sinar bumi dan data satelit pada tutupan awan, tim cahaya bumi telah menentukan yang berikut:
Albedo rata-rata bumi tidak konstan dari satu tahun ke tahun berikutnya; itu juga berubah dari rentang waktu decadal. Model komputer yang saat ini digunakan untuk mempelajari sistem iklim tidak menunjukkan variabilitas skala decadal skala besar seperti albedo.
Albedo rata-rata tahunan menurun secara bertahap dari tahun 1985 hingga 1995, dan kemudian menurun tajam pada tahun 1995 dan 1996. Penurunan yang diamati ini secara luas konsisten dengan ukuran satelit yang diketahui sebelumnya tentang jumlah awan.
Albedo rendah selama 1997-2001 meningkatkan pemanasan matahari di dunia dengan laju lebih dari dua kali lipat yang diharapkan dari penggandaan karbon dioksida atmosfer. "Peredupan" Bumi ini, seperti yang akan terlihat dari luar angkasa, mungkin terkait dengan peningkatan percepatan rata-rata suhu permukaan global.
2001-2003 melihat pembalikan albedo ke nilai pra-1995; "pencerahan" Bumi ini kemungkinan besar disebabkan oleh efek peningkatan tutupan awan dan ketebalan.
Variasi besar ini, yang sebanding dengan radiasi inframerah (panas) bumi yang diamati di daerah tropis oleh satelit, terdiri dari pengaruh besar pada anggaran radiasi bumi.
"Hasil kami hanya bagian dari cerita, karena suhu permukaan bumi ditentukan oleh keseimbangan antara sinar matahari yang menghangatkan planet dan panas yang dipancarkan kembali ke ruang angkasa, yang mendinginkan planet ini," kata Palle. “Ini tergantung pada banyak faktor selain albedo, seperti jumlah gas rumah kaca (uap air, karbon dioksida, metana) yang ada di atmosfer. Tetapi data baru ini menekankan bahwa cloud harus diperhitungkan dengan tepat dan menggambarkan bahwa kita masih kekurangan pemahaman terperinci tentang sistem iklim kita yang diperlukan untuk memodelkan perubahan di masa depan dengan percaya diri. "
Goode mengatakan pengamatan sinar bumi akan berlanjut untuk dekade mendatang. "Ini akan penting untuk memantau perubahan yang sedang berlangsung dalam sistem iklim Bumi. Penting juga untuk menghubungkan hasil kami dengan data satelit saat tersedia, terutama untuk beberapa tahun terakhir, untuk membentuk deskripsi yang konsisten tentang albedo yang berubah. Pengamatan Earthshine melalui siklus matahari 11 tahun juga akan penting untuk menilai pengaruh aktivitas matahari terhadap iklim yang dihipotesiskan. ”
Monta = F1es Rodr = EDguez mengatakan bahwa untuk melakukan pengamatan di masa depan, tim sedang bekerja untuk membangun jaringan global stasiun pengamatan. "Ini akan memungkinkan pemantauan terus menerus albedo selama sebagian besar setiap bulan lunar dan juga akan mengkompensasi kondisi cuaca lokal yang kadang-kadang mencegah pengamatan dari situs tertentu."
Pengamatan BBSO saat ini sedang dilengkapi dengan yang lain dari Krimea di Ukraina, dan akan segera ada pengamatan dari Yunnan di Cina, juga. Perbaikan lebih lanjut akan sepenuhnya mengotomatiskan pengamatan manual saat ini. Sebuah teleskop robot prototipe sedang dibangun dan tim sedang mencari dana untuk membangun, mengkalibrasi, dan menyebarkan jaringan delapan di seluruh dunia.
"Bahkan ketika komunitas ilmiah mengakui kemungkinan dampak manusia terhadap iklim, ia harus mendokumentasikan dan memahami perubahan iklim dengan lebih baik," kata Koonin. "Pengukuran sinar bumi kita yang sedang berlangsung akan menjadi bagian penting dari proses itu."
Sumber Asli: Siaran Berita Caltech
