Symetria między półkulami Ziemi zanika. To wpływa na pogodę

Naukowcy przez lata obserwowali, że obie półkule Ziemi odbijają niemal tyle samo światła słonecznego. Najnowsza analiza 24 lat pomiarów sugeruje jednak, że ta równowaga się załamuje — szybciej ciemnieje półkula północna. Konsekwencje mogą wpłynąć na pogodę i opady w kolejnych dekadach.

W nowym badaniu opublikowanym w "Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States America" (PNAS) dr Norman Loeb z Centrum Badawczego Langley NASA wraz ze współautorami przeanalizował obserwacje z misji NASA Clouds and the Earth's Radiant Energy System (CERES) z lat 2001–2024. Od 2000 r. CERES rejestruje, ile światła jest pochłaniane i odbijane oraz ile promieniowania długofalowego ucieka w przestrzeń.

Zespół ustalił, że półkula północna pochłania ok. 0,34 wata więcej energii słonecznej na metr kwadratowy na dekadę niż półkula południowa. "Każdy obiekt we wszechświecie ma sposób na utrzymanie równowagi poprzez pobieranie i oddawanie energii. To fundamentalne prawo rządzące wszystkim we wszechświecie" – powiedział Zhanqing Li, klimatolog z Uniwersytetu Maryland portalowi Live Science. "Ziemia utrzymuje równowagę poprzez wymianę energii między Słońcem a emitowanym przez nią długofalowym promieniowaniem" - dodał.

Aby zidentyfikować przyczyny, badacze zastosowali analizę cząstkowych zaburzeń radiacyjnych (PRP). Metoda PRP pozwala wyodrębnić wpływ chmur, aerozoli, jasności powierzchni i pary wodnej na ilość pochłanianego światła na każdej półkuli.

Wyniki wskazały trzy kluczowe czynniki po stronie północy: topnienie śniegu i lodu, spadek zanieczyszczenia powietrza oraz wzrost pary wodnej. "To miało sens. Powierzchnia półkuli północnej ciemnieje, ponieważ topnieje śnieg i lód. To odsłania znajdujące się pod nią lądy i oceany. Zanieczyszczenie spadło również w takich miejscach jak Chiny, Stany Zjednoczone i Europa. Oznacza to, że w powietrzu jest mniej aerozoli odbijających światło słoneczne. Na półkuli południowej sytuacja jest odwrotna" – przyznał dr Norman Loeb, główny autor badań "PNAS" na łamach Live Science.

Według Loeba szybsze ocieplanie się północy zwiększa też ilość pary wodnej. "Para wodna nie odbija światła słonecznego, lecz je pochłania. To kolejny powód, dla którego półkula północna pochłania więcej ciepła" - dodał.

Jednym z ciekawych wniosków jest brak istotnej zmiany pokrywy chmur w ostatnich 20 latach. "Chmury są dla mnie zagadką ze względu na tę symetrię półkuli" - powiedział Loeb. "W pewnym sensie wątpiliśmy, czy jest to fundamentalna właściwość systemu klimatycznego. Gdyby tak było, chmury powinny to kompensować. Na półkuli północnej powinno być więcej odbić chmur niż na półkuli południowej, ale tego nie widzieliśmy" - przyznał.

"Chmury pozostają dominującym czynnikiem regulującym nasz bilans energetyczny" - zgodził się Zhanqing Li. Jego zdaniem badania Loeba pokazują, że asymetria nie tylko istnieje, ale jest na tyle istotna, że warto dociekać jej przyczyn. Loeb zapowiedział kontynuację badań.