Тревожная асимметрия: Почему Северное полушарие Земли темнеет

От баланса к дисбалансу

Еще годы назад ученые обратили внимание на странное явление: Северное и Южное полушария Земли отражали в космос почти одинаковое количество солнечного света. Эта симметрия была загадкой, ведь Северное полушарие — это больше суши, городов, загрязнений и промышленных аэрозолей. Все эти факторы должны были повышать его альбедо, то есть способность отражать, а не поглощать свет. Южное же полушарие — это по большей части океан, темная поверхность которого поглощает значительно больше солнечной энергии.

Однако эта многолетняя балансировка подошла к концу. В новом исследовании, опубликованном в журнале «Proceedings of the National Academy of Sciences», климатолог Норман Лоэб из Исследовательского центра NASA им. Лэнгли и его коллеги проанализировали 24 года наблюдений миссии NASA «CERES», отслеживающей энергетический баланс Земли. Результаты оказались тревожными: Северное полушарие «темнеет» быстрее Южного. Другими словами, оно начинает поглощать значительно больше солнечного тепла. Этот сдвиг может в ближайшие десятилетия повлиять на погодные условия, режим выпадения осадков и климат планеты в целом.

С 2000 года инструменты CERES фиксируют, какое количество солнечного света поглощается и отражается Землей, а также сколько инфракрасного излучения уходит обратно в космос. Лоэб использовал эти данные, чтобы проанализировать изменения в энергетическом балансе планеты в период с 2001 по 2024 год.

«Любой объект во Вселенной поддерживает равновесие, получая и отдавая энергию. Это фундаментальный закон, управляющий всем в мироздании, — поясняет Чжаньцин Ли, климатолог из Университета Мэриленда, не участвовавший в исследовании. — Земля поддерживает равновесие, обмениваясь энергией между Солнцем и исходящим длинноволновым излучением».

Команда Лоэба обнаружила, что Северное полушарие теперь поглощает на 0,34 ватта больше солнечной энергии на квадратный метр за десятилетие, чем Южное. «Эта разница может показаться незначительной, но если умножить ее на всю площадь планеты, получается колоссальная цифра», — отмечает Ли.

Три причины «потемнения»

Чтобы выяснить причину этого растущего дисбаланса, ученые применили метод анализа частичных радиационных возмущений (PRP). Этот подход позволяет отделить влияние таких факторов, как облака, аэрозоли, яркость поверхности и водяной пар, на количество поглощаемого полушариями света.

Результаты указали на три основные причины «потемнения» Северного полушария:

1. Таяние снега и льда, которое обнажает более темную поверхность суши и океана.

2. Снижение загрязнения воздуха в таких регионах, как Китай, США и Европа. Это означает, что в атмосфере стало меньше аэрозолей, которые отражали солнечный свет.

3. Рост концентрации водяного пара, который, в отличие от аэрозолей, не отражает, а поглощает солнечную энергию.

«Все это вполне логично, — говорит Лоэб. — Поверхность Северного полушария становится темнее из-за таяния льдов. А сокращение загрязнения, хотя и полезно для чистоты воздуха, уменьшает «охлаждающий» эффект аэрозолей. В Южном полушарии ситуация иная. Кроме того, поскольку север нагревается быстрее, он удерживает и больше водяного пара, что лишь усугубляет потепление».

Загадка облачного покрова

Одним из самых интригующих выводов исследования стало то, что не изменилось за последние 20 лет, — это облачный покров.

«Облака для меня — загадка в свете этой межполушарной асимметрии, — признается Лоэб. — Мы ожидали, что облака скомпенсируют разницу, и в Северном полушарии их отражающая способность будет выше. Но мы этого не увидели».

Работа с климатическими моделями не дала однозначного ответа. «Мы не уверены насчет облаков», — констатирует ученый.

«Взаимодействие аэрозолей и облаков по-прежнему представляет собой одну из главных проблем в климатологии, — соглашается Ли. — Облака остаются доминирующим фактором, регулирующим наш энергетический баланс. Это очень важно».

Несмотря на все нерешенные вопросы, оба ученых сходятся во мнении, что обнаруженная асимметрия — серьезный сигнал. Исследование Нормана Лоэба доказывает, что дисбаланс не только существует, но и достаточно значителен, чтобы вызывать серьезную озабоченность. Ученый с надеждой ждет появления новых, более совершенных климатических моделей, которые помогут глубже изучить эту проблему и дать более точные прогнозы на будущее.

Что это значит для нас?

Это «потемнение» Северного полушария — не просто абстрактный научный факт. Возросшее поглощение тепла может стать новой мощной петлей обратной связи в системе глобального потепления. Более горячий север может привести к смещению атмосферных течений, таких как струйное течение, что повлечет за собой учащение экстремальных погодных явлений — от засух и волн тепла в одних регионах до наводнений и суровых зим в других. Таким образом, потеря полярного льда и чистый воздух, парадоксальным образом, могут ускорить темпы климатических изменений именно в самых населенных частях планеты, создавая человечеству новые, непредвиденные вызовы.