반세기 동안 과학자들은 북반구와 남반구의 알베도, 즉 우주로 반사되는 햇빛의 양이 대략 동일하다는 사실을 알고 있었습니다. 북반구에는 육지가 더 많고 남반구에는 바다가 더 많아 두 반구가 매우 다르게 보임에도 불구하고 이는 사실입니다.
이제 연구자들은 데이터에 숨겨진 또 다른 놀라운 대칭성을 발견했습니다. 지구의 동반구와 서반구도 동일한 양의 햇빛을 반사하는 것으로 보인다고 6월 3일 저널에 발표된 연구에서 보고되었습니다. 자연. 그들은 구분선이 행성 전체를 둘러싸는 큰 원을 따라 놓여 있다는 것을 발견했습니다. 동경 27도, 서경 153도의 두 경도로 구성되어 있으며 북극에서 동유럽, 터키, 중앙아프리카, 노르웨이, 알래스카를 거쳐 남극까지 뻗어 있습니다.
저자들은 논문에서 “지구가 대략 구형이라는 점을 감안할 때 동일한 양의 햇빛을 반사하는 겹치지 않는 두 개의 반쪽으로 지구를 나눌 수 있다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.”라고 썼습니다. 그러나 놀라운 점은 그들이 얼마나 밀접하게 일치하는지입니다. 두 반구가 자연적으로 서로 평방미터당 0.01와트 내에서 햇빛을 반사할 확률은 3% 미만입니다.
대칭이 지구 기후의 근본적인 부분이라면, 이 발견은 과학자들이 미래 온난화를 예측하기 위해 지구 기후 모델을 테스트하고 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.
비밀 대칭
남북 대칭의 정확한 메커니즘은 과학자들이 수십 년 동안 파악하지 못했지만, 이번 연구의 저자들은 발견의 이유를 밝혀냈을 수도 있다고 말했습니다.
1950년대 후반 우주 경쟁이 시작된 이래로 과학자들은 지구의 알베도를 알고 싶어 했습니다. “당시에는 정말 긴급한 질문이었습니다.” 노먼 로브NASA의 구름과 지구의 복사 에너지 시스템(CERES) 프로젝트를 이끌고 있지만 새로운 연구에는 참여하지 않은 대기 과학자가 Live Science에 말했습니다. 약 반세기 전에 그들은 위성 이미지를 사용하여 이것을 발견했습니다.
연구에 따르면 지구의 알베도 비율은 약 29%입니다. 이는 지구에 닿는 태양 복사의 약 0.29가 우주로 다시 반사된다는 것을 의미합니다. 대조적으로, 이상적인 거울은 뒤쪽으로 반사하기 때문에 알베도가 1입니다. 그것을 비추는 빛의 100%.
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다른 분석에서는 북반구의 알베도가 남반구의 알베도와 동일하다는 사실이 밝혀졌지만 Loeb가 공동 집필한 최근 연구에서는 다음과 같이 제안합니다. 이제 북반구는 남반구보다 더 많은 빛을 흡수합니다.이는 눈과 얼음이 녹아 대기 오염이 감소하고 수증기가 증가했기 때문일 가능성이 높습니다.
새로 발견된 이 결함에도 불구하고, 콜로라도 볼더 대학 환경 과학 연구 협동 연구소의 연구원인 Zhang과 그의 동료들은 다른 상동성 쌍이 간과되었는지, 아니면 조사하기에는 너무 사소한 것으로 간주되는지 궁금해했다고 영국 신문 “Daily Mail”에 게재된 기사에서 썼습니다. 블로그.
대칭성을 결정하기 위해 Zhang과 그의 동료들은 위성을 사용하여 지구의 에너지 예산을 측정하는 CERES 프로그램에서 수집한 2001년부터 2025년까지 25년간의 위성 관측을 분석했습니다. 이 위성의 장비는 반사된 햇빛이 우주로 다시 반사되는 양과 지구에서 방출되는 열의 양을 측정합니다.
지구의 알베도는 구름, 바다, 눈, 얼음, 육지 등 다양한 요인에 의해 형성됩니다. 모두 서로 다른 양의 햇빛을 반사합니다. 이러한 반전은 지구의 기후에 영향을 미치므로 이를 이해하는 것이 미래 기후를 정확하게 이해하는 데 중요합니다.
첫 번째 분석을 수행한 후 Chang은 자신이 본 것에 대해 “완전히 놀랐다”고 회의적이라고 썼지만 세 가지 주제가 눈에 띄었습니다.
첫째, 대칭성은 동경 27도에서 고유한 특징을 갖는다. 선을 다른 경도로 이동하면 대칭이 사라집니다. 둘째, 25년간의 데이터 세트 전체에서 일관성이 있습니다. 마지막으로, “삼중 대칭”이 있습니다. 두 반구에는 얼음이 없는 바다가 비슷한 비율로 포함되어 있고, 비슷한 구름 강제력을 경험하고, 맑은 하늘 아래 비슷한 양의 햇빛을 반사합니다.
엘니뇨 연결
Chang과 그의 저자들은 동양과 서양의 유사성이 다음과 관련이 있다고 가정합니다. 아이– 남방 진동(ENSO)은 전 세계 해양 온도와 날씨를 변화시키는 반복적인 기후 패턴입니다. 그들은 이 대칭의 정확한 경도의 미묘한 변화를 조사했을 때 ENSO 기록과의 상관 관계를 발견했습니다.
열대 지방에서는 워커 순환(Walker Circulation)이라고 불리는 거대한 공기 고리가 대형 컨베이어 벨트 역할을 합니다. 따뜻하고 습한 공기는 서쪽에서 상승하여 대기 중 동쪽으로 높은 곳으로 이동한 다음 냉각되어 하강한 후 다시 서쪽으로 지표면으로 불어옵니다. 연구에 따르면 이러한 회전은 알베도 조정 메커니즘으로 작용합니다.
워커 순환은 각각 약하거나 강한 태평양 무역풍에 따라 반복되는 기상 패턴인 엘니뇨와 라니냐의 차이를 만드는 데 도움이 됩니다.
라니냐 기간에는 순환이 더 강해져 수온이 상승하므로 동반구에는 구름이 많아지고 햇빛이 조금 더 많이 반사됩니다. 엘니뇨 기간에는 순환이 약해지고 따뜻한 물이 태평양을 가로질러 퍼져 서반구에 더 많이 반사됩니다. 수년에 걸쳐 변동이 둔화되어 27°E 근처에 중심을 둔 오랜 동서 대칭을 유지하는 데 도움이 되었습니다.
가상의 선은 동경 27도, 서경 153도를 따라 연장됩니다.
(이미지 출처: PeterHermesFurian via Getty Images)
“자연은 우리에게 놀라움을 선사합니다. 그래서 이 경도선이 지구를 대칭적으로 나누는 것처럼 보이는 것이 이상합니다.”라고 Loeb는 말했습니다. “27도에 하나의 경도를 갖는 것은 정말 흥미롭습니다.”
모델은 대기, 해양, 육지, 지각 및 기타 부분 사이의 지구의 상호 작용을 시뮬레이션하도록 설계되었으므로 새로운 아날로그는 현재 기후 모델이 정확한지 테스트하는 또 다른 방법을 제공합니다. Loeb는 “이러한 유형의 발견이 기후 모델에 대한 추가 테스트를 의미한다는 것이 단기적인 이점이라고 생각합니다.”라고 말했습니다.
그러나 과학자들이 현재 모델이 새로운 대칭을 어떻게 예측하는지 테스트했을 때 “모델은 그다지 좋지 않았습니다”라고 Loeb는 말했습니다. “그들은 동양과 서양 사이에 이런 동일성을 만들어내지 못했습니다.” 연구에 따르면, 이 문제는 “기후 전망에 지속적인 불확실성을 야기”할 수 있습니다.
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