Альбедо - это что такое

Альбедо - важная характеристика поверхности, определяющая ее способность отражать солнечную радиацию. В данной статье мы подробно рассмотрим, что такое альбедо, от чего оно зависит и какое значение имеет для климата Земли.

Определение альбедо

Альбедо (от лат. albus — белый) — это отношение отраженной от поверхности солнечной радиации к падающей. Иными словами, это мера способности поверхности отражать свет. Чем выше значение альбедо, тем больше солнечной энергии отражается обратно в космос.

Альбедо это ключевой параметр, определяющий энергетический баланс Земли и ее тепловой режим.

Значения альбедо вариируют от 0 до 1. Поверхность с альбедо 0 полностью поглощает все излучение, а с альбедо 1 - идеально отражает его обратно. На практике абсолютно черного или белого тел не существует.

Факторы, влияющие на альбедо

На значение альбедо влияют следующие факторы:

• Цвет поверхности. Чем светлее цвет, тем выше альбедо.
• Текстура поверхности. Гладкие поверхности отражают больше излучения.
• Угол падения солнечных лучей. С увеличением угла падения альбедо растет.
• Состояние атмосферы. В пасмурную погоду альбедо выше из-за рассеивания излучения в атмосфере.

Рассмотрим подробнее, как альбедо зависит от типа подстилающей поверхности.

Как видно, наиболее высоким альбедо обладают светлые поверхности – снег и лед. Альбедо воды и почвы значительно ниже.

Значение альбедо для климата

Альбедо играет ключевую роль в формировании климата нашей планеты. Отражая часть солнечной радиации обратно в космос, поверхность Земли охлаждается. Это приводит к установлению теплового баланса. Если бы альбедо Земли было близко к нулю, температура на поверхности резко возросла бы.

Любые изменения в распределении снежного и ледяного покрова на Земле ведут к изменению планетарного альбедо и, как следствие, температуры воздуха. Так, таяние льдов Арктики и уменьшение площади морских льдов приводит к снижению альбедо и дополнительному потеплению в регионе.

По оценкам ученых, среднее альбедо Земли в настоящее время составляет около 0,3. Это означает, что наша планета отражает 30% падающей солнечной радиации, а 70% поглощает. За последние десятилетия наблюдается тенденция к снижению глобального альбедо, что усиливает парниковый эффект и глобальное потепление.

Влияние альбедо на климат разных регионов

Изменения альбедо по-разному влияют на климат в зависимости от региона. Рассмотрим наиболее яркие примеры.

Арктика

В Арктике наблюдается наиболее стремительное потепление на планете. Это связано со снижением площади морских льдов, имеющих высокое альбедо. Таяние льда приводит к уменьшению отражательной способности поверхности и дополнительному нагреву.

По некоторым оценкам, альбедо Арктики снизилось с 0,52 в 1979 году до 0,48 в 2011. Это эквивалентно вдвое большему воздействию на климат региона, чем выбросы CO2 за тот же период.

Гренландия

Таяние ледников Гренландии также вносит заметный вклад в изменение альбедо Земли. Поверхность льда имеет альбедо около 0,8, а освобождающаяся земля и камни – лишь 0,1-0,2. Это приводит к дополнительному поглощению солнечной энергии и ускорению таяния.

Тропические леса

В тропических широтах важную роль играют леса. Их уничтожение для освобождения территорий под сельское хозяйство и города приводит к резкому снижению альбедо. В случае Amazon ведьмаки ее лесов могут значительно сократить отражение солнечной радиации и усилить потепление.

Засушливые регионы

Опустынивание также вносит вклад в снижение планетарного альбедо. Замена растительного покрова на открытую почву приводит к меньшему отражению солнечных лучей. Этот эффект особенно заметен в Африке, где наблюдается активная деградация земель.

Мониторинг глобального альбедо

Для отслеживания изменений альбедо Земли и их влияния на климат используются спутниковые данные. В частности, с этой целью были запущены специализированные спутники Terra и Aqua с приборами CERES и MODIS.

Измерения позволяют получать информацию об альбедо суши, океана и облачности, отслеживать долгосрочные тренды. Эти данные жизненно важны для понимания и прогноза глобального потепления в будущем.

Возможные пути регулирования альбедо

Поскольку изменения альбедо оказывают столь существенное влияние на глобальный климат, ученые рассматривают различные способы его регулирования для смягчения последствий изменения климата.

Восстановление ледников

Теоретически возможно восстановление ледников в регионах их интенсивного таяния, таких как Гренландия. Это позволило бы компенсировать потери альбедо и замедлить потепление. Однако на практике подобные проекты чрезвычайно сложны и затратны.

Посадка деревьев

Гораздо более практичным является восстановление лесных массивов в тропических и умеренных широтах. Это относительно недорогой и быстрый способ повысить отражение излучения растительным покровом.

Развитие органического земледелия

Переход к органическому сельскому хозяйству, отказ от вспашки почвы и использование сидератов позволяет существенно повысить альбедо обрабатываемых земель за счет накопления органики в почве.

Селективное управление облачностью

Перспективным направлением считается целенаправленное увеличение облачности в стратосфере над районами активного таяния льдов. Облака усиливают рассеяние солнечного излучения в атмосфере, повышая эффективное альбедо региона.

Уменьшение загрязнения воздуха

Снижение атмосферных аэрозолей, образующихся при сжигании ископаемого топлива, может привести к некоторому росту планетарного альбедо. Хотя этот эффект невелик, борьба с загрязнением важна и по другим причинам.

Перспективы изменения альбедо

К сожалению, при сохранении нынешних темпов таяния льдов и уничтожения лесов глобальное альбедо, вероятно, будет снижаться. Это значит, что в обозримом будущем следует ожидать ускорения потепления климата.

Чтобы избежать катастрофических последствий, человечеству необходимо предпринимать срочные меры по стабилизации альбедо путем восстановления лесов и ограничения выбросов парниковых газов.