ما هي ظاهرة الألبيدو

تعريف الألبيدو

الألبيدو مصطلح فيزيائي يشير إلى كمية غير مادية تعبر عن مدى قدرة الأسطح على عكس الطاقة الشمسية، وتتفاوت تلك الكمية بين الرقمين 0-1 باختلاف درجة قتامة السطح، حيث يؤشر الرقم صفر إلى قتامة السطح والرقم واحد إلى سطوعه أو بياضه، وهكذا يكون السطح ذو القيمة صفر ممتصاً مثالياً للطاقة، بينما يكون السطح ذو القيمة واحد عاكساً مثالياً.^[١]

يمكن استنباط درجة الألبيدو بشكل حدسي بين العامة في التعاملات اليومية كتفضيل ارتداء الملابس البيضاء في فصل الصيف أو تجنب ملامسة الأسفلت المعرض لأشعة الشمس المباشرة.^[١]

الألبيدو في علم الفلك

يستخدم الفلكيون درجة الألبيدو على الكواكب لتحديد مركبات وسوائل السطح، وذلك من خلال مقارنة درجة السطوع بقطر الكوكب والمسافة بينه وبين الأرض.^[٢]

وبما أنَّ الأسطح الكبيرة في الكواكب والكوكيبات يمكن أن تضم أكثر من مادة واحدة في حالات مختلفة صلبة وسائلة وغازية، فإنَّ متوسط سطوع مجموع تلك المواد هو مقياس الألبيدو بين الكواكب، فيما يعرف ببوند ألبيدو، نسبة إلى الفلكي جورج بوند الذي استطاع المقارنة بين درجة سطوع الشمس والقمر والمشترى في عام 1861م.^[٢]

الألبيدو والتغير المناخي

قياس ألبيدو الأرض ضروري للغاية عند البحث في عملية التغير المناخي للكوكب، حيث إنَّ الرقم الحالي وهو 0.39 يشير إلى مدى التوازن بين كمية الطاقة التي يعكسها كوكب الأرض، وبين تلك التي يمتصها، وتغير ذلك الرقم يعني تغير ميزان حرارة كوكب الأرض.^[٣]

إنَّ ظاهرة الاحتباس الحراري تسبب تغير ألبيدو الأرض، وذلك لأنَّ كمية الثلوج التي تغطي سطح الكوكب عند القطبين وغيرهما تنخفض تأثرًا بارتفاع درجة الحرارة، ما يعني تقلص المساحة البيضاء على الكوكب، وبالتالي تقليل درجة السطوع الكلية وانعكاس الطاقة، فتمتص الأرض كميات أكبر من الطاقة الصادرة من الشمس فترتفع درجة حرارتها أكثر.^[٣]

إنَّ تلك الدورة تمثل خطورة كبيرة على بقاء الكائنات الحية على الكوكب، ولذلك فإن ظاهرة ذوبان ثلوج القطب الشمالي مثيرة للقلق بشكل كبير لدى العلماء لمسؤوليته المباشرة عن التغيرات المناخية غير المتوقعة للأسباب السابق ذكرها.^[٣]

آلية تحديد الألبيدو

يمكن تحديد قيمة الألبيدو للأجسام كالتالي:^[٤]

• تعطي الأجسام السوداء قيمة ألبيدو قريبة من الصفر (0)

أي أنها تمتص جميع الأشعة الشمسية الواقعة عليها، فكلما امتصت الأجسام أشعة بنسبة أكبر، يكون لها قيمة ألبيدو قريبة من صفر، وبالتالي تعتبر أجسامًا معتمة.

• تعطى الأجسام البيضاء قيمة ألبيدو قريبة من الواحد (1)

أي أنها تعكس كامل الضوء الساقط عليها أو جزءًا كبيرًا منه، فكلما عكست الأجسام أشعة أعلى كان لها قيمة ألبيدو أعلى.

ومن الجدير بالذكر أن قيمة الألبيدو الخاصة بكوكب الأرض هي 0.367، أي أنه يعكس ما قيمته 36% من الأشعة الساقطة عليه ويمتص الباقي، ويعود الفضل بذلك للمساحات الثلجية البيضاء القادرة على عكس الأشعة.^[٤]

أما القمر، فمعدل عكسه للأشعة الساقطة عليه هو 0.12، أي أنه يعكس 12% من الإشعاع الساقط عليه، وقد أطلقت ناسا عدة أقمار صناعية لتحديد قيمة الألبيدو للأرض ومراقبتها، إما من خلال حساسات خاصة لقياس الأشعة المنعكسة أو من خلال حساب الأشعة الواقعة على القمر من الأرض.^[٤]

أقسام الألبيدو

يقسم الألبيدو لقسمين، هما:

الألبيدو العادي

أو ما يسمى بالانعكاس الطبيعي الكلي، وهو مقدار ما يعكسه الجسم من الأشعة الساقطة عليه (السطوع)، وتقاس قيمة الألبيدو الطبيعي بقيم نسبية ما بين 0 و1، فمثلًا الألبيدو الطبيعي للثلج يساوي ما نسبته 1.0 تقريبًا، أي أنه يعكس مقدارًا كبيرًا من الأشعة الساقطة عليه وذلك لأن لونه أبيض.^[٥]

الألبيدو بوند

سمي بذلك نسبة للعالم جورج بوند، ويعرف الألبيدو بوند بأنه الإشعاع الشمسي الذي ينعكس من الكواكب إلى الفضاء، وهذا النوع من الألبيدو يعطي مؤشرًا لمقياس توازن الطاقة على الكوكب، وتعتمد قيمته على نوع الطيف الساقط على الكوكب، إذ إن لكل طيف طاقة وطول موجي معينين، وتستخدم حاليًا الأقمار الصناعية المخصصة لتحديد ألبيدو بوند الطبيعي لكل كوكب.^[٥]

تعد ظاهرة الألبيدو من الظواهر الطبيعة التي تشير إلى مدى قدرة الأسطح على عكس الأشعة الشمسية، فتختلف القيمة حسب لون الجسم، إذ إن الأجسام البيضاء والفاتحة تعكس الأشعة بنسبة أكبر، مقارنة بالأجسام المعتمة التي تمتص الأشعة الواقعة عليها، وتتراوح قيمة الألبيدو بين الواحد والصفر، ومن فوائد الألبيدو في علم الفلك، أنه يساعد في تحديد نوعية المركبات وسوائل السطح للأجرام السماوية، بينما تدل قيمة الألبيدو على التغير المناخي في سطح الأرض، وللألبيدو نوعين؛ الألبيدو الطبيعي، وألبيدو بوند.

المراجع

1. ^ ^{أ ب} "Thermodynamics: Albedo", nsidc.org, Retrieved 15-4-2018. Edited.
2. ^ ^{أ ب} "Albedo", www.britannica.com, Retrieved 15-4-208. Edited.
3. ^ ^{أ ب ت} Jordan Hanania, Kailyn Stenhouse, Jason Donev, "Albedo"، energyeducation.ca, Retrieved 15-4-2018. Edited.
4. ^ ^{أ ب ت} " What is Albedo?", World Atlas, Retrieved 4/10/2021. Edited.
5. ^ ^{أ ب} "Albedo", Britannica, 9/7/2020, Retrieved 4/10/2021. Edited.