Суша и море неравномерно распределены в северном и южном полушариях. Снимок NASA / Reto Stöckli
Континенты и океаны распределены на Земле неравномерно: 68% всей суши на Земле приходится на северное полушарие. В результате доля океана в северном полушарии составляет 60%, а в южном — более 80%. Эта асимметрия имеет последствия для многих биохимических круговоротов, а также для атмосферы и климата. Одна из них — темная поверхность моря получает меньше солнечного света, чем участки суши.
Таким образом, если смотреть из космоса, южное полушарие должно казаться гораздо темнее, чем северное. Но на самом деле это не так. Из космоса северное и южное полушария кажутся почти одинаково яркими и отбивают примерно одинаковое количество солнечного света.
Международная группа ученых смогла подробнее разобрать, что за этим стоит. Со своими выводами они познакомили в статье, напечатанной в журнале «Доклады Национальной академии наук» (США).
Авторы отмечают, что еще в 1970-х годах во время изучения данных первых метеорологических спутников вызвал недоумение тот факт, что в среднем оба полушария отражают почти одинаковое количество солнечного света, а их альбедо отличается всего на 0,1 процента.
«Эта симметрия является частью целого комплекса непонятных вещей. Среди них, например, тот факт, что в обоих полушариях выпадает примерно одинаковое количество дождей. Эти симметрии поразительны, учитывая большие различия в распределении континентов», — отмечают ученые.
Основной причиной такой симметрии является распределение облаков. Если смоделировать альбедо безоблачной Земли, то в южном полушарии оно действительно будет примерно на десять процентов ниже.
Однако до сих пор спорили, действительно ли южное полушарие, где преобладает океан, более облачное, чем северное. Чтобы выяснить это, ученые оценили глобальные данные о погоде с 1950-х годов по настоящее время и связали их с крупномасштабными погодными условиями и циркуляцией атмосферы.
Анализ показал, что на самом деле в Южном полушарии больше облаков. Причина этого в более сильных и устойчивых штормовых фронтах над тучами. «Из-за большей площади океана южное полушарие поглощает больше солнечного излучения, в то же время делая его более штормовым», — объясняют исследователи.
«Мы обнаружили сильную взаимосвязь между величиной бараклинной активности в средних широтах и альбедо облаков. Таким образом, крупномасштабная циркуляция, по-видимому, являются фактором, связывающим яркость земной поверхности и яркость облаков», — отмечают в своей статье ученые.
Проведенные исследования показали, что в северном полушарии атмосферный фронт быстро теряет размер и интенсивность, как только он охватывают всю сушу. Поскольку водные поверхности также менее широкие, то над ними также развиваются менее широкие атмосферные фронты.
В результате слабые и сильные атмосферные фронты распределены по земле неравномерно. Слабые циклоны чаще встречаются в северном полушариях. В анализируемом наборе данных соотношение составило 350 в северном полушарии до 240 в южном. Средние и сильные циклоны более распространены в южном полушарии (520 циклонов в Южном полушарии до 360 в северном).
Это неравномерное распределение циклонов, в свою очередь, влияет на альбедо. Наличие большей площади океана заставляет южное полушарие поглощать больше солнечного света. Однако это также делает его более штормовым, увеличивая альбедо облаков и уравновешивая разницу в отраженном солнечном свете. Это компенсирует более высокое альбедо ярких массивов суши северного полушария.
Таким образом, отмечают ученые, полученные результаты объясняют фундаментальный вопрос и углубляют наше понимание процессов на Земле и факторов, которые на них влияют.
Читайте еще:
Земля в безопасности. Ближайшие сто лет столкновения с астероидом не будет
Ученые: потепления на Земле случались и раньше. Но они не были глобальными
OneSoil научился видеть посевы сквозь облака
