פעילות אורבאנית מפחיתה את עוצמת קרינת השמש

החוקרים פרופ' פנחס אלפרט וד”ר פבל קישצ'ה מהחוג לגיאופיסיקה ומדעים פלנטריים שבאוניברסיטת תל-אביב מצאו כי במשך תקופה של 25 שנים (1964-1989), עמעום אור השמש נבע מתופעה מקומית שמקורה בפעילות האדם

מחקר חדש באוניברסיטת תל אביב שפורסם לאחרונה ב- GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS (VOL. 35, L08801, doi:10.1029/2007GL033012, 2008) מגלה כי הפעילות האורבאנית מפחיתה את עוצמת קרינת השמש.

החוקרים , פרופ' פנחס אלפרט וד”ר פבל קישצ'ה מ החוג לגיאופיסיקה ומדעים פלנטריים שבאוניברסיטת תל-אביב מצאו כי במשך תקופה של 25 שנים (1964-1989), עמעום אור השמש נבע מתופעה מקומית שמקורה בפעילות האדם. בפרט, נמצא שהעמעום נצפה רק באזורים מוגבלים (~30%) משטח כדור הארץ, והוגבל לאזורים צפופי אוכלוסיה של מעל 10 נפשות לקמ”ר.

בעבודה קודמת (Alpert et al., Geophys. Res. Lett., 2005)הראו החוקרים כי עמעום אור השמש בין השנים 1964 עד 1989 הורגש בעיקר באזורים אורבאניים עם אוכלוסיה גדולה מ-100,000 איש. בעבודה הנוכחית, נחקרה השפעת האורבניזציה על כמות אור השמש על ידי מציאת ההשפעה הכמותית של השפעת האוכלוסייה הגדלה על עמעום אור השמש, תוך התייחסות לכל מדידות הקרינה המצויות בעולם – 317 נקודות מדידה, כולל אזורים דלילי אוכלוסיה.

ציור 1 מציג שינויים משנה לשנה (1964-1989) של שטפי הקרינה השנתיים ממוצעים לכל שנה בקבוצות נבחרות לפי צפיפות אוכלוסין, של אזורים שונים בעולם. הקווים הצבעוניים מיצגים את המגמה הליניארית לכל קבוצה. העולה מציור 1 הוא כי עמעום אור השמש מושפע בעיקר מפליטות חלקיקים אנטרופוגניים: הירידה בקרינת השמש המגיעה לפני השטח גדלה עד ל–0.32 W/m2/yr , כאשר צפיפות האוכלוסייה גדלה מ-10 ל-200 נפשות לקמ”ר.

באזורים בהם צפיפות האוכלוסייה גדולה מ-200 נפשות לקמ”ר נצפה אפקט של רוויה: מגמת הירידה בקרינה מורגשת הרבה פחות מאשר באזורים עם צפיפות אוכלוסיה קטנה יותר. ריכוז החלקיקים בערי ענק (Mega-Cities) גבוה הרבה יותר מאשר באזורים מרוחקים. מכאן, שבערים הענקיות ההשפעות הישירות והעקיפות של החלקיקים האנטרופוגניים על הפחתת קרינת השמש חזקות הרבה יותר. וזה מביא, ככל הנראה, לרוויה בהשפעות החלקיקים על העננים.

עוצמת קרינת השמש בממוצע שנתי (ווט למ”ר) בתקופת המחקר, אזורים אורבאניים קיבלו פחות קרינת שמש בהשוואה לאזורים מרוחקים בכמות של ~12 W/m2 שהיא שוות ערך לירידה בקרינה של 8%.
שנה

ציור 1: שינויים משנה לשנה (1964-1989) של שטפי הקרינה השנתיים ממוצעים לכל שנה בקבוצות נבחרות של אזורים שונים בעולם ע”פי צפיפות אוכלוסיה כדלהלן. הסימון של כוכבים שחורים הם עבור אזורים מאוד דלילי-אוכלוסין עם צפיפות קטנה מ-10 נפשות לקמ”ר, עיגולים כחולים- 100>צפיפות≥10 נפשות לקמ”ר, משולשים ירוקים 200>צפיפות≥100 נפשות לקמ”ר, משולשים אדומים 400>צפיפות≥200 נפשות לקמ”ר ומשולשים סגולים – צפיפות≥400 נפשות לקמ”ר. הקווים הצבעוניים מיצגים את המגמה הליניארית. ניתן לראות כי בסוף התקופה (1989) באזורים צפופי אוכלוסין (קו אדום) קרינת השמש פחותה בכ- 10-15 ווט למ”ר. ירידה של כ- 8-10% בהשוואה לעוצמה הממוצעת של כ- 150 ווט למ”ר.

המחקר בוצע ע”י פרופ' פנחס אלפרט וד”ר פבל קישצ'ה מ החוג לגיאופיסיקה ומדעים פלנטריים, אוניברסיטת תל-אביב ופורסם ב: Geophysical Research Letters (accepted, March 3, 2008)

על החוקרים

פרופ. פנחס אלפרט: ראש החוג לגיאופיסיקה ומדעים פלנטאריים, בפקולטה למדעים מדויקים, באוניברסיטת תל אביב. הוא מפתח השיטה החדשנית של הפרדת פקטורים במודלים מספריים (Stein and Alpert, JAS 1993). שיטה זו אומצה על ידי קבוצות רבות בעולם. פרופ. אלפרט הוא מחבר שותף ביותר מ-150 מאמרים שעברו שיפוט מדעי, בעיקר בתחום של דינאמיקה אטמוספרית בסקלה בינונית ובאקלים. מחקריו מתמקדים באקלים, דינאמיקה אטמוספרית, שיטות נומריות, מודלים באזורים מוגדרים ושינויים אקלימיים. המודל האטמוספרי הבסיסי שנבנה על ידו בעבודת הדוקטורט שלו בשנת 1980 הורחב ונמצא בשימוש בבלגיה (LLN) ופינלנד (UH). פרופ. אלפרט יסד ועומד בראש המרכז הלאומי בישראל לנתונים על כדור הארץ בשיתוף עם נאס”א.

ד”ר פאבל קישצ'ה: החוג לגיאופיסיקה ומדעים פלנטריים, אוניברסיטת תל אביב. לד”ר קישצ'ה ניסיון נרחב בשטח של מודלים וחיזוי חלקיקים אטמוספריים. הוא מחבר שותף במעל ל-30 מאמרים שעברו שיפוט מדעי, בעיקר בהיבטים של מודלים וחיזוי.