Basado en la serie temporal de radiación de Potsdam a largo plazo, El profesor de ETH Martin Wild y sus colaboradores han demostrado que las variaciones en la intensidad de la luz solar durante décadas son ultrafinas, partículas de suciedad creadas por el hombre en la atmósfera.

A finales de los 80 y 90, Los investigadores de ETH Zurich descubrieron los primeros indicios de que la cantidad de luz solar que llega a la superficie de la Tierra ha ido disminuyendo constantemente desde la década de 1950. El fenómeno se conoció como "atenuación global". Sin embargo, una inversión en esta tendencia se hizo perceptible a finales de los años ochenta. La atmósfera volvió a iluminarse en muchos lugares y la radiación solar superficial aumentó.

"En estudios anteriores, Demostramos que la cantidad de luz solar que llega a la superficie de la Tierra no es constante durante muchas décadas, sino que varía sustancialmente, un fenómeno conocido como oscurecimiento y brillo global. ", dice el profesor de ETH Martin Wild, del Instituto de Ciencias Atmosféricas y Climáticas.

¿Variaciones naturales o contaminación del aire?

Sin embargo, se sabe poco sobre las razones de estas fluctuaciones, que se han observado durante décadas. Un punto particularmente controvertido es si las fluctuaciones son causadas por la contaminación del aire, con aerosoles que bloquean la luz del sol, o si son el resultado de variaciones naturales en el sistema climático.

Varios científicos sospecharon que la capa de nubes podría haber cambiado a lo largo de los años, absorbiendo los rayos del sol de forma más eficaz durante la fase de oscurecimiento que durante la fase de iluminación.

Esta es la razón por la que Wild y sus colegas de otros institutos de investigación analizaron las mediciones recopiladas entre 1947 y 2017 en la serie temporal de radiación de Potsdam. que es reconocido entre los investigadores del clima. La serie ofrece una de las más largas, más homogéneo, mediciones continuas de la radiación solar en la superficie de la Tierra.

La atenuación también se produjo en condiciones sin nubes.

En este nuevo estudio, pudieron demostrar que, en lugar de que estas fluctuaciones se deban a cambios naturales en la capa de nubes, en cambio, son generados por diferentes aerosoles de la actividad humana. El artículo fue publicado en la revista Cartas de investigación geofísica .

"En nuestro análisis, filtramos los efectos de la cobertura de nubes para ver si estas fluctuaciones a largo plazo en la radiación solar también ocurrieron en condiciones libres de nubes, "Wild explica. Al final resultó que, las fluctuaciones decenales de la luz solar recibida en la superficie de la Tierra eran evidentes incluso cuando el cielo estaba despejado.

Los investigadores identificaron los aerosoles que ingresan a la atmósfera debido a la contaminación del aire como el principal contribuyente al oscurecimiento y brillo global. "Aunque ya lo habíamos asumido, no habíamos podido probarlo directamente hasta ahora, " él dice.

Brillo después del colapso económico

El hecho de que la transición de la atenuación a la iluminación coincidiera con el colapso económico de los antiguos países comunistas a fines de la década de 1980 respalda el argumento de que estas variaciones tienen una causa humana. Es más, sobre esta hora, muchas naciones industrializadas occidentales introdujeron estrictas regulaciones de contaminación del aire, lo que mejoró significativamente la calidad del aire y facilitó la transferencia de los rayos solares a través de la atmósfera. Finalmente, la atmósfera se estaba recuperando de la erupción volcánica del monte Pinatubo, que había expulsado grandes cantidades de aerosoles al aire en 1991.

Wild y sus colegas ya habían descartado fluctuaciones en la actividad solar en un estudio anterior. "El sol mismo tenía sólo un infinitesimal, efecto insignificante, lo que de ninguna manera explica la magnitud de los cambios de intensidad que se habían observado a lo largo de los años en la superficie, "Dice Wild.

Atenuación reducida evaporación y precipitación

La radiación solar superficial es un parámetro clave para los problemas climáticos. No solo gobierna la temperatura, también tiene un impacto fundamental en el ciclo del agua al regular la evaporación, cuales, Sucesivamente, gobierna la formación de nubes y afecta la precipitación. Durante la atenuación global, menos agua evaporada de la superficie de la Tierra, provocando una disminución de las precipitaciones en todo el mundo.

La radiación solar también afecta a la criosfera, es decir, glaciares, nieve y hielo. "La retirada de los glaciares se aceleró cuando la atmósfera comenzó a iluminarse de nuevo, "Wild dice, y agregó:"También se está volviendo cada vez más importante para la industria solar obtener una mejor comprensión de estas fluctuaciones cuando se trata de planificar nuevas instalaciones".

Servicio Meteorológico Nacional de Alemania, el Deutscher Wetterdienst, opera un observatorio en Potsdam que ha estado midiendo la radiación solar desde 1937. Esto significa que la estación cuenta con una de las series de tiempo de radiación más largas del mundo. "Estoy muy agradecido de tener acceso a datos de décadas; después de todo, es solo gracias a series de mediciones como esta que podemos registrar y mostrar los cambios en nuestro medio ambiente y clima, "Wild dice, agregando que esto hace imperativo apoyar las redes de monitoreo en todo el mundo durante períodos prolongados de tiempo. Cierto es que, esta tarea no es particularmente espectacular, lo que dificulta la obtención de financiación. "Pero si queremos comprender el cambio climático y aclarar el impacto de las actividades humanas, necesitamos series de tiempo que se remontan lo suficiente, ", dice. Con este fin, ETH mantiene el Archivo de Balance Energético Global (GEBA), una base de datos incomparable de flujos de energía superficial en todo el mundo.