Home arrow บทความฟิสิกส์ arrow แสงโลกไขความลับภูมิอากาศ
Home    Contacts



แสงโลกไขความลับภูมิอากาศ PDF พิมพ์

22 เมษายน 2544 รายงานโดย: วรเชษฐ์ บุญปลอด ( อีเมลนี้จะถูกป้องกันจากสแปมบอท แต่คุณต้องเปิดการใช้งานจาวาสคริปเพื่ออ่านมันได้ )

ด้านมืดของดวงจันทร์ สว่างขึ้นได้เนื่องจากแสงอาทิตย์ที่สะท้อนมาจากโลก (ภาพโดยพรชัย อมรศรีจิรทร สมาคมดาราศาสตร์ไทย)

    นักวิทยาศาสตร์ได้รื้อฟื้นและปรับปรุงวิธีการติดตามสภาพภูมิอากาศโลกที่เกือบจะถูกลืมไปแล้ว นั่นคือการสังเกตความเปลี่ยนแปลงของ "แสงโลก (earthshine)" ซึ่งเป็นการที่ด้านมืดของดวงจันทร์สว่างขึ้นเนื่องจากแสงอาทิตย์ที่สะท้อนมาจากโลก การติดตามการเปลี่ยนแปลงของการสะท้อนแสงของโลกในระยะยาวจะช่วยบ่งบอกถึงการเปลี่ยนแปลงของหมอกควันในชั้นบรรยากาศโลก ซึ่งมีบทบาทสำคัญต่อการเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศ

แสงโลกเป็นปรากฏการณ์ที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า โดยเฉพาะในช่วงที่ดวงจันทร์มีส่วนสว่างเหลือเป็นเสี้ยวน้อย ๆ ลีโอนาร์โด ดาวินชี เป็นคนแรกที่อธิบายปรากฏการณ์นี้ ดวงจันทร์เป็นเสมือนฉากขนาดใหญ่ที่แสดงให้เห็นแสงอาทิตย์ที่สะท้อนไปจากโลก ความสว่างของแสงโลกจึงเป็นสิ่งบอกถึงความสามารถในการสะท้อนแสงของโลก ทีมนักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีนิวเจอร์ซี และสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย ได้รายงานค่าการสะท้อนแสงที่เรียกว่าดัชนีสะท้อนแสงของโลกว่ามีค่า 0.297 คลาดเคลื่อนไม่เกิน 0.005 ในวารสาร Geophysical Research Letters ซึ่งจัดพิมพ์โดย American Geophysical Union ฉบับวันที่ 1 พฤษภาคม

"ภูมิอากาศของโลกแปรเปลี่ยนได้ด้วยแสงอาทิตย์ที่โลกดูดซับไว้" ฟิลิป อาร์ กูด หัวหน้าทีมของสถาบันเทคโนโลยีนิวเจอร์ซี ผู้อำนวยการหอสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์บิกแบร์และศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ผู้มีชื่อเสียงของ NJIT กล่าว "เราได้พบว่าการสะท้อนแสงของโลกมีการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลมากถึงร้อยละ 20 อย่างน่าประหลาดใจ ยิ่งไปกว่านั้นเราพบสิ่งที่อาจบอกว่าในช่วง 5 ปีที่ผ่านมา ค่าการสะท้อนแสงของโลกลดลงราวร้อยละ 2.5" หากโลกมีการสะท้อนแสงออกไปที่ลดลงแม้เพียงเปอร์เซ็นต์เดียว นั่นแสดงได้ว่าโลกมีอุณหภูมิสูงขึ้น

ในช่วงต้นคริสต์ศตวรรษที่ 20 อังเดร หลุยส์ ดังฌอง นักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ได้สังเกตการณ์แสงโลกอย่างเป็นวิทยาศาสตร์เป็นครั้งแรก แต่ไม่มีการศึกษาต่อยอดเป็นเวลาเกือบ 50 ปี จนกระทั่งศาสตราจารย์ สตีเวน คูนิน แห่งสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียอธิบายถึงความสำคัญของการสังเกตการณ์นี้ในผลงานของเขาเมื่อปี พ.ศ. 2534 ข้อมูลที่มีการตีพิมพ์ใหม่นี้เป็นครั้งแรกที่สามารถตรวจวัดอย่างเป็นระบบเพียงพอที่จะแสดงถึงภูมิอากาศโลกได้

คูนินกล่าวว่า "การศึกษาการเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศจำเป็นต้องมีการตรวจวัดอย่างมีมาตรฐาน มีการศึกษาในพื้นที่ส่วนใหญ่ของโลกในระยะยาว ซึ่งหากเปรียบเทียบกับการใช้ดาวเทียมแล้ว การสังเกตการณ์แสงโลกสามารถทำได้โดยง่าย และไม่ต้องใช้อุปกรณ์ราคาแพง และยังครอบคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของโลกได้" การวัดค่าดัชนีสะท้อนแสงของโลกครั้งใหม่นี้ได้จากการวัดความสว่างของด้านมืดของดวงจันทร์ด้วยกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงขนาด 6 นิ้ว กับซีซีดี ที่หอสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์บิกแบร์เป็นเวลา 200 คืน ในช่วง 2 ปีที่ผ่านมา และอีก 70 คืนในระหว่างปี พ.ศ. 2537-2538 ด้วยการวัดความสว่างของแสงจากดวงจันทร์พร้อมกันกับแสงโลก พวกเขาจะชดเชยแสงที่เกิดจากผลของการกระเจิงในบรรยากาศ ข้อมูลเหล่านี้จะดีที่สุดเมื่อได้จากการทำการวัดในช่วงหนึ่งสัปดาห์ก่อนและหลังวันเดือนดับ คือช่วงระหว่างคืนแรม 8 ค่ำถึงคืนขึ้น 7 ค่ำ ซึ่งเป็นช่วงที่ดวงจันทร์มีส่วนสว่างน้อยกว่าครึ่งดวง การศึกษานี้ต้องทำระยะยาวเพราะค่าดัชนีสะท้อนแสงเปลี่ยนแปลงไปทุกคืนเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทางอุตุนิยมวิทยา ค่าที่วัดได้มีความแตกต่างกันมากในแต่ละฤดูเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของหิมะและน้ำแข็ง สถานที่ที่เป็นพื้นดินยังมีผลต่อดัชนีสะท้อนแสงด้วย เช่น มีการตรวจพบความสว่างที่เพิ่มขึ้นของแสงโลกจากสถานีสังเกตการณ์ในแคลิฟอร์เนีย ในจังหวะที่ดวงอาทิตย์ขึ้นเหนือทวีปเอเชียซึ่งมีพื้นที่ส่วนใหญ่เป็นพื้นดินซึ่งสะท้อนแสงได้มากกว่ามหาสมุทรแปซิฟิก ดังนั้นปริมาณข้อมูลยิ่งมากก็จะสามารถหาค่าเฉลี่ยที่จะชดเชยออกจากค่าที่วัดได้

ข้อมูลแสงโลกนี้ยังบ่งชี้ว่าโลกสะท้อนแสงออกไปในอวกาศได้น้อยลงในช่วง 5 ปีที่ผ่านมา ซึ่งเป็นช่วงที่ดวงอาทิตย์มีปฏิกิริยารุนแรงมากขึ้น ผลจากการวัดนี้จึงสนับสนุนแนวคิดที่ว่าสนามแม่เหล็กจากดวงอาทิตย์มีบทบาททางอ้อมต่อภูมิอากาศโลก และการศึกษานอกเหนือจากนี้อาจช่วยสนับสนุนการค้นพบว่าอุณหภูมิเฉลี่ยของโลกเปลี่ยนแปลงตามจำนวนจุดมืดดวงอาทิตย์ แม้ว่าความสว่างของดวงอาทิตย์ที่เปลี่ยนแปลงในรอบวัฏจักรจะส่งผลต่อโลกน้อยมาก นักวิจัยยังคงวางแผนที่จะสังเกตการณ์ต่อไป พวกเขาหวังว่าการสังเกตการณ์นี้จะเป็นตัวทดสอบความเชื่อมโยงระหว่างปฏิกิริยาบนดวงอาทิตย์กับภูมิอากาศโลก "ถ้าคุณนึกดู มันน่าทึ่งจริง ๆ ที่คุณมองไปที่แสงสะท้อนจากด้านมืดของดวงจันทร์ แล้วสามารถวัดการเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศโลกได้" คูนินกล่าวในที่สุด

การศึกษาวิจัยนี้ได้รับทุนจากนาซาซึ่งเริ่มมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2541 และศูนย์ Western Center for Global Environmental Change ในระหว่างปี พ.ศ. 2537-38

ที่มา:

 
< ก่อนหน้า   ถัดไป >
สถิติผู้เยี่ยมชม: 45827878
ขณะนี้มี 1 บุคคลทั่วไป ออนไลน์

สมัครสมาชิก
เพื่อรับเอกสารเพิ่ม!