אלבדו

אַלְבֶּדוֹ (בלטינית: Albedo, לובן. נגזר מ-Albus, לבן) הוא גודל חסר ממד, המבטא את מידת ההחזריות של משטח או גוף. זהו היחס בין כמות הקרינה האלקטרומגנטית המוחזרת מגוף או משטח לכמות שפגעה בו. התוצאה, לרוב מבוטאת באחוזים בין 0% ל-100%, היא מושג חשוב בקלימטולוגיה ובאסטרונומיה. היחס הזה תלוי בתדירות הקרינה הפוגעת ובזווית הפגיעה. אלבדו של שלג טרי הוא גבוה: עד 90%. לפני האוקיינוס לעומת זאת יש אלבדו נמוך. האלבדו הממוצע של כדור הארץ עומד על 37-39%, בעוד האלבדו של הירח הוא 12%. האלבדו הנמוך ביותר של גופים שמימיים שייך לקבוצה קטנה של אסטרואידים ועומד על מעט יותר מ 0.1%. באסטרונומיה האלבדו של גופים לוויניים ואסטרואידים יכול להעיד על הרכב פני השטח שלהם, ובייחוד על תכולה של קרח.

פעולות בני האדם שינו את האלבדו של אזורים רבים בכדור הארץ (בין היתר על ידי בירוא יערות והקמת חוות), אולם קשה לכמת את ההשפעה הזו ברמה גלובלית, לא ברור גם האם ואיך משפיעים שינויים אלה על התחממות כדור הארץ.

הדוגמה ה"קלאסית" של אפקט האלבדו היא משוב טמפרטורת השלג. כאשר אזור מכוסה שלג מתחמם, השלג נמס לאטו והאלבדו פוחת. יותר קרינה נקלטת, וקצב ההתחממות עולה. ההפך גם הוא נכון: אם נוצר שלג, מתחיל מעגל של קירור מואץ. עוצמת השפעת האלבדו תלויה בגודל השינוי באלבדו ושיעור החשיפה לשמש. מסיבה זו ההשפעה עשויה להיות גדולה באזורים טרופיים.

דוגמאות לאפקט האלבדו

האזורים הטרופיים
אף על פי שאפקט האלבדו ידוע יותר לגבי האזורים הקרים של כדור הארץ, מאחר שמצוי שם יותר שלג, למעשה הוא חזק יותר באזורים הטרופיים, וזאת משום שהם מצויים תמידית תחת אור שמש. כאשר חוואים ברזילאים חוטבים אזורים של יער גשם טרופי חשוך כדי להחליף אותם באדמה כהה יותר כדי לגדל בה גידולי שדה, הטמפרטורה הממוצעת של האזור נוטה לעלות בכ-3°C בשנה.

אפקטים בקנה מידה קטן
אלבדו פועל גם בזעיר אנפין. אנשים הלובשים ביגוד כהה בימי הקיץ נמצאים בסיכון גבוה יותר למכת חום מאלו הלובשים בגדים בהירים.

אזורי טבע נוספים
האלבדו של אזורים מיוערים המכוסים לחלוטין באורנים עומד בתקופת החורף על 9% בלבד, ערך נמוך עבור סביבה טבעית. הדבר נובע חלקית בשל צבע האורנים, וחלקית בשל פיזור אור השמש בתוך העצים אשר מפחית את כמות כלל האור המוחזר. בשל החדירות הנמוכה, אלבדו האוקיינוס אף נמוך יותר, כ-3.5%, אף על פי שהדבר תלוי עד מאוד בזווית הקרינה. לאדמת ביצות גדושה אלבדו של בין 9% ל-14%. אזורי עצים נשירים עומדים על 13%. שדה מכוסה עשב עומד לרוב על 20%. מדבר או חוף ים גדול עומדים לרוב על 25%, אך הדבר משתנה לפי צבע הקרקע. (הנתונים לפי ויקיפדיה האנגלית, מתוך מחקר של אדוארד ווקר).

החזרת הקרינה של אלבדו יכולה להתבטא באזורים מושלגים, שם האלבדו גבוה בשל לובנו העז של השלג. לפיכך מומלץ להרכיב משקפיים בזמן סקי למשל, כדי לא להסתנוור ואף להיכוות (כוויית שמש) מהאור הבהיר של הסביבה המושלגת.

אזורים עירוניים
לאזורים עירוניים יש ערכים לא טבעיים של אלבדו בשל מבנים עשויים ידי אדם אשר קולטים את אור השמש לפני הגיעו לקרקע. באזורי צפון כדור הארץ, הערים חשוכות באופן יחסי, ונמצא כי האלבדו בהן עומד על 7%, עם עליה קלה בלבד בתקופת הקיץ. ברוב הארצות הטרופיות האלבדו הממוצע בערים עומד על 12%. ההבדל נובע מההבדל בסביבה הטבעית.

עננים
עננים הם גורם נוסף המשפיע על האלבדו הנכללים בגורמי ההתחממות הגלובלית. לסוגים שונים של עננים יש ערכי אלבדו שונים, תאורטית בין מינימום של 0% עד ל-70%. מודלים אקלימיים הראו כי אם כל כדור הארץ היה מתכסה לפתע בעננים לבנים, טמפרטורת הקרקע הייתה צונחת לכ-151°C- . מדובר עם זאת במודל הרחוק מלהיות מושלם, בהיותו מנבא גם כי כדי לשנות ב-5°C את הטמפרטורה הגלובלית "כל" שעלינו לעשות הוא להעלות את האלבדו הממוצע של כדור הארץ ב-12% על ידי הוספת עננים לבנים.

אלבדו כבר הושפע בעבר על ידי עננים לא טבעיים, כגון שובל האדים של מטוסים מסחריים. בדיקה הראתה כי לאחר אירועי 11 בספטמבר, בהם הופסקה תנועת המטוסים לשלושה ימים, עלתה הטמפרטורה המקומית ב-1°C.

אלבדו של גופים שמימיים
כשידוע מרחקו של גוף שמימי, אחרי מדידת עוצמת האור שהוא מחזיר מפני השמש קל לחשב מהו האלבדו שלו. מאחר שידוע מהו האלבדו של חומרים, ניתן להסיק, בקירוב, אילו צירופי חומרים מקיימים אלבדו זה, וכך לקבל מושג על צירופי החומרים ממנו עשויים פני הגוף השמימי. יש לזכור שניתן לקבל אלבדו זהה מצירופים של חומרים שונים, כך שהמסקנה מצמצמת את האפשרויות אך אינה מבחינה בין צירופים שונים המפיקים אותו אלבדו

ב-2023 נתגלה כוכב לכת חוץ-שמשי בעל אלבדו של 80%, לשם השוואה האלבדו של נוגה הוא 75%. ההחזר הגבוה נובע מכמה גורמים העובדים יחד. היות שהכוכב קרוב לשמש שלו, זה גורם לו להיות בעל טמפרטורה של כ-2000 מעלות צלזיוס, גורם זה מביא את המתכות שעליו לידי רתיחה, ובאטמוספירה שלו הם הופכים לעננים. אותם ענני מתכת מחזירים בצורה יעילה את אור השמש שלו.  .

קישורים חיצוניים

הערות שוליים

מדעי כדור הארץ
גדלים פיזיקליים חסרי ממדים