Může za oteplování změna odrazivosti Země?

Planetární albedo je bezrozměrná veličina, která popisuje poměr slunečního záření odraženého Zemí jako planetou ke slunečnímu záření vstupujícímu do atmosféry Země na její horní hranici. Jeho celková velikost je přibližně 0,29. Tedy 29 % celkového množství dopadajícího slunečního záření je planetou odraženo do okolního vesmírného prostoru. K planetárnímu albedu přispívají nejvíce oblačnost, dále povrch pokrytý sněhem a ledem, pouštní oblasti a také atmosférické aerosoly.

V posledních dvou dekádách došlo k měřitelnému poklesu planetárního albeda. Satelitní měření NASA (známé pod názvem CERES) udávají pokles přibližně o 0,005 za posledních dvacet let. Tedy z původní velikosti 0,291 kleslo na přibližně 0,286. To odpovídá zvýšení absorbované energie o asi +1,5 W·m⁻², což je nezanedbatelná změna celkové radiační bilance. 

Studie Li et al. (2025) ukazuje, že pokles albeda je způsoben hlavně úbytkem nízké oblačnosti, úbytkem sněhu, ledu a změnami v množství atmosférických aerosolů. Snížení albeda následně prohlubuje energetickou nerovnováhu Země (Earth's Energy Imbalance) a zesiluje probíhající oteplování.  

Tento pokles albeda tedy ke změně klimatu přispívá, ale není její hlavní příčinou, zároveň je z velké části jejím důsledkem. Prvotní příčinou současné změny klimatu jsou rostoucí koncentrace skleníkových plynů, které představují dlouhodobě rostoucí zdroj kladného radiačního působení (forcingu). To narušuje energetickou bilanci Země a následně vede ke globálnímu oteplování. Změny albeda jsou pak přímou reakcí klimatického systému na globální oteplování. Jejich výsledný rozsah je ovlivňován a částečně kompenzován různými procesy v atmosféře a na zemském povrchu.

Vliv atmosférických aerosolů na albedo a energetickou bilanci Země je složitý a závisí především na jejich složení a vlastnostech. Aerosoly mohou klima ovlivňovat několika různými mechanismy. Prvním je přímá interakce aerosolů s procházejícím slunečním zářením. Některé aerosoly, zejména ty s obsahem síry, sluneční záření rozptylují a část z něj směřují zpět do vesmíru. Přispívají tak ke zvýšení planetárního albeda a mají celkově ochlazující účinek. Jiné částice naopak sluneční záření silně absorbují. Typickým příkladem je černý uhlík (v angličtině “black carbon”), který absorpcí slunečního záření zahřívá atmosféru a má oteplující radiační účinek.

Druhým důležitým mechanismem jsou interakce aerosolů s oblačností. Aerosoly mohou ovlivňovat vznik, vlastnosti a životnost oblaků, a tím také množství slunečního záření, které je Zemí odraženo. Právě tento mechanismus významně ovlivňuje planetární albedo.

Třetím mechanismem je usazování tmavých částic na zemském povrchu. Tady je důležité zejména snížení albeda při usazování uhlíkatých aerosolů (např. sazí) na povrchu sněhu a ledu. 

Tímto způsobem může lokálně dojít ke snížení albeda o několik procent a významně urychlit tání. Přestože v jednotlivých oblastech (např. Tibetská plošina nebo Arktida) jde o výrazný efekt s radiačním forcingem až jednotek W·m⁻², globální průměrný dopad na planetární albedo je podstatně menší, zhruba +0.04 W·m⁻². Výsledný účinek navíc ovlivňují další procesy, například oblačnost. 

Konkrétním příkladem antropogenních aerosolů jsou emise částic z pneumatik při provozu automobilové dopravy. Tyto převážně tmavé aerosolové částice mohou hrát podobnou roli jako aerosoly s obsahem uhlíku, tedy ztmavovat povrch, snižovat albedo a tak přispívat k ohřívání planety. Podle studie Reynolds et al. (2024) by vliv těchto částic vznikajících opotřebením pneumatik mohl přidávat přibližně 10–30 % k radiačnímu účinku atmosférického černého uhlíku. Toto číslo je ale zatíženo značnou nejistotou a v lokálním měřítku se může vliv velmi lišit v závislosti na geografické poloze, atmosférickém proudění, transportu částic a jejich depozici na povrchu.  

Z důvodů zdravotních rizik a snahy o zlepšení kvality ovzduší dochází v posledních desetiletích ke snižování emisí antropogenních aerosolů. V důsledku toho se snížila aerosolová zátěž atmosféry, takže je v ní méně částic, které mohou odrážet sluneční záření. To přispívá k poklesu planetárního albeda, zejména také prostřednictvím interakcí aerosolů s oblačností. Jejich celkový ochlazující (negativní) radiační účinek je proto menší. Tento pokles albeda zvyšuje množství absorbovaného slunečního záření na horní hranici atmosféry, přispívá ke zvýšení energetické nerovnováhy Země a tím i k oteplování povrchu.