کشف مرز ناشناخته در زمین/ سیاره ما تقارن شگفت‌انگیزی در نحوه بازتاب نور دارد

مدت‌هاست که کارشناسان جوی از وجود «تقارن آلبدوی نیم‌کره‌ای» بین دو نیم‌کره‌ی شمالی و جنوبی آگاه هستند؛ به این معنا که با وجود تفاوت‌های عمده در توزیع خشکی‌ها و الگوهای آب‌وهوایی، هر دو نیم‌کره مقدار مشابهی از نور خورشید را به فضا بازتاب می‌دهند.

خط تقارن کشف‌شده از بخش‌هایی در اروپا، ترکیه، آفریقا و آلاسکا عبور می‌کند

به‌گزارش آی‌اف‌ال‌ساینس، اکنون جیان‌هائو ژانگ از اداره ملی اقیانوسی و جوی ایالات متحده (NOAA) و همکارانش، ضمن بررسی احتمال وجود محورهای تقارن دیگر، با استفاده از داده‌های پروژه‌ی «سامانه انرژی تابشی ابرها و زمین» ناسا (CERES) بین سال‌های ۲۰۰۱ تا ۲۰۲۵، متوجه شدند که توازن در یک محور دیگر نیز برقرار است.

خط تقارن کشف‌شده که از بخش‌هایی در اروپا، ترکیه، آفریقا و آلاسکا عبور می‌کند، دو نیمه در سیاره ایجاد کرده است که از نظر میزان پوشش اقیانوسی بدون یخ، پوشش ابر و تابش خورشیدی بازتاب‌شده در آسمان‌های صاف، شباهت چشمگیری به یکدیگر دارند.

اقلیم زمین به تعادل میان انرژی خورشیدی جذب‌شده و انرژی بازتاب‌شده بستگی دارد. مجموع این تعادل «بودجه تابشی زمین» نامیده می‌شود. هنگامی که بودجه تابشی در تعادل باشد، میانگین دمای سیاره پایدار می‌ماند. اما برهم‌خوردن این تعادل به گرمایش جهانی و تغییرات اقلیمی منجر می‌شود.

پژوهشگران با استفاده از داده‌ها، مؤلفه‌های مختلف آلبدو را دسته‌بندی کردند؛ از جمله سهم اقیانوس‌های بدون یخ و خشکی‌ها در بازتاب نور خورشید. سپس دسته‌بندی‌ها را با مدل‌های اقلیمی مقایسه و زمین را به‌صورت دیجیتالی به بخش‌های مختلفی تقسیم کردند تا الگوهای بازتاب نور در نقاط گوناگون را بررسی کنند.

در این مرحله، دانشمندان به نیم‌کره‌های شرقی و غربی جدیدی رسیدند که از نظر میزان بازتاب نور خورشید تقریباً یکسان هستند. این دو نیمه دارای مساحت مشابهی از آب‌های آزاد از یخ، پوشش ابری مشابه و میزان تقریباً برابری از تابش خورشیدی بازتاب‌شده در شرایط آسمان صاف هستند. ژانگ در ابتدا نسبت به این یافته تردید داشت. از آنجایی که زمین تقریباً کروی است، می‌توان آن را به روش‌های مختلف به دو نیمه‌ی مساوی تقسیم کرد. بااین‌حال، تردید چندان دوام نیاورد.

ژانگ که تقارن شرقی غربی را فراتر از یک اتفاق ساده می‌داند، می‌گوید: «آنچه من و در نهایت جامعه علمی را متقاعد کرد که تقارن شرقی غربی پدیده‌ای بسیار فراتر از یک تصادف ساده است، سه ویژگی کلیدی آن بود: یکتایی، پایداری و چیزی که ما آن را تقارن سه‌گانه می‌نامیم.» تقارن سه‌گانه به سه ویژگی اشاره دارد:

• نخست اینکه خط کشف‌شده، تنها محوری است که چنین تعادلی را در راستای شرقی غربی ایجاد می‌کند.
• دوم اینکه تقارن پایدار است و در طول زمان در نقاط مختلف زمین جابه‌جا نمی‌شود؛ بلکه از سال ۲۰۰۱ تاکنون در موقعیت ۲۷ درجه شرقی باقی مانده است.
• سوم و مهم‌تر از همه، دو نیمه‌ی زمین تقریباً از پوشش یکسان خشکی و اقیانوس‌های بدون یخ برخوردارند؛ موضوعی که باعث می‌شود سهم آسمان صاف و آسمان ابری در بازتاب نور خورشید به‌خوبی یکدیگر را متعادل کنند.

پژوهشگران بر این باورند که موتور محرک تعادل، پدیده‌ی «نوسان جنوبی ال‌نینو» است. براساس فرضیه‌ی مطرح‌شده، گردش واکر (الگوی جریان هوای مداری شرقی غربی در مناطق استوایی زمین که به دلیل اختلاف دمای سطح اقیانوس‌ها شکل می‌گیرد) به عنوان مکانیسم تعدیل‌کننده‌ای عظیم، با جابه‌جایی ابرهای پهنه اقیانوس آرام در سال‌های وقوع ال‌نینو و لانینا، تقارن را در موقعیت ۲۷ درجه شرقی تثبیت می‌کند.

شناسایی خط تقارن شرقی غربی، ابزار جدید و ارزشمندی برای اعتبارسنجی مدل‌های اقلیمی در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد؛ بدین معنا که مدل‌های دقیق قادر خواهند بود علاوه‌بر کل نور بازتابی در این مرز، مؤلفه‌های تشکیل‌دهنده یعنی پوشش ابرها و نسبت اقیانوس‌ها را نیز بازتولید کنند.

افزون‌بر این، کشف جدید هشداری جدی در برابر دخالت‌های انسانی نظیر مهندسی زمین است؛ چراکه نشان می‌دهد سیستم اقلیمی زمین تا چه حد پیچیده و به‌هم‌پیوسته است و هرگونه تغییر در بودجه تابشی زمین، می‌تواند تعادل ظریف فعلی را با خطرات جبران‌ناپذیر مواجه کند.