השאלות האם, מתי והיכן יירד שלג בימים הקרובים? הציתו במהלך השבוע החולף התרגשות גדולה וציפייה רבה למעטה הלבן, הרך והבוהק. וזו הזדמנות להזכיר שלמשטחים מושלגים וקפואים יש תפקיד מרכזי במערכת האקלים של כדור הארץ, ושהחזר הקרינה מאזורים אלו - הוא גורם מרכזי בקירור כדור הארץ מחד גיסא ובהתחממות הגלובלית מאידך גיסא.
בשנים האחרונות כולנו למדנו על התפקיד של גזי החממה באטמוספרה. הם בולעים ומחזירים את הקרינה התת-אדומה, שנפלטת לאחר פגיעת קרני השמש בפני כדור הארץ, ובכך משמרים יותר חום קרוב לפני כדור הארץ ודואגים שהטמפרטורות לא יהיו נמוכות מדי ויאפשרו חיים.
למדנו גם שכשהריכוז של גזי החממה באטמוספרה עולה בשל פליטות מואצות מתהליכים אנושיים, כמות החום הכלואה קרוב לקרקע ולפני הים גדלה, תופעה המכונה אפקט החממה, ובהתאם הטמפרטורה הממוצעת על פני כדור הארץ עולה וגורמת להתחממות גלובלית ולשינויי אקלים. אבל מאזן האנרגיה הראשוני שמשפיע על האקלים המקומי והעולמי הוא זה שבין קרינת השמש שנקלטת על פני כדור הארץ לקרינה המוחזרת לאטמוספרה, והוא מושפע על ידי אפקט האלבדו.
אלבדו, שפרושו בלטינית לבן, הוא היחס בין כמות הקרינה האלקטרומגנטית המוחזרת ממשטח לסך הקרינה הפוגעת בו, והוא נע בין אפס למאה אחוז. משטחים בהירים, המוגדרים כבעלי אלבדו גבוה, מחזירים חלק גדול מאור השמש, בעוד שמשטחים כהים, בעלי אלבדו נמוך, סופגים יותר קרינה סולארית.
האלבדו הממוצע של כדור הארץ הוא כ-30%, והוא משתנה מאזור לאזור. לדוגמה, למשטחי קרח ושלג יש אלבדו של 70-90%, לחול כ-35% ולאזורים ירוקים בין 25-15%. לכן משטחים כמו כיפות קרח בקטבים וקרחונים מחזירים את רוב קרינת השמש, בעוד שאוקיינוסים או יערות צפופים סופגים יותר אנרגית שמש.
המסת הקרח בגרינלנד
(רויטרס)
לאפקט האלבדו יש השפעה ישירה על טמפרטורת האוויר. ככל שהמשטח בו קרינת השמש פוגעת מחזיר יותר אור האוויר סביבו נוטה להיות קר יותר, ואילו משטחים בעלי אלבדו נמוך, שסופגים יותר אור שמש, מחממים את האוויר הסמוך. בו בזמן המשטחים השונים מאזנים את כמות הקרינה שנשארת על פני כדור הארץ, לעומת זו שמחוזרת ובכך גם את האקלים.
שינוי באופיים של המשטחים השונים, ובעיקר הפשרה של האזורים הקפואים בקטבים ומעבר מאלבדו גבוהה של שלג וקרח לאלבדו נמוך של מים, משפיע על הטמפרטורה העולמית והדינמיקה האקלימית. יתרה מכך, כאשר שלג וקרח מופשרים נחשפים תחתם משטחים כהים יותר, דבר שמפחית את האלבדו ומגביר את ספיגת קרינת השמש בקרקע.
כך, בתהליך של היזון חוזר ההתחממות גוברת, מובילה להפשרה נוספת של קרחונים ומעצימה את שינויי האקלים. גם אזורים המכוסים בשלג עונתי, ממלאים תפקיד חשוב באיזון האנרגיה על פני כדור הארץ, והפחתה בכמות המשקעים והשלגים לצד התחממות שמובילה להפשרתם, מניעים את משבר האקלים.
פרופ' עדי וולפסוןצילום: דודו גרינשפןהאלבדו משפיע על האקלים לא רק בשל ספיגה והחזרה של קרינה מהקרקע, אלא גם באמצעות עננים. העננים מעבירים או מחזירים קרינה מהשמש בשל האלבדו שלהם, ובו בזמן גם סופגים ומחזירים קרינה תת-אדומה שחוזרת מהקרקע. על כן הם חיוניים לוויסות האקלים. האלבדו הנמוך של עננים גבוהים ודקים מאפשר מעבר של קרינת השמש אל פני כדור הארץ, תופעות שמובילות לחימום פני השטח. לעומת זאת, האלבדו הגבוה יותר של עננים נמוכים ועבים גורם לשבירה של קרינת השמש והחזרה שלה רחוק מפני כדור הארץ, ובכך מקרר את פני כדור הארץ. לכל אלו צריך להוסיף גם את השינוי באלבדו של הקרקע בשל נטיעה או לחילופין בירוא של יערות.
הפרה של מאזן הקרינה של כדור הארץ, כלומר של האיזון בין אנרגית השמש הנכנסת לאטמוספרה לבין האנרגיה התרמית הנפלטת חזרה, היא אחת הסיבות המרכזיות למשבר האקלים. השילוב בין עלייה בריכוז גזי החממה באטמוספרה לירידה של האלבדו של כדור הארץ גורם לכליאה של יותר חום על פני כדור הארץ ולעלייה בטמפרטורה הממוצעת. השלג שיכסה את פסגות ההרים בימים הקרובים הוא הזדמנות לזכור שמשבר האקלים גורם להפשרת יותר ויותר אזורים קפואים ומושלגים ולהפחתת האלבדו של כדור הארץ, שבתורה גורמת להתחממות נוספת ומאיצה את משבר האקלים.
פרופ' עדי וולפסון הוא ראש המסלול לתואר שני בהנדסה ירוקה במכללה האקדמית להנדסה ע"ש סמי שמעון ומחבר הספרים "המשבר הגדול – עידן האדם: בין מבט מקרוסקופי למבט מיקרוסקופי" (פרדס, 2023) ו"צריך לקיים – אדם, חברה וסביבה: לקחי העבר ואחריות לעתיד" (פרדס, 2016).
