שרשור #אקלים 2: האלבדו של הקרקע ואפקט החממה (או פיזיקאים מבשלים)
#פידתכנון ו #ארכיטקטורה מכירים את הנושא הזה טוב ממני, ואני אשאיר להם את ההסברים על בניינים ירוקים ותכנון עירוני חכם.
אני אתמקד בלהסביר את החלק של הפיזיקה של האטמוספירה.
האלבדו של הקרקע הוא שעור קרינת השמש הישירה ביום בהיר שהקרקע מחזירה ולא בולעת. למשל, לאספלט טרי יש אלבדו של בערך 0.04 - הוא בולע 96% מהקרינה ומחזיר רק 4%, רעפים אדומים ~ 0.2 - בולעים 80% מהקרינה ומחזירים רק 20%, משטח שכוסה בשכבה עבה של צבע אקרילי לבן ~0.8, ושלג טרי ~0.9
כ 80% מאנרגיית הקרינה שמגיעה מהשמש אל כדה"א עוברת דרך כל האטמוספירה בלי להבלע או להתפזר בדרך, ופוגעת בקרקע. אלא שמתוך אותם 80%, רק 50%~ נבלעים בקרקע, ו 30%~ זו קרינת אור נראה בעיקר שמוחזרת מהקרקע, ואם אין עננות או ערפיח/סופת אבק, היא עוברת שוב את כל האטמוספירה ויוצאת בחזרה לחלל !
קרינת האור הזו שמוחזרת לחלל היא לא מושפעת מריכוז הפחמן הדו חמצני, או המתאן שבאטמוספירה, כי הם שקופים עבורה. לעומת זאת, הקרינה שנבלעת בקרקע, גורמת לחימום הקרקע. וכשהקרקע חמה היא פולטת קרינה IR, בדיוק כמו שתנור ספירלות חם פולט קרינת IR.
[פליטה עפ"י חוק פלאנק, או סטפן-בולצמן]
אם תשימו יד מעל לאספלט חם בצהריים, תוכלו להרגיש את קרינת ה IR הזו שנפלטת מהקרקע. רק 11% מקרינת ה IR הזו שנפלטת מהקרקע מצליחה לעבור את הטרופוספירה לכיוון החלל.
[למתקדמים: ספקטרום הבליעה של הטרופוספירה מאפשר מעבר IR בתחום מסוים של אורכי גל שנקרא "החלון האטמוספרי"]
הרוב המוחלט של האנרגיה שנפלטת כקרינת IR מהקרקע, נשאר לכוד בשכבות התחתונות של הטרופוספירה, ומחמם את הטרופוספירה, שמחממת בחזרה את הקרקע.
כמו סיר עם מכסה - כשהטרופוספירה היא המכסה, הקרקע היא תחתית הסיר, והשמש מחממת את התחתית.
זה אפקט החממה.
גזי חממה כמו פחמן דו חמצני, מתאן, ו N2O שהוא תוצר עקיף של פליטות רכבים, בולעים דווקא את אותו החלק הקטן של קרינת IR שיש לה סיכוי לא להבלע ע"י אדי המים שבטרופוספירה ולברוח לכיוון החלל.
[יש להם פסי בליעה דווקא בתחום אורכי הגל של החלון האטמוספרי]
לכן, כשריכוז ה CO2 וגזי החממה האחרים שבאוויר עולה, אז הפתח הקטן שבין המכסה לסיר, נסגר עוד יותר. ובדיוק כמו עם סיר בישול, כשאתם מצמצמים את גודל הפתח שבין המכסה לסיר, אז הטמפרטורה בתוך הסיר עולה.
ומה לגבי האלבדו? כשאנחנו מגדילים את האלבדו של הקרקע, למשל ע"י צביעת גג הבית שלנו בשכבה עבה של צבע לבן, אנחנו מגדילים את שעור הקרינה שמוחזר מיד לחלל עוד לפני שהקרינה הזו הספיקה להבלע ולחמם את גג הבית, ועוד לפני שהייתה לה איזשהי מעורבות באפקט החממה.
אנחנו מורידים את הסיר מהכירה !
עד כמה הקטנת האלבדו יכולה לקרר את כדה"א? ראיתי הערכות של מדענים שהגדלת האלבדו המשוקלל של כל הערים בעולם ב 0.1, תוכל להפחית את התחממות פני כדה"א ב 0.1 מעלות עד ל 2100. נזכיר לשם השוואה, שכשאנחנו מחליפים רעפים אדומים ללבנים, אנחנו מגדילים את האלבדו של הגג ב 0.5-0.6 (מ20% ל 70%-80%)
מתכנני ערים יודעים ששימוש בריצוף בהיר שמחזיר יותר אור מקטין את הטמפ' של העיר. אבל צריך גם לסייג שיש מקרים בהם לא כדאי להקטין את האלבדו. למשל, כי אם במדינה קרה אדם התקין גג רעפים לבנים, ובגלל זה הוא נאלץ להפעיל יותר את החימום בבית, אז לא בטוח שהחלפת הגג הייתה פעולה נכונה במקרה שלו
לעומת זאת, גג כהה/מזופת ולא צבוע בלבן/מסויד בתל אביב בקיץ, זה נזק כפול. גם כי מי שגר בדירה מתחת לגג עלול לצרוך יותר חשמל עבור מיזוג אוויר, וגם כי החום שהגג פולט לסביבה, מחמם לא רק את הבית, אלא נשאר לכוד מתחת למכסה הסיר של הטרופוספירה, ומחמם את שאר העיר, ואת כל העולם.
{סוף השרשור}
@threadreaderapp unroll please
Share this Scrolly Tale with your friends.
A Scrolly Tale is a new way to read Twitter threads with a more visually immersive experience.
Discover more beautiful Scrolly Tales like this.