Солнечная активность напрямую влияет на облачный покров Земли

Ученые из Национального космического института Технического университета Дании (DTU Space) и Института физики Ракаха Еврейского университета в Иерусалиме связали крупные солнечные вспышки с изменениями облачного покрова Земли. Этот вывод основан на анализе спутниковых наблюдений за более чем 25 лет.

Известно, что солнечные вспышки экранируют атмосферу Земли от космических лучей. Новое исследование, опубликованное в Journal of Geophysical Research: Space Physics, показывает, что глобальный облачный покров при этом одновременно сокращается. Это подтверждает гипотезу о важной роли космических лучей в образовании облаков. Вспышки вызывают уменьшение доли облачного покрова примерно на 2%, что соответствует исчезновению из атмосферы около миллиарда тонн жидкой воды.

Поскольку облака, как известно, влияют на глобальные температуры в долгосрочной перспективе, эта работа представляет собой важный шаг в понимании роли облаков и изменчивости климата. «Когда космические лучи таким образом сокращаются, происходит соответствующее сокращение облачного покрова Земли. Поскольку облака являются важным фактором, контролирующим температуру на Земле, наши результаты могут иметь значение для понимания изменения климата», — поясняет ведущий автор работы Якоб Свенсмарк из DTU.

Исследование сосредоточено на так называемых «форбуш-понижениях» интенсивности галактических космических лучей, которые длятся около недели. Эти частицы генерируют в атмосфере ионы, которые, как показали лабораторные эксперименты, могут усиливать образование аэрозолей — «семян» для капель облаков. В ходе сильных событий концентрация атмосферных ионов может снижаться на 20–30%. Авторы пришли к выводу, что «существует реальное влияние форбуш-понижений на микрофизику облаков» и что «ионы играют значительную роль в жизненном цикле облаков».

Для выявления этого тонкого эффекта, находящегося на пределе обнаружения, ученые разработали новый метод. Они проанализировали данные около 130 станций и смоделировали ионизацию, составив рейтинговый список из 26 самых сильных событий за период 1987–2007 годов. Это позволило обнаружить статистически значимый сигнал.

Хотя краткосрочное влияние форбуш-понижений на температуру незначительно, сам механизм предполагает, что облака могут реагировать и на более медленные, многовековые изменения солнечной активности. Таким образом, вклад Солнца в прошлые и будущие изменения климата может быть больше, чем считалось, и не ограничиваться лишь прямыми изменениями солнечного излучения.