大地的微妙光芒

月光漫威——地球反射光之美

“月亮是个彻头彻尾的小偷，她从太阳手中夺走了她苍白的火焰。” ——威廉·莎士比亚，雅典的泰门

您是否曾抬头仰望夜空，欣赏美丽的新月，并观察过月球表面其余部分微弱的光亮部分？

嗯，那是由于地照的效果 。当来自太阳的光从地球反射到月球表面并且当这些光线从月球反射时被我们看到时，就会发生这种情况。从地球上落下的太阳光大约有百分之三十被反射回太空，其中一部分照射到月盘上，在较暗的一面形成朦胧的光芒。光的辐射被反射了两次，这就是为什么它非常微弱但仍然值得注意。

“旧月怀里的新月”。

这种效应有时也被称为灰辉或达芬奇辉光，以博学者列奥纳多·达·芬奇（Leonardo Da Vinci，1452-1519）的名字命名，他在十五世纪首次尝试解释这个问题。在没有人知道地球绕太阳运行的时代（哥白尼在达芬奇离开 24 年后发表了他的日心模型），他对这种效应感到好奇。

地照——在新月阶段，月球的一侧反射从地球反射的阳光，而另一侧则直接反射阳光。

地照通常在新月前后几天可见，即月牙月盈月亏月。当月球位于地球和太阳之间时，它不能反射任何光，并且完全被遮蔽。

在此之前的几天及之后，当月亮不完全与太阳成一直线时，它开始轻微反射，称为盈亏阶段。

一天中观察地照的最佳时间是日出之前和日落之后。据科学家称，这种效应在冬末和早春（即四月和五月）更为明显。

乙阿尔贝德是地球反照率的结果。如前所述，地球将 30% 的阳光反射回太空，而月球仅反射 12%。这种天体对阳光反射率的测量称为反照率效应。

其测量范围为 0 到 1。反照率 0 表示该物体不反射任何光线，另一方面，1 表示该物体反射了落在其上的所有太阳辐射。

换句话说，地球和月球的反照率经测量分别为 0.3 和 0.12。因此，如果我们能够从月球表面看到整个地球，它会比从地球上观察到的满月亮很多倍。

这种反射率取决于当时地球面向月球的一侧的各个方面，例如海洋、大陆、冰覆盖的区域、云、森林、植被、沙漠等。白云和冰盖（海冰）地球上的

光度如此出色，主要归功于地球上的光度。

土星的卫星之一土卫二的反照率高达 0.99，是太阳系中最高的，因为它的大部分表面都覆盖着高反射率的雪和冰。

如何测量地照

法国天文学家André-Louis Danjon （1890-1967）首次对地光的光度进行了定量测量，他在 20 年代的观测中建造了一台“猫眼光度计”。

近五十年后，纽约大学教授史蒂文·E·库宁 (Steven E. Koonin) 进一步推进了这一方法。

库宁说，“气候变化研究需要对全球大部分地区进行良好校准的长期测量。地照观测非常适合这种情况，因为与卫星测定反照率相比，它们是自我校准的，可以在地面上轻松且廉价地进行，并且可以瞬间覆盖地球的很大一部分。”

测量是在加利福尼亚州洛杉矶的大熊太阳天文台使用 6 英寸折射望远镜和精确的电荷耦合设备进行的。

捕捉地照并收集相关数据的最佳时间是新月前后一周。

Danjon 表示，反照率值在夜间和季节之间波动很大，因为随着地球自转，地球的不同部分面向月球，并且三个天体（地球、月球、太阳）之间的角度发生变化。

“如果你仔细想想，你可以看到月球上幽灵般的倒影，并测量地球的气候正在发生什么，这真是太神奇了。”— 史蒂文·E·库宁

大地的光芒正在暗淡

地照——我们夜空中最引人注目的景象，近年来被发现正在减少。大熊太阳天文台的研究人员收集了1998年至2017年的测量结果，发现地照效应减少了约0.5%。

讽刺的是，他们观察到太阳眩光的强度没有变化，这意味着地球是造成这种变暗的唯一原因。

对地球太阳光反射率的长期观测是衡量白云结构变化和气候变化影响的重要参数。此外，科学家们仍在确定人类引起的全球变暖导致海洋温度上升对云层的影响。

云层覆盖的增加将导致更多的阳光被反射到外层空间，导致地球吸收的阳光减少，从而导致进入气候系统的热量减少。

另一方面，云量减少会导致更多阳光被地球吸收，从而导致气候系统升温，加剧全球变暖。

大熊太阳观测站台长、新泽西理工学院杰出物理学教授菲利普·R·古德 ( Philip R. Goode)表示：“地球的气候是由其吸收的净阳光驱动的。” ”

此外，根据美国宇航局的云和地球辐射能系统（CERES）项目，发现东太平洋上空的云层面积正在减少。CERES 是天基传感器，配备扫描辐射计来测量行星的反照率。

如果地球反射率的降低是由于天气模式变化而导致的暂时问题，那么它不会产生长期影响。如果这种情况持续下去，那么这对我们的气候来说将是一个相当令人不安的情况。

地球变暖导致两极的反射冰盖融化，导致地球光照大幅下降——这对观星者来说是个大麻烦，从而 加剧了气候变化。

应不惜一切代价保护海洋环境，以保护植物、动物物种和海洋生态系统，并减轻气候变化的影响。

寻找外星生命

正在研究太阳系外行星或系外行星的天文学家很想知道它们中是否存在生命。

其他太阳系中行星发光的变化以及对光偏振的研究可能会让我们了解这些系外行星上可能存在生命。

研究人员已经使用分光偏振法来观察地球反光，并且他们收集了地球上在反射光中表现得非常强烈的生物特征。

这些技术可以让我们测量从系外行星表面吸收和发射的光。然后，我们可以通过将其化学元素和气体（如氧气、氮气、甲烷等）以及大气层与地球进行比较来寻找生命的证据。

欧洲南方天文台副台长迈克尔·斯特齐克 (Michael Sterzik)表示：“我们相信，这些光谱偏振技术的精确使用对于系外行星来说是有希望的。

它目前被应用于巨大的系外行星，不是因为我们期望找到生命，而只是为了检查大气层。借助巨型望远镜和更专用的仪器，这项技术可能成为未来在其他行星上寻找原始生物特征的途径。

感谢您阅读这个故事，我们再见。

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