地球正在变暗。“地球反照”对气候系统意味着什么

Earthshine is dimming
Earthshine - The light from the sun reflected by earth onto the moon is dimming, with consequences for the climate systemImage: UNSPLASH/ActionVance
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  • 我们的星球吸收太阳光和辐射,并将部分辐射反射回太空(这称为地球反照)。

  • 但最新研究显示,地球的反射率正随着时间推移而下降。

  • 海温上升使低空反射性云层的覆盖范围缩小。

  • 这可能加剧气候变化的影响。

仔细观察一弯新月,你或许能看到地球反照:太阳光经地球反射后照到月球上。不过要抓紧时间,最新研究显示,这种光源正随着时间推移而变暗。

地球反照是地球反射到月球上的光。Image: 路透社/Kacper Pempel

我们的星球没有自己的光源,但会吸收太阳光和辐射,同时将一部分太阳辐射反射回太空。科学家通过系统测量地球反射到月球上的地球反照强度,发现地球的反射能力(技术上称为“反照率”)正随着时间推移而减弱。

地球反射到月球上的“地球反照”强度正随着时间推移而下降。Image: 美国地球物理联合会

测量地球的反照率颇具挑战。反射率会随每日和季节变化而改变,并取决于积雪、冰层和云层的覆盖程度。云层会反射约50%的太阳光,积雪和冰层的反射率更高,而海洋的反射率仅为10%。

只有在没有直射阳光照到月球时才能进行测量,这进一步限制了数据收集。

这项研究由新泽西理工学院的Philip Goode牵头,在1998年至2017年的20年间,于加利福尼亚州大熊太阳天文台观测月球表面。研究团队在控制多种因素的同时,对可比测量结果进行比较,发现地球反照强度“逐渐下降,但在气候学上意义重大”,如图表所示。

地球反照减弱为何是个问题?

研究结果表明,人类引发的气候变化导致海洋温度升高,进而减少了东太平洋低云层的覆盖。这些云层如同一面镜子,将太阳光和辐射反射回太空。地球吸收的阳光越多,温度就越高;反射的太阳光越多,温度就越低。

水温上升

如果地球反照(地球的反射率)下降只是天气模式周期性变化造成的暂时现象,例如由太平洋年代际振荡等现象引发的持续数十年的波动,那么就不会造成长期问题。然而,如果地球反照持续减弱,就值得担忧,因为这一过程可能加剧地球气候的不稳定性。

自1880年以来,全球海洋的平均海温一直在上升。Image: 美国环境保护署

如图表所示,自1880年以来,全球海洋表面温度一直在上升,并且仍以每十年平均0.14°F的速度升高。各地区海温变化不一;多数海域的温度都已升高,而北大西洋则经历了降温。

海洋变暖或变冷会影响动植物物种、改变海洋生态系统,并对气候变化产生深远影响,包括减少某些地区反射性云层的覆盖。

气候变化使地球变暖,极地冰盖融化也意味着反射率较低的冰层覆盖减少,导致地球反照减弱,进而可能加剧气候变化。

研究论文所用数据的最后三年里,地球反射率降幅最大,这进一步加深了人们对气候变化是问题根源的担忧。

2018年,世界经济论坛发起了海洋行动议程,旨在帮助保护海洋环境,并支持一系列举措,推动海洋资源得到长期、可持续利用。此类举措有助于应对气候变化,并增强海洋的韧性。

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