النشاط الحضري يقلل من شدة الإشعاع الشمسي

وجد الباحثون البروفيسور بنحاس ألبرت والدكتور بافيل كيششا من قسم الجيوفيزياء وعلوم الكواكب في جامعة تل أبيب أنه على مدى 25 عاما (1964-1989)، كان إعتام ضوء الشمس ظاهرة محلية مصدرها النشاط البشري

كشفت دراسة جديدة في جامعة تل أبيب نُشرت مؤخرًا في GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS (VOL. 35, L08801, doi:10.1029/2007GL033012, 2008) أن النشاط الحضري يقلل من شدة الإشعاع الشمسي.

ووجد الباحثون البروفيسور بنحاس ألبرت والدكتور بافيل كيشا من قسم الجيوفيزياء وعلوم الكواكب في جامعة تل أبيب أنه على مدى 25 عاما (1964-1989)، كان إعتام ضوء الشمس ظاهرة محلية ناشئة عن النشاط البشري . على وجه الخصوص، وجد أن التعتيم قد لوحظ فقط في مناطق محدودة (~ 30٪) من سطح الأرض، وكان يقتصر على المناطق ذات الكثافة السكانية العالية التي تزيد عن 10 أشخاص لكل متر مربع.

وفي عمل سابق (Alpert et al., Geophys. Res. Lett., 2005) أظهر الباحثون أن إعتام ضوء الشمس بين عامي 1964 و1989 كان محسوسًا بشكل رئيسي في المناطق الحضرية التي يزيد عدد سكانها عن 100,000 شخص. في العمل الحالي، تمت دراسة تأثير التحضر على كمية ضوء الشمس من خلال إيجاد التأثير الكمي لتأثير تزايد السكان على إعتام ضوء الشمس، بالرجوع إلى جميع قياسات الإشعاع الموجودة في العالم - 317 نقطة قياس، بما في ذلك نقاط قياس متفرقة. المناطق المأهولة بالسكان.

ويبين الشكل 1 التغيرات من سنة إلى أخرى (1964-1989) في متوسط ​​التدفقات الإشعاعية السنوية لكل سنة في مجموعات مختارة وفقا للكثافة السكانية، في مناطق مختلفة من العالم. تمثل الخطوط الملونة الاتجاه الخطي لكل مجموعة. ما يظهر من الشكل 1 هو أن إعتام ضوء الشمس يتأثر بشكل أساسي بانبعاثات الجسيمات البشرية: يزداد الانخفاض في الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى السطح بما يصل إلى 0.32 واط/م2/سنة، عندما تزيد الكثافة السكانية من 10 إلى 200 شخص لكل متر مربع .

في المناطق التي تزيد فيها الكثافة السكانية عن 200 شخص لكل متر مربع، يُلاحظ تأثير التشبع: يكون الاتجاه نحو انخفاض الإشعاع أقل بكثير مما هو عليه في المناطق ذات الكثافة السكانية الأقل. وتركيز الجزيئات في المدن الكبرى أعلى بكثير منه في المناطق النائية. ومن ثم، فإن التأثيرات المباشرة وغير المباشرة للجسيمات البشرية المنشأ على تقليل الإشعاع الشمسي في المدن الضخمة تكون أقوى بكثير. وهذا يؤدي، على ما يبدو، إلى التشبع في تأثيرات الجزيئات على السحب.

المتوسط ​​السنوي لكثافة الإشعاع الشمسي (واط لكل متر مربع) خلال فترة الدراسة، تلقت المناطق الحضرية إشعاعًا شمسيًا أقل مقارنة بالمناطق النائية بمقدار ~12 وات/م2 وهو ما يعادل انخفاضًا بنسبة 8٪ في الإشعاع.
שנה

الشكل 1: التغيرات من سنة إلى أخرى (1964-1989) في متوسط ​​التدفقات الإشعاعية السنوية لكل سنة في مجموعات مختارة من مناطق مختلفة من العالم حسب الكثافة السكانية على النحو التالي. علامات النجوم السوداء مخصصة للمناطق ذات الكثافة السكانية المنخفضة جدًا والتي تقل الكثافة فيها عن 10 أشخاص لكل متر مربع، والدوائر الزرقاء - 100>الكثافة ≥10 أشخاص لكل متر مربع، والمثلثات الخضراء 200>الكثافة ≥100 شخص لكل متر مربع، والمثلثات الحمراء 400>الكثافة≥200 شخص لكل متر مربع والمثلثات الأرجوانية - الكثافة≥400 شخص لكل متر مربع. تمثل الخطوط الملونة الاتجاه الخطي. ويمكن ملاحظة أنه في نهاية الفترة (1989) في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية (الخط الأحمر) يقل الإشعاع الشمسي بحوالي 10-15 واط لكل متر مربع. انخفاض بحوالي 8-10% مقارنة بمتوسط ​​قوة حوالي 150 واط للمتر المربع.

أجرى البحث البروفيسور بنحاس ألبرت والدكتور بافيل كيشا من قسم الجيوفيزياء وعلوم الكواكب بجامعة تل أبيب وتم نشره في: Geophysical Research Letters (تم قبوله في 3 آذار (مارس) 2008).

على الباحثين

البروفيسور بنحاس ألبرت: رئيس قسم الجيوفيزياء وعلوم الكواكب في كلية العلوم الدقيقة بجامعة تل أبيب. قام بتطوير الطريقة المبتكرة لفصل العوامل في النماذج العددية (Stein and Alpert, JAS 1993). وقد تم اعتماد هذه الطريقة من قبل العديد من المجموعات في العالم. البروفيسور شارك ألبرت في تأليف أكثر من 150 ورقة بحثية تمت مراجعتها من قبل النظراء، معظمها في مجال ديناميكيات الغلاف الجوي المتوسط ​​النطاق والمناخ. تركز أبحاثه على المناخ وديناميكيات الغلاف الجوي والطرق العددية والنماذج في مناطق محددة والتغيرات المناخية. تم توسيع نموذج الغلاف الجوي الأساسي الذي بناه في أطروحته للدكتوراه في عام 1980 وهو قيد الاستخدام في بلجيكا (LLN) وفنلندا (UH). البروفيسور أسس ألبرت ويرأس المركز الوطني الإسرائيلي لبيانات الأرض بالتعاون مع وكالة ناسا.

د. بافل كيشا: قسم الجيوفيزياء وعلوم الكواكب، جامعة تل أبيب. يتمتع الدكتور كيشا بخبرة واسعة في مجال نمذجة جسيمات الغلاف الجوي والتنبؤ بها. وقد شارك في تأليف أكثر من 30 مقالة تمت مراجعتها من قبل النظراء، خاصة في جوانب النمذجة والتنبؤ.