DÜNYA'NIN EN YÜKSEK BULUTLARI ALÇALIYOR

Yaz gecelerinde, gün batımından çok sonra, ince bulutlar alacakaranlık gökyüzünde parlak biçimde ışıyabilir. İlk kez 1883’teki büyük Krakatoa patlamasının ardından, 1885’te tanımlandılar. Yer karanlıktayken hâlâ Güneş tarafından aydınlatıldıklarına göre, 80 km’den daha yüksekte süzülüyor olmalılar. 1912’den beri varsayıldığı gibi su buzundan oluşuyorlarsa, orada havanın 150 kelvinden soğuk olması gerekir. Bunlar, Dünya’nın en yüksek bulutları olan gece parlayan bulutlardır (noctilucent clouds).

Üst atmosferde bir maden kanaryası

Uzun zamandır bir iklim sinyali taşıdıklarından şüpheleniliyor. Artan karbondioksit, bulutların altındaki katmanları, yani stratosferi ve mezosferi soğutuyor. Soğuyan katmanlar büzülür: üst atmosfer “küçülür” ve onun tepesine tünemiş bulutlar yavaş yavaş alçalmalıdır. Bu bölgeye ait bir iklim modeli olan LIMA/MIMAS tam olarak bunu öngörüyor — karbondioksit giderek daha hızlı arttıkça 1960’tan sonra hızlanan ve öncekinden 6,5 kat daha hızlı süren bir alçalma.

Bunu sınamak zor. Bulutların ne sıklıkla görüldüğü gözlemci sayısına ve hava koşullarına bağlı; parlaklıkları ise kalibre edilmemiş aletlerle ölçüldü. Buna karşılık yükseklikleri, keşiflerinden bu yana ölçülüyor. Önceki derlemeler net bir eğilim bulamamıştı: yükseklikler doğal olarak 79 ile 85 km arasında dağılıyor, yani beklenen düşüşten daha fazla.

Aynı türden ölçümleri karşılaştırmak

Rusya Bilimler Akademisi Uzay Araştırmaları Enstitüsü’nden Oleg Ugolnikov ile Moskova ve Kaliningrad’daki meslektaşları önce katı kurallar koydu. Gökyüzünü lazer ışığıyla yoklayan modern lidarlar, bulut katmanının üst kısmındaki minicik buz tanelerini görürken, fotoğraflar katmanın tabanındaki en büyük taneleri görür — 2 km’ye kadar daha aşağıda. Bu yüzden yalnızca tek bir teknik geçerli sayılıyor: üçgenleme (triangulation), yani aynı bulutu iki ya da daha fazla yerden fotoğraflayıp konumundaki kaymadan yüksekliğini hesaplamak.

Ekip, hassasiyeti düşük ölçüm çalışmalarını da dışarıda bıraktı. 1887’deki ilk çalışma 79 km bulmuştu, ama iki gözlemcisi arasında yalnızca 32,4 km vardı ve saatleri ancak dakikalar düzeyinde eşzamanlıydı; bu da 10 km’yi aşan hatalara yol açmaya yetiyor. Ekip yalnızca aralarında en az 40 km bulunan ve zamanlaması kesin olan gözlem yerlerini tutuyor: 1890-1891’de Berlin çevresinde O. Jesse, 1932-1934’te Oslo yakınlarında C. Störmer, ardından Stockholm, Estonya, Letonya ve İskoçya, 1986’da 200 km’lik bir taban çizgisine kadar.

Yirmi bin yeni yükseklik

2020’den bu yana, çoğu otomatik Starvisor ağına ait yaklaşık yirmi kamera, 54 ile 61 derece kuzey enlemleri arasındaki gökyüzünü izliyor. Kameralar birbirinden 50 ila 200 km uzaktaki gruplar halinde çalışıyor ve dakikada dörde kadar görüntü çekiyor. Bir yazılım her bulut alanını parçalara ayırıyor, bu parçaları kameralar arasında eşleştiriyor ve yüksekliklerini ve hızlarını hesaplıyor. Sonuç: yaklaşık 20.000 ayrı yükseklik.

İkinci bir yöntem, aynı görüntüleri kullanarak bunları denetliyor. Bir bulut Dünya’nın gölgesine girerken önce, güneş ışığı ozon katmanından geçtiğinde daha mavi, ardından ışık alt atmosferden geçerken daha kırmızı olur. Bu renk değişimlerinin zamanlaması yüksekliğini verir. Stratosferdeki ince parçacıkların oluşturduğu pus için bir düzeltme yapıldıktan sonra, iki yöntem arasındaki fark 0,18 km’yi aşmıyor.

İpuçlarını ayıklamak

Bu bulutların yüksekliği mevsime, gecenin saatine, ay gelgitlerine, enleme ve güneş etkinliğine de bağlı. Ekip bunların hepsini 1890’dan 2026’ya kadar, ölçüm ölçüm, aynı anda modele oturttu. Yalnızca iki etki öne çıkıyor: en alçak bulutların gündönümünden birkaç hafta sonra, 10 Temmuz civarında görüldüğü mevsim etkisi ve uzun vadeli eğilim.

Bu eğilim, modelin öngörüsünün bir kesri olan K ile ölçülüyor: K = 1 modelin haklı olduğu, K = 0 ise hiçbir eğilim olmadığı anlamına geliyor. Uyum K = 0,52 ± 0,18 veriyor — %99,5’ten yüksek bir güvenle saptanmış bir alçalma, ama modelin öngördüğünün yarısı. Bugün bu, yaklaşık yüzyılda 1,2 km demek.

Basit bir kontrol bunu doğruluyor. 2000’den önce tüm ölçümlerin ortalama yüksekliği 82,52 km idi; 2020’lerde 81,83 km. Bulutlar 0,69 km daha alçakta duruyor; bu, modelin 1960’tan bu yana beklediği düşüşün yaklaşık yarısı.

Alt sınır düşüyor, üst sınır yerinde duruyor

Bir ayrıntı dikkat çekiyor. Bulutların yükseklik aralığının üst sınırı, ne mevsim boyunca ne de onyıllar içinde neredeyse hiç kıpırdamadı. Alt sınır ise ortalamanın yaklaşık iki katı kadar düştü — modelin öngördüğü hıza yakın.

Yazarlar, yeni üçgenleme ölçümlerinin bugünkü ortalama yüksekliği netleştirmesini bekliyor, ama eğilimin kendisi eski ölçümlerin azlığı ve sınırlı hassasiyetiyle kısıtlı kalacak. Asıl kazanç, diye yazıyorlar, lidarlar, uydular ve kameralar bulutları 21. yüzyılda yeterince uzun süre izlediğinde gelecek.