www.lars-kamel.se

Jordens albedo – en ofta bortglömd klimatfaktor

Albedo är ett mått på ett objekts reflektionsförmåga. Den, till synes enkla, definitionen är att det är den strålning, till exempel i form av ljus, som reflekteras, dividerat med den strålning eller det ljus som totalt når objektet. Ett perfekt vitt objekt reflekterar då allt inkommande ljus, medan ett perfekt svart objekt reflekterar ingenting. Svarta hål kanske du har hört talas, och svarta hål är verkligen svarta objekt enligt denna definition. Det betyder dock inte att alla svarta objekt är svarta hål.

I verkligheten är det saker och ting dock mer komplicerade. Reflektionen beror nämligen på i vilken vinkel ljuset kommer in mot en yta. Hur mycket ljus du ser från ytan, beror dessutom på i vilken vinkel du ser den. Reflexen från en solbelyst spegel eller fönsterruta är ett exempel på detta. Bara i en viss vinkel speglas solen, medan andra vinklar bara visar det diffusa ljus som kommer från alla håll. Utan detta diffusa ljus, skulle du bara se solreflexen och allt annat skulle vara svart. I detta fall är det ganska enkelt. Det ljus som lämnar spegeln/fönstret har samma vinkel mot ytan som det inkommande ljuset. För andra ytor kan det vara mer komplicerat, då ljuset kan spridas och speglas flera gånger innan det kommer ut igen. Ett exempel är en sandstrand. Inte har du någonsin sett solens spegelbild i sanden? Det går helt enkelt inte.

Reflektionsförmågan beror dessutom ofta på våglängden. Ett typexempel är ju all växtlighet på sommaren. Den ser grön ut för att den reflekterar grönt ljus bättre än någon annan våglängd. Just spegeln är faktiskt ett av undantagen. Den reflekterar alla våglängder av synligt ljus i stort sett lika. Det är därför den fungerar så bra som spegel. Försöker du däremot få radiosignaler att reflekteras i spegeln, kan det bli problem. Så även om reflektionsförmågan kan vara densamma över ett stort intervall av våglängder, är den knappast så för alla våglängder.

Givet alla dessa svårigheter, är det knappast märkligt att det finns flera olika sätt att räkna ut ett albedo. Det sätt som är vettigast för såväl astronomer som meteorologer är att tänka sig att Jorden är en skiva, vänd mot solen, att en tänkt observatör sitter på solytan, och räkna ut medelvärdet på reflekterat synligt ljus plus den ultravioletta och infraröda strålning som ligger nära detta ljus. Med detta albedo känt, går det sedan att någorlunda enkelt räkna ut effekterna av att Jorden faktiskt är klotformad och vad en observatör någon annanstans i universum skulle se. Detta albedo är för Jorden ungefär 0,3, det vill säga cirka 30 % av solstrålningen reflekteras direkt tillbaka till rymden. Det är dessa 30 % som satelliter och astronauter ser när de fotograferar jordytan.

Detta albedo är inte en konstant. Det varierar lite hela tiden, mer eller mindre. Årstidsvariationen kan du kanske själv tänka dig. På norra halvklotet finns stora landmassor som har varma somrar och kalla vintrar. På sommaren är detta land täckt av grönska och ganska mörk. På vintern är det mesta i norr täckt av snö och därmed ljust. På södra halvklotet dominerar oceanerna och det blir inte alls lika dramatiska förändringar med årstiderna. Dessutom har ju olika delar av jordytan vid varje tidpunkt olika albedo. Det är ju självklart egentligen. Öknar och snö- eller istäckta ytor är ljusa. Bar mark utan växtlighet är mörk, liksom ofta skogar och grässlätter. Sädesfält är däremot ganska ljusa. Här finns en möjlighet för människor att faktiskt påverka Jordens albedo. Hugg ner en skog och odla upp marken, och du har gjort jordytan ljusare.

Molnighet är i alla högsta grad betydelsefullt för albedot. Moln är ju nästan alltid ljusare än den mark eller det vatten de skymmer. Ökar molnigheten blir Jorden ljusare, och minskar den blir Jorden mörkare. I genomsnitt är 65-70 % av jordytan skymd av moln i varje ögonblick, men också den siffran varierar.

Förändras albedot, handlar det inte bara om att Jorden ser ljusare eller mörkare ut från rymden. Ljusare, till exempel, innebär ju att mer strålning försvinner direkt tillbaka till rymden, utan att värma upp marken och atmosfären. Då blir det kallare. Variationer i albedot har direkt och märkbar påverkan på klimatet. Det intressanta är att forskare de senaste åren har upptäckt att Jordens albedo varierar mycket mer än man tidigare trodde. Sedan 1980-talet har albedot gått både upp och ned med en storlek som svarar mot förändringar som är flera gånger större än alla de växthusgaser människan har släppt ut genom historien. Här är ett diagram som visar hur albedot har varierat de senaste decennierna:

Låt oss också titta på hur världsmedeltemperaturen har varierat under samma tid, enligt de beräkningar som Climate Research Uńit har gjort:

Den röda linjen år 1990 i det översta diagrammet visar hur mycket extra strålning jordytan beräknas ta emot till följd av den ökande halten av växthusgaser i atmosfären. Som synes är denna röda linje betydligt mindre än de variationer som orsakas av albedoförändringar. Det undre diagrammet visar att uppvärmningen under denna period har varit ungefär 0,6 grader, med enstaka, högre, tillälliga toppar.

Så om dessa växthusgaser kan få världen att bli rejält varmare, varför ser vi inte hela tiden Jordens medeltemperatur gå upp och ned med flera grader, som svar på förändringarna i Jordens albedo? Ja, det är en synnerligen intressant fråga att försöka hitta svar på.

Tillbaka till startsidan för min vetenskapsavdelning.