Jacek Musiał, Karol Musiał
We wcześniejszych artykułach w „Kurierze WNET” wykazaliśmy, o ile bardziej prawdopodobny jest wzrost globalnej temperatury pochodzący od spalania węglowodorów, w szczególności gazu ziemnego i ropy naftowej, aniżeli węgla jako paliwa stałego. Kolejną z wielu jest zaprezentowana poniżej hipoteza antropogenicznej zmiany powierzchni Ziemi w sposób powodujący większą absorpcję energii cieplnej. (…)
Kiedy na początku ubiegłego wieku naukowcy próbowali oszacować bilans energetyczny Ziemi, potrzebna im była znajomość współczynników, z jakimi Ziemia odbija promieniowanie słoneczne. Każda planeta to promieniowanie odbija w małym lub dużym stopniu.
Zdolność odbijania promieniowania elektromagnetycznego w zakresie widzialnym przekłada się na obserwowaną jasność planety. Ten właśnie współczynnik otrzymał nazwę albedo. Generalnie przez pojęcie ‘albedo’ rozumie się „białość” powierzchni – jej zdolność do odbijania padającego nań promieniowania elektromagnetycznego.
Albedo wyraża się jako stosunek mocy odbitego we wszystkich kierunkach promieniowania elektromagnetycznego do mocy promieniowania padającego na daną powierzchnię. Wyrażane może być w procentach. Im większa zdolność do odbijania, tym większą wartość ma albedo. W astronomii zwykle rozważa się albedo całego ciała niebieskiego. Rozróżnia się albedo geometryczne i albedo Bonda; ich wartości liczbowe się nie pokrywają. Przykładowe wartości albedo Bonda (w zakresie widzialnym) wynoszą: dla Ziemi – 37%, Marsa – 16%, Wenus – 60%, Księżyca – 7%.
Drogi
(…) Przyjmując średnią szerokość drogi z poboczem na poziomie 8 m, okaże się, że powierzchnia całkowita dróg na świecie jest rzędu 0,8 mln km2. Nie wiemy, czy autor uwzględnił powierzchnie lotnisk, parkingów i innych utwardzonych powierzchni.
Wolfram Alpha Computational Intelligence – jedno ze źródeł, które biorą pod uwagę tylko drogi utwardzone – ocenia ich długość na 33 mln km. Lecz należałoby pewnie przyjąć większą średnią szerokość takich dróg. Jest prawdopodobne, że stanowią one faktycznie tylko 1/3 wszystkich dróg na świecie. Przy powierzchni lądów 150 mln km2, wszystkie drogi zajmują 0,5% powierzchni lądów.
Zdecydowana większość dróg utwardzonych na świecie ma nawierzchnię bitumiczną (Garbacz M., Projektowanie dróg. Drogi betonowe czy asfaltowe, 2020). Drugim rodzajem nawierzchni jest beton (ciemne odmiany lub z pigmentami). Kolejne, dominujące w przeszłości, to drogi brukowane z bazaltu i innych skał magmowych. Drogi pierwotnie jasne stają się wkrótce ciemniejsze z uwagi na przechodzenie do nich drobin czarnego kauczuku z sadzą z opon samochodowych albo po prostu z powodu zwykłego brudu. Z kolei najczarniejsze drogi asfaltowe, o początkowym albedo niezwykle niskim – 4% – stają się jaśniejsze, by po latach eksploatacji dojść nawet do 12%. Jeśli przyjmiemy, że infrastruktura drogowa zmieniła pierwotne albedo tylko o połowę, to by znaczyło, że drogi zmieniły albedo lądów o 0,25%.
Dachy
(…) Drogi w obszarach zurbanizowanych zwykle już są wliczane w powierzchnię terenu zurbanizowanego. Dane dotyczące terenów zurbanizowanych określają ich powierzchnię liczbami oscylującymi od 0,38% do 3% powierzchni lądów. (…) Przyjmiemy ostrożnie powierzchnię dachów jako 0,7% powierzchni lądów.
Większość budynków ma ciemne pokrycie, głównie ciemne bitumiczne, w postaci papy lub płyt. Zmienia ono albedo powierzchni o połowę wobec pierwotnego, czyli w skali powierzchni wszystkich lądów o około 0,35% wobec powierzchni pierwotnej przed ingerencją ludzką.
Razem ze zmianą albedo wynikającą z dróg, będzie to już 0,6%. Niepewność tych szacunków jest duża; jeśli sięga 50%, to zmiana albedo spowodowana zbudowaniem dróg i pokryciem dachów mieściłaby się w przedziale 0,3 do 1,2%.
Uprawa roli
Grunty orne zajmują 11% powierzchni lądów (…). Ta gałąź rolnictwa, która obejmuje uprawy typu orka, gryzowanie, kultywowanie, bronowanie itp., zajęła gleby wcześniej porośnięte lasami, preriami, sawanną, nawet tereny pustynne po ich nawodnieniu. Sezon wegetacyjny trwa różnie długo; przez resztę roku gleba pozostaje bez ochronnej warstwy roślinnej i bez warstwy wiążącej węgiel z atmosfery. W strefach chłodniejszych okres wegetacji zajmuje jeden sezon rocznie, w cieplejszych strefach – dwa. W międzyczasie glebę poddaje się kilku obróbkom mechanicznym, które utrzymują ją w stanie powierzchni rozwiniętej do wielokrotności rozwinięcia pierwotnej gleby na tym terenie. ‘Rozwinięcie powierzchni’ (…) obejmuje pojęcia ‘struktury gleby’, ‘pulchności’, ‘porowatości’, ‘stopnia pokruszenia’, ‘gruzełkowatości gleby’, ‘gęstości objętościowej’, ‘powierzchni właściwej’, ‘napowietrzenia’. Takie zwiększenie powierzchni powoduje, że gleba absorbuje promieniowanie słoneczne w sposób zbliżony do ciała doskonale czarnego; nawet jeśli byłaby wizualnie biała na powierzchni – część światła grzęźnie w szczelinach rozwiniętej gleby.
Ekspansja rolnictwa spowodowała konieczność nawadniania pozyskiwanych ziem. Wykorzystywane do tego celu rzeki potrafią całe znikać, zanikają jeziora w Afryce i w Azji. (…)
Nawadnianie, rozwinięcie powierzchni, odsłonięcie gleb poza okresami wegetacji są wystarczającymi czynnikami, które mogły zmienić albedo 11% powierzchni lądów, czyli 16,5 mln km2, przynajmniej o 1/4.
Suma antropogenicznej zmiany albedo
Albedo powierzchni Ziemi odpowiada tylko za część energii odbitej przez całą planetę. Największy udział w zmianie albedo powierzchniowego Ziemi ma rolnictwo. Suma antropogenicznej zmiany albedo powierzchniowego, spowodowanej przez budowę dróg, urbanizację i rolnictwo, jest zbliżona do wartości 3%. (…) Ostrożnie przez nas szacowana antropogeniczna zmiana albedo Ziemi tylko na poziomie 3% spowoduje zmianę w bilansie energetycznym lądów nie mniej niż 0,2%.
Cały artykuł Jacka i Karola Musiałów pt. „Hipoteza Poznań. Drogi, dachy i rolnictwo przyczyną globalnego ocieplenia?” znajduje się na s. 3 sierpniowego „Śląskiego Kuriera WNET” nr 74/2020.
- Od lipca 2020 r. cena wydania papierowego „Kuriera WNET” wynosi 9 zł.
- Ten numer „Kuriera WNET” można nabyć również w wersji elektronicznej (wydanie ogólnopolskie, śląskie i wielkopolskie wspólnie) w cenie 7,9 zł pod adresem: e-kiosk.pl, egazety.pl lub nexto.pl.
- Czytelnicy gazety za granicą mogą zapłacić za nią PayPalem lub kartą kredytową na serwisie gumroad.com.
- Prenumerata 12-miesięczna wersji elektronicznej: 87,8 zł.
- Wydania archiwalne „Kuriera WNET” udostępniamy gratis na www.issuu.com/radiownet.
