Введение

В последние годы наука о климате и окружающей среде стала одной из самых актуальных тем, привлекающих внимание исследователей и общественности. Одним из ключевых аспектов этой науки является понимание радиационного бюджета Земли. Новые исследования, проведенные группой ученых из Китайской академии наук, показывают, как лунные наблюдения могут помочь в этом сложном вопросе.

Радиационный бюджет Земли

Радиационный бюджет Земли представляет собой баланс между солнечной радиацией, которую наша планета получает, и излучением, которое она возвращает в космос. Это процесс, играющий важнейшую роль в изменении климата и окружающей среды. Однако традиционные спутниковые наблюдения сталкиваются с определенными ограничениями в точности и стабильности данных.

Проблемы традиционных спутниковых наблюдений

Современные спутники, находящиеся на низкой околоземной орбите или в геостационарной позиции, имеют трудности с обеспечением как временной непрерывности, так и пространственной согласованности данных. Эти недостатки могут затруднить точное измерение изменений в радиационном бюджете Земли.

Лунные наблюдения как решение

Не так давно было опубликовано исследование в Journal of Geophysical Research: Atmospheres, в котором команда ученых из Института атмосферной физики (IAP) Китайской академии наук представила результаты, показывающие, что лунные наблюдения обеспечивают уникальную перспективу для решения данной проблемы. По словам доктора Е Ханлина, первого автора исследования, «Традиционные наблюдения в основном сосредоточены на региональных или локальных характеристиках радиации. С Луны Земля представляется целым диском, что позволяет извлекать доминирующие сигналы на уровне планеты, подавляя шумы от мелких погодных явлений».

Как работают лунные наблюдения

Исследование установило, что изменения в излучаемом Землей радиационном потоке, наблюдаемые с лунной платформы, в основном определяются первой и второй порядковыми сферическими гармониками, которые составляют около 90% вариаций. Это похоже на процесс «подавления шума» для излучаемой Землей радиации, который отсекает помехи от местных метеорологических явлений и четко фиксирует радиационные характеристики на уровне планеты.

Уникальные ‘отпечатки’ радиации Земли

Сферические гармоники можно рассматривать как уникальные «отпечатки» излучаемой радиации Земли. Исследование также прояснило периодические изменения радиации: синодическая месячная периодичность, связанная с фазами Луны относительно Земли, доминируется секторными гармониками. Зодиакальные гармоники, связанные с полугодием, происходят от зональных гармоник, которые вызваны периодическим смещением по широте точки наблюдения из-за орбиты Луны.

Выводы и значение исследования

Профессор Гуо Хуадун, корреспондирующий автор исследования, отметил: «Лунная платформа предоставляет новый, долгосрочный целостный взгляд на Землю, что является крайне уникальным». Это исследование подтверждает, что целостные наблюдения Земли могут значительно содействовать точной оценке излучаемой радиации и продвинуть науки о глобальных изменениях климата.

Заключение

Таким образом, исследование, проведенное китайскими учеными, открывает новые горизонты в понимании радиационного бюджета Земли и подчеркивает важность междисциплинарного подхода в изучении климатических изменений. Лунные наблюдения могут стать важным инструментом для будущих исследований и наблюдений за глобальным климатом.