Számít a hó szemcsemérete
(Rovat: Környezetünk védelme, GMES - Copernicus - 2019.06.23 07:15.)

A hópelyhek mérete meghatározza a szemcsék albedóját, vagyis azt, mennyit vernek vissza a rájuk eső fényből.

Mindkét tényező – maga hó, illetve annak albedója – fontos szerepet játszik az éghajlati rendszerben és az időjárás alakulásában. Nemrég a kutatók egy új elméleti módszert alkalmaztak a Sentinel–3 műholdak adataira, ami új megvilágításba helyezi Grönland változó albedóját.

A Föld felszínét elérő napfény körülbelül egyharmada visszaverődik a világűrbe, kétharmad részét pedig elnyelik a szárazföldek, az óceánok és a légkör. A visszavert és a beeső fénymennyiség aránya az albedo, amely definíciója értelmében egy 0 és 1 közötti szám, de gyakran százalékban kifejezve szokás megadni. Ha a Földet teljes egészében jég borítaná (ami a földtörténeti múltban előfordult, ez volt az ún. „hógólyó Föld”), akkor bolygónk a ráeső napfény 80%-át visszaverné. Ezzel szemben, a sötétzöld lombozatú, sűrű erdőkkel borított felszín a napfény mindössze kb. 10%-át veri vissza, vagyis albedója 0,1.

A Föld egészének albedója természetes okok miatt, elsősorban az évszakokra jellemző eltérő színek miatt változik. Emellett hosszú távú változások is kimutathatók, amelyeket például a hóborítottság, a légszennyezettség és a vegetáció változásai okoznak, és amelyek mind hatással vannak arra, mennyi hőt nyel el Földünk. Ezért a globális éghajlat-megfigyelő rendszerben (Global Climate Observing System) az albedót és a havat egyaránt fontos klímaváltozóknak tekinti, amelyek viselkedésének megértése az éghajlat változásának pontosabb előrejelzését teszi lehetővé.

A hó fényvisszaverő-képessége függ a szemcsék méretétől. A nagyobb szemcsék kevesebb fényt vernek vissza, ezért szürkébbnek látszanak. (Kép: H.C. Steen Larsen)

A jéggel és hóval borított területek kiterjedését, illetve ezek változását folyamatosan követik a műholdak műszerei. A Föld teljes albedójának változásához azonban nemcsak a hóval és jéggel borított terület nagysága járul hozzá, hanem az is, hogy még ha hó is borítja a felszínt, az olvadása során változik a hó fényvisszaverő-képessége. Ebben lényeges szerepe van a hó szemcseméretének. A frissen hullott hó szemcséi általában 0,5 milliméternél kisebb átmérőjűek, azonban a hó olvadása során a szemcsék mérete nő, a nagyobb szemcsék pedig kevesebb fényt vernek vissza.

A hó szemcséinek mérete (balra) és a felszín albedója (jobbra). A szürke területek felhővel borítottak vagy más okból adathiányosak. (Teljes animáció: GEUS–J. Box / ESA)

Tavaly jelent meg a Cryosphere című folyóiratban egy elméleti tanulmány arról, miként lehet műholdas mérések alapján meghatározni a hó szemcseméretét. Ezt a módszert felhasználva Dánia és Grönland Geológiai Szolgálata (GEUS) a Sentinel–3 műholdak adatai alapján előállította a fenti animációt. (Természetesen a hó albedója elsősorban a rárakódó szennyezés, például az erdőtüzekből eredő korom lerakódása miatt is változik, ez azonban csak a történet egy része, ehhez járul hozzá a szemcseméret okozta változás.)

Sötét és színes szennyeződések okozzák a vízzel telített gleccserjég tetejét borító hó színének változását. A színes szennyeződés főként biológiai eredetű. (Kép: GEUS–J. Box)

Sikerült kimutatniuk, hogy a meleg légáramlatok hatására még a sziget belsejében, a tengerparttól távoli területeken is sötétebb árnyalatú foltok jelennek meg. Jelenleg a Sentnel–3 mérési alapján folytatják a hó albedójára vonatkozó adatgyűjtést, amelyet korábban NOAA műholdjain és a MetOp műholdakon működő AVHRR, illetve a NASA Aqua és Terra műholdjain működő MODIS műszerekkel kezdtek el. A vizsgálatot a jövőben kiterjesztik Grönlandnál komplexebb területekre is.