Οι κοσμικές ακτίνες συνδέονται με την κλιματική αλλαγή

Από την σελίδα του BBC, 19 Οκτωβρίου 2002

Η επίδραση των νεφών στην κλιματική αλλαγή δεν κατανοείται αρκετά.

Γερμανοί επιστήμονες έχουν βρει ένα σημαντικό κομμάτι από στοιχεία που συνδέουν τις κοσμικές ακτίνες με την κλιματική αλλαγή.

Έχουν ανιχνεύσει σμήνη φορτισμένων σωματιδίων στο κατώτερο στρώμα της ατμόσφαιρα, που προκλήθηκαν πιθανώς από τη διαστημική ακτινοβολία.

Ισχυρίζονται δε ότι τα σμήνη αυτά μπορούν να οδηγήσουν σε συμπυκνωμένους πυρήνες, από τα οποία σχηματίζονται τα πυκνά σύννεφα.

Τα σύννεφα παίζουν έναν σημαντικό, αλλά μέχρι τώρα όχι πλήρως κατανοητό ρόλο στη δυναμική του κλίματος, με μερικούς τύπους να ενεργούν για να ψύξουν τον πλανήτη και άλλους να τον θερμαίνουν.

Το ποσό κοσμικών ακτίνων που φθάνουν στη Γη ελέγχεται κατά ένα μεγάλο μέρος από τον ήλιο, και πολλοί ηλιακοί επιστήμονες θεωρούν ότι η έμμεση επιρροή του άστρου μας στο Γήινο παγκόσμιο κλίμα έχει υποτιμηθεί.

Μερικοί σκέφτονται ότι ένα σημαντικό μέρος της ανόδου της παγκόσμιας θέρμανσης, που καταγράφεται στο 20ό αιώνα, μπορεί στην πραγματικότητα να έχει την προέλευσή του στις αλλαγές της ηλιακής δραστηριότητας - και όχι μόνο στην αύξηση στα  αέρια του θερμοκηπίου που παράχθηκαν από τα ορυκτά καύσιμα.

Πρώτες αποδείξεις που βρίσκονται

Η Γερμανική ομάδα, από το Ινστιτούτο Max Planck της Πυρηνικής Φυσικής στη Χαϊδελβέργη, χρησιμοποίησε ένα μεγάλο φασματόμετρο μάζας των ιόντων, το οποίο  που ανυψώθηκε με ένα αεροσκάφος.

Ισχυρίζονται ότι οι μετρήσεις ότι τους "έχουν ανιχνεύσει για πρώτη φορά στην ανώτερη τροπόσφαιρα μεγάλα θετικά ιόντα με μαζικούς αριθμούς μέχρι 2500".

Και ολοκληρώνουν: "Οι παρατηρήσεις μας παρέχουν ισχυρά στοιχεία για το σχηματισμό ιόντων και την αύξηση σωματιδίων αερολυμάτων στην ανώτερη τροπόσφαιρα."

Οι επιστήμονες αυτοί εκθέτουν τα συμπεράσματά τους στο περιοδικό Geophysical Research Letters, ένα περιοδικό της Αμερικανικής Γεωφυσικής Ένωσης.

Υποστηρίζουν δε τη θεωρία ότι οι κοσμικές ακτίνες μπορούν να επηρεάσουν την κλιματική αλλαγή και να έχουν επιπτώσεις στην albedo -ανακλαστικότητα των νεφών  - που είναι η δυνατότητα των νεφών να ανακλούν το φως.

Κοσμικές ακτίνες και σύννεφα

Το ο ηλιακός αέρας του ήλιου μαγνητικό πεδίο και προστατεύουν το ηλιακό σύστημα θέρμανσης, αερισμού και κλιματισμού από τις κοσμικές ακτίνες (πολύ ενεργητικά μόρια και ακτινοβολία από το εξωτερικό διάστημα)
Οι αλλαγές στην ηλιακή δραστηριότητα έχουν επιπτώσεις στην απόδοση της ασπίδας και πόσες κοσμικές ακτίνες παίρνουν κατευθείαν στη γη
Η θεωρία προτείνει ότι οι κοσμικές ακτίνες μπορούν "να σπείρουν" τα σύννεφα
Μερικά δορυφορικά στοιχεία έχουν εμφανίσει στενή αντιστοιχία μεταξύ του ποσού σύννεφου πέρα από τη γη και της μεταβαλλόμενης ροής στις κοσμικές ακτίνες που φθάνουν στον πλανήτη

Προς τα έξω και προς τα μέσα

Η σημασία των νεφών στο κλιματικό σύστημα περιγράφεται από το κέντρο Tyndall για την Έρευνα της Κλιματικής Αλλαγής, στο Βρετανικό Πανεπιστήμιο της Ανατολικής Αγγλίας (UEA). Το κέντρο αυτό περιγράφει τα εξής: "Τα νέφη επηρεάζουν έντονα το πέρασμα της ακτινοβολίας μέσω της Γήινης ατμόσφαιρας. Αντανακλούν ένα μέρος της εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας μικροκυμάτων προς τα πίσω στο διάστημα και απορροφούν ένα μέρος της εξερχόμενης επίγειας ακτινοβολίας των μακρών κυμάτων: δημιουργώντας ψύξη και θέρμανση, αντίστοιχα."

Και η κλιματολογική ερευνητική μονάδα του UEA εξηγεί την πολυπλοκότητα του ρόλου των νεφών στην κλιματική αλλαγή. Η ερευνητική αυτή ομάδα εξηγεί: "Η ανατροφοδότηση μέσω των νεφών μπορεί να είναι μεγάλη, αλλά δεν είναι γνωστό ακόμα πόσο.

"Τα χαμηλά νέφη τείνουν να ψύξουν, τα υψηλά νέφη τείνουν να θερμάνουν. Τα υψηλά σύννεφα τείνουν να έχουν χαμηλότερη ανακλαστικότητα (albedo) και να ανακλούν λιγότερο ηλιακό φως προς τα πίσω στο διάστημα από τα χαμηλά σύννεφα".

Σύγχυση για το ρόλο τους

"Τα σύννεφα είναι γενικά καλοί απορροφητές των υπέρυθρων ακτίνων, αλλά τα υψηλά σύννεφα έχουν πιό ψυχρές κορυφές από τα χαμηλά σύννεφα, έτσι εκπέμπουν λιγότερη υπέρυθρη προς το διάστημα.

Οι ιδιότητες των νεφών, μάλιστα, μπορούν να αλλάξουν με ένα μεταβαλλόμενο κλίμα, και τα αερολύματα που παράγονται από τον άνθρωπο, μπορούν να μπερδέψουν την επίδραση του αερίου του θερμοκηπίου πάνω στα σύννεφα.

Ανάλογα με το κατά πόσον και με ποιό τρόπο γίνονται οι μεταβολές στη νεφοκάλυψη, η ανατροφοδότηση (feedback) των νεφών θα μπορούσε σχεδόν να προκαλέσει τη μισή ή σχεδόν τη διπλή θέρμανση, λένε οι επιστήμονες.

Πολλοί επιστήμονες συμφωνούν ότι η Γήινη επιφάνεια εμφανίζεται να είναι θερμότερη, ενώ οι χαμηλές θερμοκρασίες της ατμόσφαιρας παραμένουν αμετάβλητες.

Χαμένος σύνδεσμος

Η έρευνα που δημοσιεύθηκε τον τελευταίο Αύγουστο (2002) πρότεινε ότι οι ακτίνες μπορούν να προκαλέσουν αλλαγές στη νεφοκάλυψη, που θα μπορούσε να εξηγήσει το αίνιγμα της παγκόσμιας θέρμανσης.

Η απόκλιση στις θερμοκρασίες έχει οδηγήσει μερικούς επιστήμονες να υποστηρίξουν ότι η περίπτωση να έχει προκαλέσει ο άνθρωπος την κλιματική αλλαγή είναι ασθενής, επειδή η επιρροή μας πρέπει πιθανώς να εμφανίζει μια ομοιόμορφη άνοδο της θερμοκρασίας, από την επιφάνεια προς τα πάνω, μέσω της ατμόσφαιρας.

Αν και οι ερευνητές έχουν προτείνει ότι οι αλλαγές στη νεφοκάλυψη θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην εξήγηση της απόκλισης, κανένας όμως επιστήμονας δεν ήταν σε θέση να λογαριάσει για τα ποικίλα σχεδιαγράμματα της θέρμανσης.

Τέλος η μελέτη αυτή πρότεινε ότι οι κοσμικές ακτίνες, που είναι μικροσκοπικά φορτισμένα σωματίδια τα οποία βομβαρδίζουν όλους τους πλανήτες με μεταβαλλόμενη συχνότητα ανάλογα με την ένταση του ηλιακού ανέμου, θα μπορούσαν να είναι ο χαμένος σύνδεσμος, στην εξήγηση της αύξησης της παγκόσμιας αύξησης.

Κοσμικές ακτίνες και νέφη

Το μαγνητικό πεδίο του ήλιου και ο ηλιακός άνεμος προστατεύουν το Ηλιακό μας σύστημα από τις κοσμικές ακτίνες, που είναι πολύ ενεργητικά σωματίδια και ακτινοβολίες που προέρχονται από το διάστημα.

Οι μεταβολές στην ηλιακή δραστηριότητα θα έχουν επίδραση στην απόδοση αυτής της ασπίδας και στη ποσότητα της κοσμικής ακτινοβολίας που διέρχεται από τη Γη.

Μερικές θεωρίες δείχνουν ότι οι κοσμικές ακτίνες μπορούν να παραγάγουν νέφη. Ενώ κάποια στοιχεία δορυφόρων έχουν δείξει μια στενή σχέση μεταξύ της ποσότητας των νεφών πάνω από τη Γη και της μεταβολής της ροής των κοσμικών ακτίνων που φθάνουν στον πλανήτη μας.