Les satellites révèlent que la Terre présente une surprenante symétrie dans la façon dont elle réfléchit la lumière – et cela pourrait être lié au cycle El Niño

Depuis un demi-siècle, les scientifiques savent que les hémisphères nord et sud de la Terre ont presque exactement le même albédo, c’est-à-dire la quantité de lumière solaire qu’ils réfléchissent vers l’espace. Cela est vrai même si les deux hémisphères semblent très différents, l’hémisphère nord ayant plus de terres et l’hémisphère sud ayant plus d’océans.

Aujourd’hui, les chercheurs ont découvert une autre symétrie surprenante cachée dans les données : les moitiés est et ouest de la Terre semblent également refléter la même quantité de lumière solaire, ont-ils rapporté dans une étude publiée le 3 juin dans la revue Nature. Ils ont découvert que la ligne de démarcation se situe le long d’un grand cercle qui entoure la planète entière. Il est composé de deux lignes de longitude : les méridiens 27 degrés est et 153 degrés ouest, qui s’étendent du pôle Nord au pôle Sud en passant par l’Europe de l’Est, la Turquie, l’Afrique centrale, la Norvège et l’Alaska.

« Étant donné que la Terre est approximativement sphérique, il n’est pas surprenant que l’on puisse la diviser en deux hémisphères qui ne se chevauchent pas et réfléchissent des quantités égales de lumière solaire », écrivent les auteurs dans l’article. Mais ce qui est surprenant, écrivent-ils, c’est à quel point ils sont étroitement liés. La probabilité que les hémisphères réfléchissent naturellement la lumière du soleil à moins de 0,01 watt par mètre carré l’un de l’autre est inférieure à 3 %.

Si la symétrie est un élément fondamental du climat terrestre, cette découverte pourrait aider les scientifiques à tester et éventuellement à améliorer les modèles climatiques mondiaux pour prédire le réchauffement futur.

Symétrie secrète

Bien que le mécanisme exact de la symétrie nord et sud ait échappé aux scientifiques pendant des décennies, les auteurs de l’étude ont déclaré qu’ils pourraient avoir identifié une raison derrière leur découverte.

Depuis le début de la course à l’espace à la fin des années 1950, les scientifiques souhaitent déterminer l’albédo de la Terre. « C’était une question vraiment brûlante à l’époque » Normand Loebun scientifique atmosphérique qui dirige le projet CERES (Clouds and the Earth’s Radiant Energy System) de la NASA et qui n’a pas été impliqué dans la nouvelle étude, a déclaré à Live Science. Et il y a environ un demi-siècle, ils l’ont compris grâce à l’imagerie satellite.

L’albédo planétaire de la Terre est d’environ 29 %, selon l’étude. Cela signifie qu’environ 0,29 du rayonnement solaire qui frappe la Terre est réfléchi vers l’espace. En revanche, un miroir parfait aurait un albédo de 1, car il refléterait 100 % de la lumière qui l’a frappé.

D’autres analyses ont montré que l’albédo de l’hémisphère nord était le même que celui de l’hémisphère sud, bien que des recherches récentes co-écrites par Loeb suggèrent que l’albédo de l’hémisphère nord était le même que celui de l’hémisphère sud. L’hémisphère Nord absorbe désormais plus de lumière que l’hémisphère Sud.probablement en raison de la fonte des neiges et des glaces, de la diminution de la pollution atmosphérique et de l’augmentation de la vapeur d’eau.

Mis à part ce nouveau déséquilibre, Zhang, chercheur à l’Institut coopératif de recherche en sciences de l’environnement de l’Université du Colorado à Boulder, et ses collègues se sont demandé si d’autres paires de symétrie avaient été négligées ou si elles étaient considérées comme trop triviales pour être étudiées, a écrit Zhang dans un article. bloguer.

Pour identifier la symétrie, Zhang et ses collègues ont analysé 25 années d’observations satellitaires de 2001 à 2025 recueillies par le programme CERES, qui utilise des satellites pour mesurer le bilan énergétique de la Terre. Les instruments de ces satellites mesurent la quantité de lumière solaire réfléchie qui rebondit dans l’espace, ainsi que la quantité de chaleur émise par la Terre.

L’albédo de la Terre est déterminé par de nombreux facteurs ; les nuages, les océans, la neige, la glace et la terre reflètent chacun une quantité différente de lumière solaire. Cette réflexion influence le climat de la Terre, sa compréhension est donc essentielle pour une compréhension précise du climat à l’avenir.

Après avoir effectué la première analyse, Zhang a écrit qu’il était à la fois « absolument étonné » et sceptique quant à ce qu’il avait vu, mais trois caractéristiques ressortaient.

Premièrement, la symétrie est unique au méridien situé à 27 longitude est. Si vous déplacez la ligne vers une autre longitude, la symétrie disparaît. Deuxièmement, cela est cohérent sur un ensemble de données de 25 ans. Enfin, il existe une « triple symétrie » : les deux hémisphères contiennent des proportions similaires d’océan libre de glace, subissent des effets nuageux similaires et réfléchissent des quantités similaires de lumière solaire sous un ciel clair.

Lien avec El Niño

Zhang et ses auteurs émettent l’hypothèse que la symétrie Est-Ouest est liée à la El Niño-Oscillation australe (ENSO), un modèle climatique récurrent qui modifie les températures des océans et les conditions météorologiques dans le monde entier. Lorsqu’ils ont examiné les légers changements dans la longitude exacte de cette symétrie, ils ont trouvé une corrélation avec l’enregistrement ENSO.

Sous les tropiques, une boucle d’air géante appelée circulation de Walker agit comme un grand tapis roulant. L’air chaud et humide s’élève à l’ouest, se déplace vers l’est dans les hautes altitudes de l’atmosphère, puis se refroidit et coule avant de refluer vers l’ouest à la surface. Cette circulation agit comme un mécanisme d’ajustement de l’albédo, selon l’étude.

La circulation de Walker contribue à faire la différence entre El Niño et La Niña, des modèles climatiques récurrents, basés respectivement sur des alizés du Pacifique plus faibles ou plus forts.

Pendant les années La Niña, la circulation est plus forte, ce qui provoque des eaux plus chaudes et donc l’hémisphère oriental a plus de nuages ​​et reflète donc légèrement plus de lumière solaire. Pendant El Niño, la circulation s’affaiblit, l’eau chaude se propage à travers le Pacifique et l’hémisphère occidental réfléchit davantage. Au fil de nombreuses années, les oscillations se stabilisent, contribuant ainsi à maintenir la symétrie est-ouest à long terme centrée près de 27 degrés Est.

« La nature nous réserve des surprises, c’est donc une curieuse surprise que cette longitude semble diviser le globe de manière très symétrique », a déclaré Loeb. « C’est vraiment intéressant qu’il y ait ce point unique de longitude à 27 degrés. »

Puisque les modèles sont conçus pour simuler les interactions de la Terre entre l’atmosphère, les océans, les terres, la croûte et d’autres parties, la nouvelle symétrie offre un autre moyen de tester si les modèles climatiques actuels sont précis. « Je pense que l’avantage à court terme de ce type de découverte est qu’il s’agit d’un test supplémentaire des modèles climatiques », a noté Loeb.

Mais lorsque les scientifiques ont testé la manière dont les modèles actuels prédisaient une nouvelle symétrie, « les modèles n’ont pas très bien fonctionné », a déclaré Loeb. « Ils n’ont pas produit cette symétrie Est-Ouest. » Ce problème pourrait « contribuer à l’incertitude persistante dans les projections climatiques », selon l’étude.

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