С Луны впервые наблюдали, как Земля излучает энергию в космос
Ученые из Китайской академии наук впервые смогли изучить, как Земля излучает энергию, наблюдая ее с Луны. Этот процесс, называемый радиационным балансом, показывает, сколько энергии планета получает от Солнца и сколько возвращает обратно в космос. Понимание этих процессов важно для прогнозирования глобальных изменений климата. Результаты были опубликованы в Journal of Geophysical Research: Atmospheres.
«С Луны Земля видна полностью, как один шар. Это позволяет выявлять доминирующие сигналы планетарного масштаба и подавлять влияние локальной погоды», — объяснил доктор Е Ханьлинь из Института атмосферной физики.
Отпечатки Земли
Исследователи выяснили, что около 90% изменений энергии, которую Земля излучает в космос, можно объяснить с помощью особых математических моделей, называемых сферическими гармониками первого и второго порядка. Проще говоря, эти модели помогают «разделять» глобальные процессы на планете, такие как распределение тепла и света, от случайных и локальных колебаний, например, связанных с облачностью или дождем. Их можно представить как уникальные «отпечатки пальцев» Земли, показывающие характер излучения планеты и помогающие отличать большие, устойчивые закономерности от временных погодных шумов.
«Эти гармоники помогают четко видеть глобальные особенности. Они показывают, как энергия распределяется по планете и меняется с течением времени», — сказал профессор Го Хуадун
Циклы и ритмы планеты
Излучение Земли меняется не случайно. Фазы Луны создают месячные колебания, которые фиксируют секторные гармоники. Сидерический месяц и его половинные циклы отражают смещение точки наблюдения по широте. А ежедневные колебания показывают, как вращение Земли меняет угол обзора и видимые зоны излучения.
Преимущество лунных наблюдений
Традиционные спутники, будь то на низкой орбите или геостационарные, сталкиваются с ограничениями: они либо охватывают малую часть поверхности, либо не обеспечивают непрерывного наблюдения. С Луны же планета видна целиком и постоянно, что позволяет получать долгосрочные данные без разрывов.
«Лунная платформа дает долгосрочную и целостную картину Земли. Мы можем оценивать глобальные изменения с высокой точностью и выявлять закономерности, которые ранее оставались скрытыми», — добавил доктор Ханьлинь
Значение для науки и климата
Данные позволяют точнее оценивать глобальное потепление, моделировать изменения климата и улучшать прогнозы, связанные с атмосферной циркуляцией и распределением энергии на планете.
«С Луны мы можем видеть Землю целиком, а это критически важно для понимания глобального радиационного баланса. Эти данные дают ученым новые возможности для точного измерения энергии, которую планета теряет в космос, и для контроля за климатическими процессами», — подытожил профессор Го
Наблюдения с Луны помогают связывать локальные процессы, такие как облачность или изменение поверхности, с глобальными колебаниями радиации. В будущем это позволит создавать более точные модели климата и прогнозировать последствия глобальных изменений, включая потепление, циклы дождей и засух, а также энергетический баланс атмосферы.
