Co wiemy o albedo?

Interpretacja autorska

Wielkość albedo jest zależna od stopnia jasności powierzchni planet

Powszechnym parametrem buforującym, a także blokującym napływ ciepła prosto od Słońca do Ziemi jest współczynnik zwany albedo. Albedo jest to stosunek ilości promieniowania odbitego do padającego. Występuje zarówno w chmurach, jak i na powierzchni planet typu ziemskiego. Jest to też wielkość uśredniona dla całej powierzchni i czasu. Ogólnie albedo jest najwyższe, gdy promienie słoneczne odbijają się od jak największej liczby powierzchni jaśniejszych niż ciemniejszych. W taki sposób jeszcze 20 tysięcy lat temu świat był pogrążony w ostatnim glacjale. Konkretnie w wurmie (zlodowaceniu północnopolskim). Wówczas albedo było wielokrotnie wyższe od obecnego przy zamarzniętych pokrywach lodowych, a Słońce miało o wiele niższą jasność. Również nachylenie ekliptyki względem orbity ziemskiej było wtedy mniej skierowane ku Słońcu. Dopiero 12 tysięcy lat temu wszystko zaczęło ulegać zmianie gdy Słońce stawało się jaśniejsze, a wspomniana ekliptyka względem orbity naszej planety bardziej skierowana ku naszej gwieździe. Intensyfikacja promieni słonecznych wpłynęła na topnienie pokryw lodowych i odkrywanie coraz większej liczby ciemniejszych powierzchni (lądów i wód oceanicznych i morskich). A więc albedo stawało się niższe. A my obudziliśmy się w ciepłym holocenie. Taki cykl jednak został dziś przez nas mocno zaburzony, dzięki powstałej nadwyżce gazów cieplarnianych antropogenicznego pochodzenia.

Rysunek. Porównanie intensywnego pochłaniania energii promieni słonecznych przez odsłoniętą wodę i ziemię z odbijaniem energii przez lód i śnieg. (źródło)

Porównanie albedo na Ziemi z występującym na Wenus, na Marsie i na Merkurym

Albedo dla Ziemi względem pozostałych planet skalistych w Układzie Słonecznym wynosi 0,37. Jest to planeta koloru błękitnego, na której w jej atmosferze najwięcej jest azotu (78 %) i tlenu (21 %). Występuje też w małej ilości neutralny argon (1 %). Chmury są o zabarwieniu jaśniejszym i odbijają promienie słoneczne skuteczniej niż w kolorze ciemniejszym. Względem planet Wenus, Marsa i Merkurego, występuje tu albedo pośrednie i pokrycie chmur niezbyt duże, ale skutecznie buforujące dopływ ciepła. Energia cieplna ze Słońca, która trafia obecnie do układu klimatycznego Ziemi, zamieniona w energię promieniowania podczerwonego, jest jeszcze skuteczniej blokowana przez gazy cieplarniane, tak, że trudno znajduje odpływ z tego układu w kosmos.

Albedo w stosunku do powierzchni Ziemi i w stosunku do powierzchni chmur

Albedo na naszej planecie w tej chwili jest najsilniejsze na obu białych powierzchniach biegunów polarnych. Słabsze jest w biomach o charakterze pustynnym i stepowym. a jeszcze słabsze jest w ekosystemach otwartych w dużym stopniu przekształconych przez człowieka, takie jak murawy kserotermiczne i napiaskowe, łąki różnego rodzaju oraz ubogie i suche zarośla. A nad powierzchnią planety, albedo jest najskuteczniejsze w białych powierzchniach warstw chmur. Podobne albedo nad Ziemią tworzą aerozole naturalne. Pochodzące z oceanów i mórz – sól morska, z piasków pustyń i stepów – jasne pyły i inne substancje mineralne oraz z wulkanów – jasne cząsteczki dwutlenku siarki. W wielu częściach świata dodatkowym czynnikiem są także aerozole, ale antropogeniczne. W szczególności do nich są zaliczane wspomniane wcześniej cząsteczki dwutlenku siarki. I co ciekawe, te aerozole najskuteczniej przyczyniały się do tego, że promieniowanie słoneczne zamiast dochodzić do Ziemi rozpraszało się w chmurach albo odbijało z powrotem w kosmos.

W latach 50-80, gdy intensywnie na skalę globu spalano paliwa kopalne powodujące zanieczyszczenia przemysłowe, jak chociażby wspomniany już dwutlenek siarki, czyli SO2. Ponadto jądra kondensacji z tych zanieczyszczeń przyczyniały się do powstawania dodatkowych chmur. W ten sposób powstało w tamtych latach tzw. globalne zapylenie atmosfery skutecznie maskujące wzmocnienie efektu cieplarnianego, czyli antropogeniczne globalne ocieplenie. Od początku XXI wieku w państwach azjatyckich (zwłaszcza w Chinach i w Indiach) spala się na potęgę zarówno węgiel, jak i ropę naftową oraz gaz ziemny. Jednak dziś czas jest inny. Dwutlenek siarki już nie wywiera takiej presji ochładzającej na układ klimatyczny Ziemi.

Po 30 latach efekt cieplarniany dostał wielokrotnego wzmocnienia. A więc, i albedo jest słabsze niż wtedy. Ekosystemy na planecie są wielokrotnie przetrzebione, w taki sposób, że też w jakimś stopniu wpłynęło to na zaburzenie systemu klimatycznego i znacznie silniejsze wzmocnienie antropogenicznego globalnego ocieplenia. Dziś albedo odgrywa coraz słabszą rolę min. w Arktyce i w Grenlandii oraz na Antarktydzie Zachodniej. Zaczynają już te procesy powstawać na Antarktydzie Wschodniej. Przykładem takim jest chociażby topnienie lodowca Totten. Przyprószone sadzą przemysłową pokrywy lodowe szybciej topnieją z wierzchu, nawet w zimniejszych rejonach Arktyki. A od spodu szybciej topnieją od ogrzewających się wód oceanicznych (wówczas białe powierzchnie pokryw lodowych odkrywają się odsłaniając ciemny grunt). Ogromna ilość energii cieplnej skumulowanej w atmosferze naszej planety trafia coraz więcej prosto do oceanów i w ich głębiny. Właśnie to najbardziej niepokoi naukowców. Coraz słabsze albedo w Arktyce i w Grenlandii oraz na Antarktydzie.

Im wyższe albedo, tym lepiej dla ocieplającego klimatu

Klucz do względnej stabilizacji klimatu tkwi właśnie w pokrywach lodowych, zarówno wokół Arktyki, jak i Antarktyki. Im większe albedo będzie tym lepiej dla planety i dla wszelkich form życia na niej. Tylko niestety to albedo ziemskie staje się coraz mniejsze na niekorzyść życia ziemskiego. Dobrze chociaż, że odbijane od Ziemi krótkofalowe widzialne promieniowanie słoneczne nie jest w żaden sposób zatrzymywane przez chmury czy gazy cieplarniane. Dopiero mielibyśmy poważny problem globalny. Faktem niezbitym jednak jest to, że kłopot największy nam sprawia nasze ziemskie długofalowe podczerwone promieniowanie. Gdyż to ono jest skutecznie blokowane przez rosnącą nadwyżkę antropogenicznych gazów, a w szczególności dwutlenku węgla. Tak więc w obecnej sytuacji albedo jest dla nas zbawieniem. Im będzie go więcej, tym lepiej dla wszystkich gatunków na Ziemi.

http://ziemianarozdrozu.pl/encyklopedia/87/topnienie-lodow-arktyki

https://pl.wikipedia.org/wiki/Albedo

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *