Die Albedo oder Albedo (ohne Akzent) ist das Reflexionsvermögen einer Oberfläche, also das Verhältnis der reflektierten Lichtenergie zur einfallenden Lichtenergie . Es ist eine dimensionslose Größe , vergleichbar mit dem Reflexionsgrad , aber von spezifischerer Anwendung, insbesondere in der Astronomie , Klimatologie und Geologie verwendet .
Oberflächentyp | Bindung Albedo (0 bis 1) |
---|---|
Perfekter schwarzer Körper | 0 |
Seeoberfläche | 0,02 bis 0,04 |
Nadelwald | 0,05 bis 0,15 |
Laubwald | 0,15 bis 0,20 |
Meeresoberfläche | 0,05 bis 0,15 |
Dunkler Boden | 0,05 bis 0,15 |
Kulturen | 0,15 bis 0,25 |
Leichter und trockener Sand | 0,25 bis 0,45 |
Kalkstein | ca. 0,40 |
Wolke | 0,5 bis 0,8 |
Eiscreme | ca. 0,60 |
Gepackter Schnee | 0,40 bis 0,70 |
Neuschnee | 0,75 bis 0,90 |
Perfekter Spiegel | 1 |
Das maskuline Nomen albedo ist aus dem spätlateinischen (niederlateinischen) albedo entlehnt , einem femininen Nomen, das Weißheit bedeutet . Es wurde auf eingesetzte XVIII - ten Jahrhundert in Optik und Astronomie von dem Mathematiker und Astronomen Johann Heinrich Lambert .
Albedo, in seiner gebräuchlichsten Definition als Bonds Albedo bekannt , ist ein Wert zwischen 0 und 1: Ein perfekter schwarzer Körper , der alle Wellenlängen absorbieren würde, ohne zu reflektieren, hätte null Albedo, während ein perfekter Spiegel, der alle Wellenlängen reflektieren würde, ohne eine einzelne zu absorbieren, hätte eine Albedo von 1. Andere Definitionen, einschließlich der geometrischen Albedo , können Werte größer als 1 ergeben.
Der Begriff Albedo wird auch in der Strahlungsübertragung verwendet , um den Anteil der Diffusion an der totalen Extinktion eines halbtransparenten Mediums zu beschreiben. Es handelt sich also um eine Menge zwischen 0 (keine Diffusion) und 1 (keine Absorption).
In der Praxis wird ein Körper als weiß wahrgenommen, sobald er mindestens 80 % des Lichts einer weißen Lichtquelle reflektiert. Umgekehrt erscheint jeder Körper, der weniger als 3% des einfallenden Lichts reflektiert, schwarz .
Einige Materialien haben eine sehr variable Albedo, wie beispielsweise Wolken . Festkörper hingegen haben je nach chemischer Zusammensetzung sehr oft feste Albedos . Lava hat zum Beispiel eine Albedo von 0,04, Sand zwischen 0,25 und 0,30, Eis um 0,60, Schnee (dick und frisch) bis zu 0,90. Die durchschnittliche terrestrische Albedo beträgt 0,30 für alle Gebiete zusammen.
Das Albedo- Messgerät ist ein Albedoometer , das aus einem oder zwei Pyranometer (n) besteht.
Albedo ist einer der Indikatoren, die Auskunft über die Temperatur der Erdoberfläche geben. Es ist ein „ Barometer “ von Klimaschwankungen, das die Kenntnis der Amplitude des Treibhauseffekts beeinflusst, indem es einer positiven Rückkopplung (die sich selbst erhält) auf die Oberflächen- und Ozeantemperatur in Abhängigkeit von der Variation entgegenwirkt.
Die Abkühlung astronomischen Ursprungs führt zu einer Ausdehnung des kontinentalen Eises, der Inlandsis , der Gletscher und damit zu einer Zunahme der Albedo; der Planet reflektiert mehr Sonnenstrahlung , absorbiert weniger, was seine Abkühlung verstärkt. Erwärmung hat den gegenteiligen Effekt. Dies stellt heute ein Problem dar: Durch die globale Erwärmung schmilzt das polare Meereis, was die Albedo verringert und damit die Temperatur des Planeten erhöht. Der Planet Erde hat eine Bond-Albedo von etwa 0,34.
Um die globale Erwärmung zu bekämpfen , besteht ein Forschungsansatz darin, in großem Maßstab künstliche Wolken zu erzeugen, die eine Zunahme der terrestrischen Albedo bewirken. Mangels Rückblick und Beherrschung der Technik wird dieser Track jedoch verschoben.
Kampf gegen HitzeDie Stadt Los Angeles streicht bestimmte Böden und Gebäude weiß, wodurch die Temperatur bei starker Hitze oder Hitzewellen um 6 oder 7 Grad sinken kann. Eine ähnliche Vorrichtung in New York City , Dächer mit reflektierender weißer Farbe zu streichen, führt zu einem Temperaturabfall dieser Dächer von bis zu 15 Grad. Ein Bericht schätzt, dass bei Gebäudeblöcken das Anstreichen von Wänden und Gehwegen in Weiß um 10 bis 30 % Energie durch Klimaanlagen einsparen würde.
In Peru bemalte eine von der Regierung und der Weltbank unterstützte NGO die durch den Rückzug der Gletscher frei gewordenen Gebiete mit Kalk und Eiweiß, mit positiven Ergebnissen bei der Temperatur und einer teilweisen Rückkehr des Eises. Bei Kosten von 5.000 US-Dollar pro Hektar ist das Experiment in größerem Maßstab jedoch nicht durchführbar.
Bei der Modellierung von Kernreaktoren beschreibt die Albedo eines Neutronenreflektors seine Fähigkeit, die Neutronen, die versuchen, in den Reaktor zu entweichen, zurückzubringen.
Albedo wird in der Astronomie verwendet , um eine Vorstellung von der Zusammensetzung eines Körpers zu bekommen, der zu kalt ist, um sein eigenes Licht auszusenden, indem die Reflexion von einer externen Lichtquelle wie der Sonne gemessen wird . Wir können leicht zwischen gasförmigen Planeten , die eine starke Albedo haben, und terrestrischen Planeten mit einer schwachen Albedo unterscheiden.
Astronomen haben diese Definition verfeinert, indem sie einerseits die Bond-Albedo unterschieden , die der globalen Reflektivität eines Himmelsobjekts für alle Wellenlängen und alle Phasenwinkel zusammen entspricht, und andererseits die geometrische Albedo , die dem Verhältnis zwischen der elektromagnetischen Intensität . entspricht reflektiert von einem Stern mit Null-Phasenwinkel und die elektromagnetische Intensität, die bei Null-Phasenwinkel von einer äquivalenten Oberfläche mit idealer Lambertscher Reflexion reflektiert wird (dh isotrop unabhängig vom Phasenwinkel): Folgen dieser Definitionen, Bonds Albedo liegt immer zwischen 0 und 1, während die geometrische Albedo größer als 1 sein kann.
Vor der Installation von Geräten, die Sonnenenergie verwenden , ist es wichtig, die Einstrahlung in Bodennähe zu kennen, dh die Menge des auf den Boden eingestrahlten Sonnenlichts. Eine der effektivsten Techniken ist dabei der Einsatz von Satelliten- Erdbeobachtung. Der Meteosat- Satellit der zweiten Generation ist damit in der Lage, alle 15 Minuten genaue Messungen der Bestrahlungsstärke am Boden des europäischen Kontinents zu liefern .
Die Berechnung der Leuchtdichte am Boden ist auch für viele andere Bereiche interessant, wie zum Beispiel: