Сонячна постійна: як п’ятдесятирічна помилка Чарльза Аббота сформувала кліматологію
Чарльз Грилі Аббот був не просто вченим. Він був одержимий.
З 1872 до 1973 року він пережив дві світові війни. Він спостерігав, як світ змінювався від кінних возів до реактивних літаків. Але його нічого не турбувало. Його турбувало одне: чи стає Сонце гарячіше чи холодніше.
Як директор Смітсонівської астрофізичної обсерваторії майже сорок років, Аббот вів всю свою кар’єру війну проти ідеї про те, що Сонце стабільне. Йому були потрібні докази. Він хотів показати, що енергетичний вихід Сонця змінюється. І він вірив, що ці зміни визначають погоду на землі.
Він витратив п’ятдесят років, щоб довести це.
Фермерський хлопчик з термометром
Аббот народився у Вілтоні, штат Нью-Гемпшир. Молодший із чотирьох дітей у фермерській сім’ї, він не був приречений на зоряну кар’єру із самого початку. Його шлях почався у бруді.
Але він був розумним. У 1895 році він отримав ступінь магістра наук у Массачусетському технологічному інституті (MIT). Відразу після випуску він влаштувався працювати помічником до Семюелю Пірпонту Ленглі. Ленглі був першим директором Смітсонівської обсерваторії у Вашингтоні, округ Колумбія.
Їхнє завдання було простим, теоретично. Скласти карту інфрачервоного спектра Сонця. Виміряти загальну енергію сонячної радіації, що падає Землю. Це значення вони назвали “сонячною постійною”.
Лунало як щось стабільне. Постійне.
Аббот допоміг уточнити цей вимір. Але на цьому він не зупинився. Він почав шукати тріщини даних.
Велика помилка
Ленглі помер 1906 року. Аббот обійняв посаду виконувача обов’язків директора. Наступного року він став офіційним директором.
Він не просто підтримував роботу лабораторії. Він створив нову програму моніторингу. Він хотів знайти варіації сонячної постійної. Він вірив, що якщо йому вдасться зафіксувати зміну Сонця, він зможе передбачати погодні патерни.
Він знайшов “варіації”.
Його персонал бачив їх. Аббот бачив їх. Вони були справжніми. Або так йому здавалося.
Числа показували коливання на 3–5 % у кількості сонячної енергії, що досягає Землі. Для Аббота це був святий Грааль. Ключ до прогнозування погоди.
Він витратив наступні півстоліття, переконуючи світ у тому, що має рацію.
Він помилявся.
Чому він помилився
Варіації, які спостерігав Аббот, були у Сонці. Вони були у атмосфері.
Його прилади вимірювали радіацію після того, як вона проходила через хмари, пил та вологу. Коли погода була ясна, датчик показував високі значення. Коли було хмарно, низькі.
Він прийняв погоду через погоду.
Супутникові спостереження згодом це довели. Як тільки ми розмістили датчики вище за атмосферу, сонячна постійна залишалася стабільною. Коливання у 3-5% зникли. То справді був артефакт поганого аналізу даних. Аббот десятиліттями переслідував привид, який створив сам.
«Циклічні варіації, які Аббот спостерігав у сонячній постійній… насправді були викликані погодними умовами, що змінюються, і неповним аналізом його даних».
Спадщина помилки
То чи був він марний? Ні.
Аббот встановив сучасне значення “сонячної постійної”. До нього оцінки сильно відрізнялися. Він зафіксував її на рівні 1,93 калорії на квадратний сантиметр за хвилину на теоретичній поверхні за межами атмосфери.
Це має значення. Це є базова величина. Без неї ми не можемо точно вимірювати зміну клімату. Нам потрібно знати, скільки енергії надходить у систему, щоб розрахувати, скільки залишається.
Його акцент на варіаціях також посіяв насіння. Сучасні перегляди його даних дійсно показують мінімальні варіації. Вони крихітні. Набагато менше, ніж стверджував Аббот. Але вони є.
Вони викликані сонячними плямами та смолоскипами на поверхні Сонця. Зміни у кількості та інтенсивності цих об’єктів зміщують вихід енергії. Супутники підтвердили це через десятиліття.
Аббот помилявся у величині. Він мав рацію в механізмі.
Людина, що демонструє силу
Аббот був не просто теоретиком. Він хотів, щоб люди побачили силу Сонця.
Він служив секретарем Смітсонівського інституту з 1928 по 1944 рік. У цей час він розробляв сонячні обігрівачі
