地球には不思議な三角形の対称性があり、気候に影響を与える可能性があります

アフリカ、ヨーロッパ、アラスカ、そして 2 つの極を通る線は、地球を同じ量の光を反射する 2 つの半分に分けます。最近発見された対称性は、地球の気候に重要な役割を果たしている可能性があります。

北半球と南半球の反射率、つまりアルベドがほぼ等しいことはこれまで知られていましたが、米国海洋大気局のジャンハオ・チャン氏らは今回、東経27度、西経153度に沿った第2の対称線を発見しました。

この線で区切られた半球は、晴れた空のアルベド、雲の反射率、氷のない海で覆われた破片の 3 つの点でほぼ等しいです。この対称性は、Zhang 氏らによって分析された 25 年間の衛星観測を通じて持続しました。

張さんは最初、これは偶然に違いないと思った。 「東西対称性が自明ではないことを私に確信させたのは、その独自性、永続性、そして三重対称性の特徴という 3 つの特徴です」と彼は言います。 「全反射率が等しい単一の分布を見つけることは重要です。しかし、陸地と海洋の分布、晴天の反射率、曇り空の反射率のバランスも取れた、連続的でユニークな東西分布を見つけることは、それほど簡単ではありません。特に雲がいかに変化し動的であるかを考慮すると、そう簡単ではありません。」

東西対称性は、25 年間の衛星記録の平均では東経 27 度付近を中心としていますが、どの年においても、正確な対称線はわずかに変化します。研究チームは、こうした年ごとの小さな変化が、太平洋の海面水温の変動に関連する地球規模の気候現象であるエルニーニョ南方振動（ENSO）の位相と強く関連していることを発見した。

「言い換えれば、この対称性は単なる幾何学的な偶然ではない可能性があります」とチャン氏は言う。 「これは、地球上の気候変動の最も重要なモードの1つに関係している可能性があります。ENSOは、東経27度付近を中心とした長期的な東西対称性の維持に役立つ大規模な調整メカニズムとして機能する可能性があります。」

ノルウェーのオスロにある国際気候研究センターのオイヴィンド・ホドネブログ氏は、この研究には関与していなかったが、当初はこの発見に懐疑的だったという。

「私は、東経 27 度付近で東西対称性が分かれていることに少し懐疑的でした。直感的には、赤道での分離よりもはるかに明白ではないように思えます。そして、それが偶然である可能性があるのではないかと思いました。」

しかし、ホドネブログ氏は、それがおそらく「地球の強力な特徴であり、おそらくもう一つの魅力的な特徴」であることに現在同意していると述べた。

ENSOとのつながりも重要かもしれない、とホーデンブルグ氏は言う。海氷や雲に対する気候変動の影響で弱まっているように見える南北の対称性とは異なり、東西の対称性は現在安定しているが、将来的には弱まる可能性があることがモデルで示されている。 「将来の非対称性の可能性は、大気循環の変化を示す可能性があります」と彼は言う。

シドニーのニューサウスウェールズ大学のマーティン・ジョーカー氏は、東西対称性は偶然である可能性が高いと述べている。

「地球の天気と気候は、経度を越えて簡単に伝達します」とジョーカーは言う。 「これは地球の自転によるもので、地球全体に東風と西風の帯が発生し、大気の乱れも東西方向に伝播します。」

東西対称を維持するメカニズムがあれば、地球工学プログラムに影響を与える可能性がある、と張氏は言う。たとえば、ある半球のアルベドを増加させようとする試みは、地球規模のフィードバック ループによって無効になる可能性があります。

「地球工学の効果について自信を持って主張する前に、雲、循環、降水量、惑星の反射率が統合された地球システム全体でどのように相互作用するかについて、より深く理解する必要があります」とチャン氏は言う。