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新研究揭示50年未解之谜:为何从太空看地球南北半球一样亮

更新时间:2023-03-07 分类:科技新闻网

  参考消息网3月5日报道 美国今日宇宙网站3月3日刊登题为《新研究解开了一个50年之久的谜团》的文章,内容编译如下:

  美国国家航空航天局的阿波罗计划最引人注目的一点是探索月球。但它也帮助我们研究了地球,因为它首次为我们提供了一些高分辨率的地球全景图像,比如阿波罗17号宇航员拍摄的著名的“蓝色大理石”照片。

  不过,这些地球全景照片揭示了一个谜团。科学家们曾预计,地球的南北两个半球会拥有不同的反照率,即它们反射的光量有所不同。这是因为地球的南半球和北半球彼此存在很大差异。南半球大部分被深色的海洋所覆盖,而北半球有着广阔的陆地面积,比这些海洋要明亮得多。

  但从太空中观测地球时,这两个半球看起来同样明亮。

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  50多年来,这种亮度上的对称性一直是个未解之谜。不过现在,一项最新研究显示,因为南半球的云层和风暴增多,两个半球的反照率大致相同。

  魏茨曼科学研究所地球与行星科学系的研究人员奥尔·哈达斯说:“我们发现,相对于北半球的大片陆地区域来说,南半球上空强风暴所产生的云层反照是一种高精度的补偿因子,因此对称性得以保留。这表明风暴是地球表面亮度与云层亮度之间的关联因素,解开了两个半球的亮度对称之谜。”

  在研究中,哈达斯和论文的合著者尤海·卡斯皮分析了许多数据,包括从美国国家航空航天局CERES(云和地球辐射能量系统)计划收集的云层数据。他们还使用来自ERA5的数据。ERA5是一个全球天气数据库,包含了利用空中和地面各种来源收集的信息,这些数据最早可追溯到1950年。 平潭新闻网

  根据这些数据,他们利用云层数据与气旋和反气旋的强度信息进行交叉关联。研究人员发现,风暴强度和风暴周围形成的云层之间有着直接联系。北半球海洋上方风暴通常较弱,但南半球海洋上方中强度风暴盛行。

  他们的数据分析显示,风暴强度与云层之间的联系可以解释地球两个半球之间的云量差异,尽管北半球的陆地面积约为南半球陆地面积的两倍。因此,南半球的云层增多可以解释两个半球为何反照率相似。

  此外,研究小组的研究还提供了对气候变化可能在未来改变反照率的评估。模型预测显示,全球变暖将改变北半球和南半球的风暴频率。有人认为,将来的某一天我们可能会发现两个半球之间的反照率存在差距。

  卡斯皮说:“目前还无法确定,在全球变暖的情况下,这种对称性是否会被打破。”这项研究发表在美国《国家科学院学报》周刊上。

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