V??rifi?? contenu

Albedo

Sujets connexes: climat et du temps

?? propos de ce ??coles s??lection Wikipedia

SOS Enfants a fait cette s??lection Wikipedia aux c??t??s d'autres ??coles des ressources . Avec enfants SOS vous pouvez choisir de parrainer des enfants dans plus de cent pays

L'alb??do d'un objet est la mesure dans laquelle il refl??te de fa??on diffuse la lumi??re du soleil. Ce est donc une forme plus sp??cifique de l'expression r??flectivit??. Alb??do est d??fini comme le rapport de r??fl??chie de mani??re diffuse ?? l'incident rayonnement ??lectromagn??tique . C'est un mesure sans unit?? indicative de la diffuse de la surface ou du corps r??flectivit??. Le mot est d??riv?? du latin alb??do ??blancheur??, ?? son tour, ?? partir albus "blanc". La plage de valeurs possibles est de 0 (noir) ?? 1 (lumineux).

Pourcentage de la lumi??re du soleil r??fl??chie de mani??re diffuse par rapport ?? diverses conditions de surface de la terre

L'alb??do est un concept important dans climatologie et l'astronomie . Dans climatologie il est parfois exprim??e en pourcentage. Sa valeur d??pend de la fr??quence de rayonnement consid??r??: sans r??serve, il se r??f??re g??n??ralement ?? une certaine moyenne appropri??e ?? travers le spectre de la lumi??re visible . En g??n??ral, l'alb??do d??pend de la direction et de la distribution directionnelle de rayonnement entrant. Les exceptions sont Lambertiennes surfaces, qui dispersent rayonnement dans toutes les directions dans une fonction cosinus, de sorte que leur alb??do ne d??pend pas de la distribution entrant. Dans les cas r??alistes, un fonction de distribution de r??flectance bidirectionnelle (BRDF) est n??cessaire pour caract??riser les propri??t??s de diffusion d'une surface avec pr??cision, bien que l'alb??do sont en premi??re approximation tr??s utile.

Alb??do terrestre

Alb??do exemples
Surface Typique
Albedo
Asphalte frais 0,04
For??t de conif??res
(??t??)
0,08
Asphalte us?? 0,12
Sol nu 0,17
L'herbe verte 0,25
D??sert de sable 0,40
Le nouveau b??ton 0,55
La neige fra??che 0,80 ?? 0,90

Alb??do de mat??riaux typiques dans la gamme de la lumi??re visible jusqu'?? 90% pour la neige fra??che, ?? environ 4% pour le charbon, l'une des substances les plus sombres. Profond??ment cavit??s ombrag??es peuvent obtenir un alb??do efficace approcher le z??ro d'un noir. Lorsque vu de loin, la surface de l'oc??an a un alb??do faible, comme le font la plupart des for??ts, alors que les zones d??sertiques ont certains des plus hauts alb??do entre les reliefs. La plupart des zones terrestres sont dans une gamme de alb??do de 0,1 ?? 0,4. L'alb??do moyen de la Terre est d'environ 30%. Ce est beaucoup plus ??lev?? que pour l'oc??an en raison principalement de la contribution des nuages.

Les activit??s humaines ont modifi?? l'alb??do (via le d??frichement des for??ts et de l'agriculture, par exemple) de diverses r??gions ?? travers le monde. Cependant, la quantification de cet effet est difficile ?? l'??chelle mondiale.

L'exemple classique de l'effet alb??do est la r??troaction neige temp??rature. Si un enneig??es r??chauffe de la r??gion et la fonte des neiges, les baisses de l'alb??do, plus de lumi??re solaire est absorb??e, et la temp??rature a tendance ?? augmenter. L'inverse est vrai: si des formes de neige, un cycle de refroidissement qui se passe. L'intensit?? de l'effet de l'alb??do d??pend de la taille du changement de l'alb??do et la quantit?? de insolation; pour cette raison, il peut ??tre potentiellement tr??s important dans les tropiques.

Surface de l'alb??do de la Terre est estim?? r??guli??rement par capteurs de satellites d'observation de la Terre tels que la NASA s ' Instruments MODIS ?? bord du Terra et Satellites Aqua. Comme la quantit?? totale de rayonnement r??fl??chi ne peut pas ??tre mesur?? directement par satellite, d'un mod??le math??matique de la BRDF est utilis?? pour traduire un ensemble de mesures de r??flectance par satellite de l'??chantillon dans les estimations de r??flectance directionnelle h??misph??rique et la r??flectance bi-h??misph??rique.

Blanc-ciel et noir ciel alb??do

Il a ??t?? montr?? que pour de nombreuses applications impliquant alb??do terrestre, l'alb??do ?? un particulier angle z??nithal solaire {\ Theta_i} peut raisonnablement ??tre approch??e par la somme proportionnelle de deux termes: la r??flectance directionnelle h??misph??rique ?? ce angle z??nithal solaire, {\ Bar \ alpha (\ theta_i)} Et la r??flectance bi-h??misph??rique, {\ Bar \ bar \ alpha} la proportion concern?? ??tant d??fini comme la proportion de l'??clairement diffus {D} .

Albedo {\ Alpha} peut alors ??tre donn?? comme:

{\ Alpha} = (1-D) \ bar \ alpha (\ theta_i) + D \ bar \ bar \ alpha.

R??flectance directionnelle h??misph??rique est parfois appel??e black-ciel alb??do et bi-h??misph??rique r??flectance ciel blanc alb??do. Ces termes sont importants car ils permettent l'alb??do pour ??tre calcul??e pour des conditions d'illumination donn??e de la connaissance des propri??t??s intrins??ques de la surface.

Alb??do astronomique

L'alb??do des plan??tes , satellites et ast??ro??des peuvent ??tre utilis??es pour d??duire beaucoup sur leurs propri??t??s. L'??tude de l'alb??do, leur d??pendance ?? la longueur d'onde, l'angle d'??clairage ("l'angle de phase"), et la variation dans le temps comprend une majeure partie du champ de astronomique photom??trie. Pour les petites et loin des objets qui ne peuvent ??tre r??solus par les t??lescopes, une grande partie de ce que nous savons vient de l'??tude de leurs alb??do. Par exemple, l'alb??do absolue peut indiquer la teneur en glace de surface des objets du syst??me solaire externe, la variation de l'alb??do avec angle de phase donne des informations sur propri??t??s de r??golite, tout particuli??rement alb??do ??lev?? radar est indicatif de haute teneur m??tallique dans ast??ro??des .

Enceladus, une lune de Saturne, poss??de l'un des plus connus alb??do de tout organisme dans le syst??me solaire, avec 99% de rayonnement EM r??fl??chie. Un autre organe de haut alb??do notable est Eris , avec un alb??do de 86%. De nombreux objets dans le syst??me solaire externe et ceinture d'ast??ro??des ont un faible alb??do ?? environ 5%. Une telle surface sombre est consid??r??e comme indicative d'une primitive et fortement espace surface alt??r??e contenant des compos??s organiques .

L'alb??do global de la Lune est d'environ 7%, mais il est fortement directionnel et non lambertienne, affichant ??galement un effet de forte opposition. Bien que de telles propri??t??s de r??flectance sont diff??rentes de celles de tous les terrains terrestres, ils sont typiques de la surfaces de r??golithe de corps du syst??me solaire airless.

Deux alb??do communs qui sont utilis??s en astronomie sont les alb??do g??om??trique (mesurer la luminosit?? lorsque la luminosit?? vient directement derri??re l'observateur) et le Bond alb??do (mesure proportion totale de l'??nergie ??lectromagn??tique r??fl??chi). Leurs valeurs peuvent diff??rer de mani??re significative, ce qui est une source commune de confusion.

Dans les ??tudes d??taill??es, les propri??t??s de r??flectance directionnelles de corps c??lestes sont souvent exprim??s en termes de cinq Hapke param??tres qui d??crivent semi-empirique de la variation de l'alb??do avec angle de phase, comprenant une caract??risation de la effet de l'opposition surfaces de r??golite.

Corr??lation entre alb??do astronomique, magnitude absolue et le diam??tre

A = \ left (\ frac {1329 \ times10 ^ {- H / 5}} {D} \ right) ^ 2 ,

o?? Un alb??do est astronomique, R?? est le diam??tre en km.

Autres types d'alb??do

Diffusion simple alb??do - est utilis?? pour d??finir la diffusion des ondes ??lectromagn??tiques sur de petites particules. Cela d??pend des propri??t??s du mat??riau ( indice de r??fraction), la taille de la particule (s), et la longueur d'onde du rayonnement incident.

Quelques exemples d'effets d'alb??do terrestre

Fairbanks, en Alaska

Selon le National Climatic Data Centre de Donn??es GHCN 2, qui est compos?? de 30 ann??es moyennes climatiques liss??es pour des milliers de stations m??t??orologiques ?? travers le monde, la station m??t??orologique de coll??ge ?? Fairbanks, en Alaska, est d'environ 3 ?? C (5,4 ?? F) plus chaude que l'a??roport de Fairbanks, en partie en raison des modes de drainage de l'air, mais aussi en grande partie en raison de l'alb??do plus faible au coll??ge r??sultant d'une concentration plus ??lev??e de ??pinette arbres et donc moins ouverte sol enneig?? pour r??fl??chir la chaleur vers l'espace.

Les tropiques

Bien que l'effet alb??do temp??rature est le plus c??l??bre dans les r??gions froides de la terre, parce que plus la neige y tombe, il est en r??alit?? beaucoup plus forte dans les r??gions tropicales parce que dans les tropiques il ya toujours plus de lumi??re solaire. Lorsque br??siliens ??leveurs abattent sombres, tropical for??t tropicale arbres pour les remplacer par du sol encore plus sombre pour faire pousser des cultures, la temp??rature moyenne de la zone augmente jusqu'?? 3 ?? C (5,4 ?? F) toute l'ann??e, m??me si une partie de l'effet est par un changement de l'??vaporation ( flux de chaleur latente).

Effets ?? petite ??chelle

Albedo travaille sur une plus petite ??chelle, aussi. Les gens qui portent des v??tements sombres en ??t?? se mettent ?? un plus grand risque de un coup de chaleur que ceux qui portent des v??tements de couleur plus claire.

Albedo de divers terrains

L'alb??do d'un pin for??t ?? 45 ?? N en hiver o?? les arbres couvrent la surface de la terre est compl??tement seulement environ 9%, parmi les plus bas de tout environnement de la terre naturelle. Ce est en partie en raison de la couleur des pins, et en partie due ?? la diffusion multiple de la lumi??re du soleil dans les arbres qui abaisse le niveau d'ensemble refl??te la lumi??re. En raison de p??n??tration de la lumi??re, l'alb??do de l'oc??an est encore plus faible ?? environ 3,5%, mais cela d??pend fortement de l'angle du rayonnement incident. Dense moyennes mar??cageuses entre 9% et 14%. Arbres ?? feuilles caduques en moyenne environ 13%. Un terrain herbeux intervient g??n??ralement ?? environ 20%. Un champ st??rile d??pendra de la couleur du sol, et peut ??tre aussi bas que 5% ou aussi ??lev??e que 40%, avec 15% de la moyenne pour les terres agricoles. Un d??sert ou grande plage habituellement en moyenne autour de 25%, mais varie en fonction de la couleur du sable.

Zones urbaines

Les zones urbaines en particulier, ont des valeurs tr??s anormales pour alb??do en raison des nombreuses structures construites par l'homme qui absorbent la lumi??re avant que la lumi??re peut atteindre la surface. Dans la partie nord du monde, les villes sont relativement sombre, et Walker a montr?? que leur alb??do moyen est d'environ 7%, avec seulement une l??g??re augmentation au cours de l'??t??. Dans la plupart des pays tropicaux, les villes en moyenne autour de 12%. Ceci est similaire aux valeurs trouv??es dans les zones transitoires banlieue nord. Une partie de la raison pour laquelle ce est le diff??rent environnement naturel des villes dans les r??gions tropicales, par exemple, il ya des arbres plus tr??s sombres autour; Une autre raison est que les parties des tropiques sont tr??s pauvres, et les b??timents de la ville doivent ??tre construits avec des mat??riaux diff??rents. R??gions plus chaudes peuvent ??galement choisir des mat??riaux plus l??gers de construction couleur pour les structures resteront refroidisseur.

Arbres

Parce que les arbres ont tendance ?? avoir un faible alb??do, for??ts suppression aurait tendance ?? augmenter l'alb??do et donc pourraient produire un refroidissement climatique localis??e. Couverture Bons_plans compliquer davantage la situation. En zones saisonni??rement enneig??es, alb??do d'hiver de zones sans arbres sont de 10% ?? 50% plus ??lev?? que dans les zones bois??es ?? proximit?? parce que la neige ne couvre pas les arbres aussi facilement. Arbres ?? feuilles caduques ont une valeur d'alb??do d'environ 0,15 ?? 0,18 tandis que conif??res ont une valeur d'environ 0,09 ?? 0,15. La diff??rence entre feuillus et de conif??res est parce que les conif??res sont plus sombres en g??n??ral et avoir des graines en forme de c??ne. Le motif de ces ??nergie lumineuse semences pi??ge plus que des arbres ?? feuilles caduques.

Des ??tudes men??es par le Centre Hadley ont ??tudi?? la (g??n??ralement r??chauffement) Effet du changement de l'alb??do et (de refroidissement) effet relatif des la s??questration du carbone des for??ts de plantation. Ils ont constat?? que de nouvelles for??ts dans les zones tropicales et les latitudes moyennes ont tendance ?? refroidir; nouvelles for??ts dans les hautes latitudes (par exemple, Sib??rie) ??taient neutres ou peut-??tre le r??chauffement.

Neige

alb??do de la neige peuvent ??tre aussi ??lev??e que 90%; Ceci, cependant, est l'exemple id??al: nouvelle neige profonde sur un paysage sans relief. Au cours de l'Antarctique ils sont en moyenne un peu plus de 80%.

Si une zone l??g??rement couvert de neige se r??chauffe, la neige a tendance ?? fondre, r??duire l'alb??do, et donc conduisant ?? plus de la fonte des neiges (l'alb??do de la glace positif r??troaction). Ce est la base pour les pr??visions de r??chauffement accru dans les r??gions polaires et saisonni??re couvert de neige en raison du r??chauffement climatique.

Eau

Eau r??fl??chit la lumi??re de fa??on tr??s diff??rente ?? partir de mat??riaux terrestres typiques. La r??flectivit?? de la surface de l'eau est calcul?? en utilisant la ??quations de Fresnel (voir graphique).

R??flectivit?? de l'eau douce ?? 20 ?? C (indice de r??fraction = 1,333)

A l'??chelle de la longueur d'onde de la lumi??re m??me de l'eau ondul??e est toujours lisse pour la lumi??re est r??fl??chie dans un de mani??re sp??culaire (non diffuse). Le reflet de l'eau l??g??re est hors un effet monnaie courante de cette. Aux petits angles de lumi??re incidente, des r??sultats d'ondulation de r??flectivit?? r??duite (de jusqu'?? 100%) en raison de la pente de la courbe r??flectivit??-contre-angle incident et un angle d'incidence moyen a augment?? localement.

Bien que la r??flectivit?? de l'eau est tr??s faible ?? angle ??lev?? et moyen de la lumi??re incidente, il augmente consid??rablement aux petits angles de lumi??re incidente comme on en trouve sur le c??t?? lumineux de la terre pr??s de la terminateur (t??t le matin, apr??s-midi et pr??s des p??les). Cependant, comme mentionn?? ci-dessus, l'ondulation provoque une r??duction appr??ciable. Depuis la lumi??re r??fl??chie sp??culaire de l'eau ne atteint g??n??ralement pas le spectateur, l'eau est g??n??ralement consid??r?? comme ayant un tr??s faible alb??do en d??pit de sa forte r??flectivit?? ?? faibles angles de lumi??re incidente.

Notez que casquettes blanches sur les ondes regarder blanc (et ont un alb??do ??lev??) parce que l'eau est mousser (pas lisse ?? l'??chelle de la longueur d'onde de la lumi??re) de sorte que les ??quations de Fresnel ne se appliquent pas. Frais expositions de glace ??noires?? Fresnel de r??flexion.

Nuages

Les nuages sont une autre source de l'alb??do qui jouent dans l'??quation de r??chauffement de la plan??te. Diff??rents types de nuages ont des valeurs de l'alb??do, th??oriquement allant d'un minimum de pr??s de 0% ?? un maximum dans les ann??es 70 ??lev??es. "En un jour donn??, environ la moiti?? de la Terre est recouverte par des nuages, qui refl??tent plus de lumi??re solaire que la terre et l'eau. Nuages garder Cool Earth en r??fl??chissant la lumi??re du soleil, mais ils peuvent ??galement servir de couvertures ?? pi??ger la chaleur."

Albedo et le climat dans certaines r??gions sont d??j?? affect??s par les nuages artificiels, tels que ceux cr????s par le tra??n??es de trafic avion de ligne commercial lourd. Une ??tude de suivi de la combustion des champs de p??trole kowe??tiens par Saddam Hussein a montr?? que les temp??ratures sous les feux de p??trole en feu ??taient jusqu'?? 10 o C temp??ratures plus froides que plusieurs miles de distance sous un ciel clair.

Effets des a??rosols

A??rosols (particules tr??s fines gouttelettes / dans l'atmosph??re) a deux effets, directs et indirects. L'effet direct (alb??do) est g??n??ralement pour refroidir la plan??te; l'effet indirect (les particules agissent comme NCF et ainsi le changement propri??t??s nuage) est moins certain.

Le noir de carbone

Un autre effet li?? ?? l'alb??do sur le climat est ?? partir de particules de noir de carbone. L'ampleur de cet effet est difficile ?? quantifier: le GIEC dire que leur ??estimation du for??age radiatif global pour la Colombie-Britannique a??rosols provenant des combustibles fossiles moyenne est ... 0,2 W m -2 (de 0,1 W m -2 dans le SAR) avec une gamme 0,1 ?? 0,4 W m -2 ".

R??cup??r?? ?? partir de " http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Albedo&oldid=192725396 "