Albedo salju. Albedo dari berbagai permukaan. Albedo dalam rendering realistis

Total radiasi yang mencapai permukaan bumi tidak sepenuhnya diserap olehnya, tetapi sebagian dipantulkan dari bumi. Oleh karena itu, saat menghitung kedatangan energi matahari ke suatu tempat, perlu diperhitungkan reflektifitas permukaan bumi. Pemantulan radiasi juga terjadi dari permukaan awan. Rasio seluruh fluks radiasi gelombang pendek Rk yang dipantulkan oleh permukaan tertentu ke segala arah terhadap fluks radiasi Q yang terjadi pada permukaan ini disebut albedo(A) permukaan yang diberikan. Nilai ini

menunjukkan berapa banyak insiden energi radiasi di permukaan yang dipantulkan darinya. Albedo sering dinyatakan sebagai persentase. Kemudian

(1.3)

Di meja. No. 1.5 memberikan nilai albedo untuk berbagai jenis permukaan bumi. Dari data pada Tabel. 1.5 menunjukkan bahwa salju yang baru turun memiliki reflektifitas tertinggi. Dalam beberapa kasus, albedo salju hingga 87% diamati, dan dalam kondisi Arktik dan Antartika, bahkan hingga 95%. Salju yang dikemas, meleleh, dan bahkan lebih tercemar memantulkan jauh lebih sedikit. Albedo dari berbagai tanah dan vegetasi, sebagai berikut dari Tabel. 4, berbeda relatif sedikit. Sejumlah penelitian menunjukkan bahwa albedo sering berubah sepanjang hari.

Nilai albedo tertinggi diamati pada pagi dan sore hari. Ini dijelaskan oleh fakta bahwa reflektifitas permukaan kasar bergantung pada sudut datangnya sinar matahari. Dengan jatuhnya vertikal, sinar matahari menembus lebih dalam ke tutupan vegetasi dan terserap di sana. Pada ketinggian matahari yang rendah, sinar matahari lebih sedikit menembus ke dalam vegetasi dan lebih banyak dipantulkan dari permukaannya. Albedo permukaan air rata-rata lebih kecil dari albedo permukaan tanah. Ini dijelaskan oleh fakta bahwa sinar matahari (gelombang pendek hijau-biru dari spektrum matahari) sebagian besar menembus lapisan atas air yang transparan bagi mereka, di mana mereka tersebar dan diserap. Dalam hal ini, tingkat kekeruhannya mempengaruhi reflektifitas air.

Tabel No. 1.5

Untuk air yang tercemar dan keruh, albedo meningkat secara nyata. Untuk radiasi hambur, albedo air rata-rata sekitar 8-10%. Untuk radiasi matahari langsung, albedo permukaan air bergantung pada ketinggian matahari: dengan penurunan ketinggian matahari, nilai albedo meningkat. Jadi, dengan kejadian sinar yang tipis, hanya sekitar 2-5% yang dipantulkan. Saat matahari rendah di atas cakrawala, 30-70% dipantulkan. Reflektivitas awan sangat tinggi. Albedo awan rata-rata adalah sekitar 80%. Mengetahui nilai albedo permukaan dan nilai radiasi total, dimungkinkan untuk menentukan jumlah radiasi yang diserap oleh permukaan tertentu. Jika A adalah albedo, maka nilai a \u003d (1-A) adalah koefisien serapan dari suatu permukaan tertentu, yang menunjukkan bagian mana dari insiden radiasi pada permukaan ini yang diserap olehnya.

Misalnya, jika fluks radiasi total Q = 1,2 kal / cm 2 menit jatuh pada permukaan rumput hijau (A \u003d 26%), maka persentase radiasi yang diserap adalah

Q \u003d 1 - A \u003d 1 - 0,26 \u003d 0,74, atau a \u003d 74%,

dan jumlah radiasi yang diserap

B serap \u003d Q (1 - A) \u003d 1,2 0,74 \u003d 0,89 kal / cm2 min.

Albedo permukaan air sangat bergantung pada sudut datangnya sinar matahari, karena air murni memantulkan cahaya menurut hukum Fresnel.

Di mana Z P – sudut zenit matahari Z 0 adalah sudut pembiasan sinar matahari.

Pada posisi Matahari di zenit, albedo permukaan laut tenang adalah 0,02. Dengan peningkatan sudut zenit Matahari Z P albedo meningkat dan mencapai 0,35 pada Z P\u003d 85. Kegembiraan laut membawa perubahan Z P , dan secara signifikan mengurangi kisaran nilai albedo, karena meningkat secara besar-besaran Z N karena peningkatan kemungkinan sinar mengenai permukaan gelombang yang miring.Kegembiraan memengaruhi reflektifitas tidak hanya karena kemiringan permukaan gelombang relatif terhadap sinar matahari, tetapi juga karena pembentukan gelembung udara di dalam air. Gelembung-gelembung ini menyebarkan cahaya untuk sebagian besar, meningkatkan radiasi menyebar yang keluar dari laut. Oleh karena itu, selama gelombang laut tinggi, ketika buih dan domba muncul, albedo meningkat di bawah pengaruh kedua faktor tersebut.Radiasi yang tersebar memasuki permukaan air di berbagai sudut langit tak berawan. Itu juga tergantung pada distribusi awan di langit. Oleh karena itu, albedo permukaan laut untuk radiasi difus tidak konstan. Tetapi batas fluktuasinya lebih sempit 1 dari 0,05 menjadi 0,11.Akibatnya, albedo permukaan air untuk radiasi total bervariasi tergantung pada ketinggian Matahari, rasio antara radiasi langsung dan radiasi yang tersebar, gelombang permukaan laut. Ini harus ditanggung mengingat bahwa lautan bagian utara sangat tertutup es laut. Dalam hal ini, albedo es juga harus diperhitungkan. Seperti yang Anda ketahui, sebagian besar permukaan bumi, terutama di garis lintang tengah dan tinggi, tertutup awan yang sangat memantulkan radiasi matahari. Oleh karena itu, pengetahuan tentang cloud albedo sangat menarik. Pengukuran khusus awan albedo dilakukan dengan bantuan pesawat terbang dan balon. Mereka menunjukkan bahwa albedo awan tergantung pada bentuk dan ketebalannya. Albedo awan altocumulus dan stratocumulus memiliki nilai tertinggi. Awan Cu - Sc - sekitar 50%.

Data paling lengkap tentang cloud albedo diperoleh di Ukraina. Ketergantungan albedo dan fungsi transmisi p pada ketebalan awan yang merupakan hasil sistematisasi data pengukuran diberikan pada Tabel. 1.6. Seperti dapat dilihat, peningkatan ketebalan awan menyebabkan peningkatan albedo dan penurunan fungsi transmisi.

Albedo rata-rata untuk awan St dengan ketebalan rata-rata 430 m adalah 73%, untuk awan SDengan pada ketebalan rata-rata 350 m - 66%, dan fungsi transmisi untuk awan ini masing-masing adalah 21 dan 26%.

Albedo awan bergantung pada albedo permukaan bumi. R 3 di mana awan itu berada. Dari segi fisik, jelas semakin banyak R 3 , semakin besar fluks radiasi pantulan yang melewati batas atas awan. Karena albedo adalah rasio aliran ini dengan yang masuk, peningkatan albedo permukaan bumi menyebabkan peningkatan albedo awan.Studi tentang sifat awan untuk memantulkan radiasi matahari dilakukan dengan menggunakan satelit Bumi buatan dengan mengukur kecerahan awan Nilai rata-rata albedo awan yang diperoleh dari data tersebut diberikan pada tabel 1.7.

Tabel 1.7 - Nilai albedo rata-rata awan dari berbagai bentuk

Menurut data ini, albedo awan berkisar antara 29 hingga 86%. Yang perlu diperhatikan adalah fakta bahwa awan cirrus memiliki albedo yang kecil dibandingkan bentuk awan lainnya (kecuali cumulus). Hanya awan cirrostratus yang lebih tebal yang sebagian besar memantulkan radiasi matahari (r= 74%).

Lambertian (benar, datar) albedo

Albedo sejati atau datar adalah reflektansi difus, yaitu rasio fluks cahaya yang dihamburkan oleh elemen permukaan datar ke segala arah dengan insiden fluks pada elemen ini.
Dalam kasus iluminasi dan observasi normal ke permukaan, albedo sejati disebut normal .

Albedo normal salju murni adalah ~0,9, arang ~0,04.

albedo geometris

Albedo optik geometrik Bulan adalah 0,12, Bumi 0,367.

Ikatan (bulat) albedo

Yayasan Wikimedia. 2010 .

Sinonim:

Lihat apa itu "Albedo" di kamus lain:

ALBEDO adalah proporsi cahaya atau radiasi lain yang dipantulkan dari suatu permukaan. Reflektor ideal memiliki albedo 1, sedangkan reflektor asli memiliki albedo lebih kecil. Albedo salju berkisar antara 0,45 hingga 0,90; albedo Bumi, dari satelit buatan, ... ... Kamus ensiklopedis ilmiah dan teknis

- (arab.). Istilah dalam fotometri yang menunjukkan berapa banyak sinar cahaya yang dipantulkan permukaan tertentu. Kamus kata-kata asing termasuk dalam bahasa Rusia. Chudinov A.N., 1910. nilai albedo (lat.albus light) mencirikan ... ... Kamus kata-kata asing dari bahasa Rusia

ALBEDO- (lat. albedo akhir, dari lat. albus putih), nilai yang mencirikan rasio antara fluks radiasi matahari yang jatuh pada berbagai objek, tanah atau penutup salju, dan jumlah radiasi yang diserap atau dipantulkan olehnya; ... ... kamus ekologi

- (dari bahasa Latin akhir keputihan albedo) nilai yang mencirikan kemampuan suatu permukaan untuk memantulkan aliran radiasi elektromagnetik atau partikel yang terjadi di atasnya. Albedo sama dengan rasio fluks yang dipantulkan dengan fluks yang datang. Dalam astronomi, karakteristik penting ... ... Kamus Ensiklopedis Besar

albedo- non-kl. albedo m. lat. albedo. putih. 1906. Lexis. Lapisan putih bagian dalam kulit jeruk. Industri makanan. Lex. Brogg: albedo; SIS 1937: albe/sebelum … Kamus Sejarah Gallisisme Bahasa Rusia

albedo- Karakteristik reflektifitas permukaan tubuh; ditentukan oleh rasio fluks bercahaya yang dipantulkan (dihamburkan) oleh permukaan ini terhadap kejadian fluks bercahaya di atasnya [Kamus terminologis untuk konstruksi dalam 12 bahasa ... ... Buku Panduan Penerjemah Teknis

albedo- Rasio radiasi matahari yang dipantulkan dari permukaan bumi terhadap intensitas radiasi yang jatuh di atasnya, dinyatakan sebagai persentase atau pecahan desimal (rata-rata albedo Bumi adalah 33%, atau 0,33). → Gambar. 5 … Kamus Geografi

- (dari late lat.albedo whiteness), nilai yang mencirikan kemampuan permukaan untuk l. tubuh untuk mencerminkan (menyebarkan) insiden radiasi di atasnya. Ada benar, atau Lambertian, A., bertepatan dengan koefisien. refleksi difus (tersebar), dan ... ... Ensiklopedia Fisik

Ada., jumlah sinonim: 1 karakteristik (9) kamus sinonim ASIS. V.N. Trisin. 2013 ... Kamus sinonim

Nilai yang mencirikan reflektifitas permukaan apa pun; dinyatakan dengan rasio radiasi yang dipantulkan oleh permukaan terhadap radiasi matahari yang sampai ke permukaan (untuk chernozem 0,15; pasir 0,3 0,4; rata-rata A. Bumi 0,39; Bulan 0,07) ... ... Glosarium istilah bisnis

ALBEDO

ALBEDO (Albedo Latin Akhir, dari bahasa Latin albus - putih), nilai yang mencirikan rasio antara fluks radiasi matahari yang jatuh pada berbagai objek, penutup tanah atau salju, dan jumlah radiasi yang diserap atau dipantulkan olehnya; mencerminkan. kemampuan permukaan tubuh. Albedo tertinggi (0,8-0,4) memiliki salju kering, endapan garam, rata-rata - vegetasi, terkecil - badan air (0,1-0,2).

Kamus ensiklopedis ekologi. - Chisinau: Edisi utama Ensiklopedia Soviet Moldavia. AKU. Kakek. 1989

Albedo (dari lat. albedo - keputihan) - rasio jumlah energi radiasi yang dipantulkan dengan insiden energi di permukaan tubuh. Albedo (dari seluruh spektrum secara keseluruhan) komunitas hutan bervariasi, misalnya dalam kisaran 10-15%. Menikahi modus cahaya.

kamus ekologi. - Alma-Ata: "Ilmu". B.A. Bykov. 1983

ALBEDO [dari lat. albus - cahaya] - nilai yang mencirikan reflektifitas permukaan apa pun; Ini dinyatakan sebagai rasio radiasi yang dipantulkan oleh permukaan terhadap radiasi matahari yang tiba di permukaan. Misalnya, A.chernozem - 0,15; pasir 0,3-0,4; rata-rata A. Bumi - 0,39; Bulan - 0,07.

kamus ekologi, 2001

Sinonim:

ALLELOGEN

Lihat apa itu "ALBEDO" di kamus lain:

Planet dan beberapa planet kerdil tata surya Planet Albedo geometris Albedo bulat Merkurius 0,106 0,119 Venus 0,65 0,76 Bumi 0,367 0,39 Mars 0,15 0,16 Jupiter 0,52 0,343 Saturnus 0,47 0,342 Uranus 0,51 0, 3 ... Wikipedia

Ada., jumlah sinonim: 1 karakteristik (9) kamus sinonim ASIS. V.N. Trisin. 2013 ... Kamus sinonim

Buku

Kamus Ensiklopedis Seorang Anak Sekolah,. Apa itu albedo Bumi? Apakah evolusi berlanjut hari ini? Dapatkah Anda melihat korona matahari? Kapan kapal pertama dibuat? Bagaimana otak manusia diatur? Kereta mana yang memiliki kecepatan...

Albedo Bumi. Materi hidup meningkatkan penyerapan radiasi matahari oleh permukaan bumi, mengurangi albedo tidak hanya di daratan, tetapi juga lautan. Vegetasi darat, seperti diketahui, secara signifikan mengurangi pantulan radiasi matahari gelombang pendek ke luar angkasa. Albedo hutan, padang rumput, ladang tidak melebihi 25%, tetapi lebih sering ditentukan oleh angka dari 10% hingga 20%. Hanya permukaan air yang halus dengan radiasi langsung dan tanah hitam lembab (sekitar 5%) yang memiliki lebih sedikit albedo.Namun, tanah kering atau tanah yang tertutup salju selalu memantulkan lebih banyak radiasi matahari daripada saat dilindungi oleh vegetasi. Perbedaannya bisa mencapai beberapa puluh persen. Jadi salju kering memantulkan 85-95% radiasi matahari, dan hutan dengan lapisan salju yang stabil - hanya 40-45%.[ ...]

Kuantitas tanpa dimensi yang mencirikan reflektifitas suatu benda atau sistem benda. A. elemen permukaan reflektif - rasio (dalam persen) dari intensitas (kerapatan fluks) radiasi yang dipantulkan oleh elemen ini terhadap intensitas (kerapatan fluks) radiasi yang terjadi padanya. Ini mengacu pada refleksi difus; dalam kasus refleksi terarah, kita tidak berbicara tentang A., tetapi tentang koefisien refleksi. Perbedaan dibuat antara integral A - untuk radiasi pada seluruh rentang panjang gelombangnya, dan spektral A - untuk masing-masing bagian spektrum. Lihat juga albedo permukaan alami, albedo Bumi.[ ...]

ALBEDO BUMI. Persentase radiasi matahari yang dilepaskan bola bumi (bersama dengan atmosfer) kembali ke angkasa dunia, hingga radiasi matahari yang memasuki batas atmosfer. Kembalinya radiasi matahari oleh Bumi terdiri dari pantulan dari permukaan bumi, hamburan radiasi langsung oleh atmosfer ke angkasa dunia (hamburan balik) dan pantulan dari permukaan atas awan. A. 3. di bagian spektrum yang terlihat (visual) - sekitar 40%. Untuk fluks integral radiasi matahari, integral (energi) A.3. adalah sekitar 35%. Dengan tidak adanya awan, visual A.3. akan menjadi sekitar 15%.[ ...]

Albedo adalah nilai yang mencirikan reflektifitas permukaan benda; rasio (dalam %) dari fluks radiasi matahari yang dipantulkan terhadap fluks radiasi yang datang.[ ...]

Albedo suatu permukaan bergantung pada warna, kekasaran, kelembapan, dan sifat lainnya. Albedo permukaan air pada ketinggian matahari di atas 60 ° lebih kecil dari albedo daratan, karena sinar matahari, yang menembus ke dalam air, sebagian besar diserap dan tersebar di dalamnya.[ ...]

Albedo semua permukaan, dan terutama permukaan air, bergantung pada ketinggian Matahari: albedo terkecil terjadi pada siang hari, yang terbesar - pada pagi dan sore hari. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa pada ketinggian rendah Matahari, proporsi radiasi tersebar dalam komposisi radiasi total meningkat, yang dipantulkan dari permukaan kasar di bawahnya ke tingkat yang lebih besar daripada radiasi langsung.[ ...]

ALBEDO adalah nilai yang mencirikan reflektifitas permukaan apa pun. A. dinyatakan sebagai rasio radiasi yang dipantulkan oleh permukaan terhadap radiasi matahari yang tiba di permukaan. Misalnya, A.chernozem - 0,15; pasir - 0,3-0,4; rata-rata A. Bumi - 0,39, Bulan - 0,07.[ ...]

Berikut adalah albedo (%) dari berbagai tanah, bebatuan dan tutupan vegetasi (Chudnovsky, 1959): chernozem kering -14, chernozem basah - 8, sierozem kering - 25-30, sierozem basah 10-12, tanah liat kering -23, basah tanah liat - 16 , pasir putih dan kuning - 30-40, gandum musim semi - 10-25, gandum musim dingin - 16-23, rumput hijau -26, rumput kering -19, kapas -20-22, beras - 12, kentang - 19 .[ . ..]

Perhitungan yang cermat dari albedo tanah pada zaman Pliosen awal (6 juta tahun yang lalu) menunjukkan bahwa pada saat itu albedo permukaan tanah Belahan Bumi Utara adalah 0,060 lebih kecil dari yang modern dan, sebagaimana dibuktikan oleh data paleoklimatik, iklim zaman ini lebih hangat dan lebih lembab; di garis lintang tengah dan tinggi Eurasia dan Amerika Utara, tutupan vegetasi lebih kaya dalam komposisi spesies, hutan menempati wilayah yang luas, di utara mencapai pantai benua, di selatan perbatasan mereka melewati selatan perbatasan hutan modern zona.[ ...]

Pengukuran dengan menggunakan albedo meter yang terletak pada ketinggian 1-2 m di atas permukaan bumi memungkinkan untuk menentukan albedo suatu daerah kecil. Nilai albedo bagian panjang yang digunakan dalam perhitungan keseimbangan radiasi ditentukan dari pesawat terbang atau dari satelit. Nilai albedo tipikal: tanah basah 5-10%, tanah hitam 15%, tanah liat kering 30%, pasir ringan 35-40%, tanaman lapangan 10-25%, tutupan rumput 20-25%, hutan - 5-20%, segar salju yang turun 70-90%; permukaan air untuk radiasi langsung dari 70-80% dengan matahari dekat cakrawala hingga 5% dengan matahari tinggi, untuk radiasi menyebar sekitar 10%; permukaan atas awan 50-65%.[ ...]

Ketergantungan maksimum albedo diamati pada permukaan alami, di mana, bersama dengan refleksi difus, refleksi spekular total atau parsial diamati. Ini adalah permukaan air yang halus dan sedikit gelisah, es, salju yang tertutup infus.[ ...]

Jelas, untuk albedo hamburan tunggal yang diberikan, penyerapan akan meningkat dengan peningkatan fraksi radiasi difus dan multiplisitas hamburan rata-rata. Untuk awan stratus, dengan meningkatnya sudut zenit Matahari, penyerapannya menurun (Tabel 9.1), karena albedo lapisan awan meningkat dan, tampaknya, rata-rata penghamburan radiasi yang dipantulkan berkurang karena perpanjangan yang kuat dari indikasi hamburan. Hasil ini sesuai dengan perhitungan. Untuk awan kumulus, hubungan terbaliknya benar, yang dijelaskan oleh fakta bahwa pada awan besar proporsi radiasi difusi meningkat tajam. Untuk Q=0°, ketidaksetaraan Pst (¿1, zw+1) > РСu, r/+1) valid, karena fakta bahwa radiasi yang muncul melalui sisi awan cumulus rata-rata memiliki a multiplisitas hamburan yang lebih rendah. Pada = 60°, efek yang terkait dengan peningkatan fraksi rata-rata radiasi difus lebih kuat daripada efek akibat penurunan multiplisitas hamburan rata-rata, sehingga pertidaksamaan kebalikannya benar.[ ...]

Pendekatan piksel independen (IPP) digunakan untuk menghitung albedo rata-rata spasial. Arti dari perkiraan adalah bahwa sifat radiasi dari setiap piksel hanya bergantung pada ketebalan optik vertikalnya dan tidak bergantung pada ketebalan optik daerah tetangga. Ini berarti kita mengabaikan efek yang terkait dengan dimensi piksel hingga dan transfer radiasi horizontal.[ ...]

Ada albedo integral (energi) untuk seluruh fluks radiasi dan albedo spektral untuk masing-masing bagian spektral radiasi, termasuk albedo visual untuk radiasi di wilayah spektrum yang terlihat. Karena albedo spektral berbeda untuk panjang gelombang yang berbeda, AEP berubah dengan ketinggian matahari karena perubahan spektrum radiasi. Kursus tahunan AEP tergantung pada perubahan sifat permukaan yang mendasarinya.[ ...]

Derivatif 911/ dC adalah perbedaan antara albedo rata-rata awan stratus dan awan kumulus, yang dapat bernilai positif atau negatif (lihat Gambar 9.5, a).[ ...]

Kami menekankan bahwa pada nilai kelembaban yang rendah, albedo tanah berubah paling tajam, dan fluktuasi kecil dalam kadar air benua akan menyebabkan fluktuasi yang signifikan pada albedo, dan akibatnya, pada suhu. Peningkatan suhu udara global menyebabkan peningkatan kadar airnya (atmosfer hangat mengandung lebih banyak uap air) dan peningkatan penguapan air di Samudra Dunia, yang pada gilirannya berkontribusi terhadap pengendapan di darat. Peningkatan suhu dan kelembapan lebih lanjut di benua memastikan peningkatan pengembangan tutupan vegetasi alami (misalnya, produktivitas hutan hujan tropis di Thailand adalah 320 sen berat kering per 1 ha, dan stepa gurun Mongolia - 24 sen). Hal ini berkontribusi pada penurunan albedo tanah yang lebih besar, jumlah energi matahari yang diserap meningkat, akibatnya, terjadi peningkatan suhu dan kelembaban lebih lanjut.[ ...]

Menggunakan piranometer, Anda juga dapat dengan mudah menentukan albedo permukaan bumi, jumlah radiasi yang keluar dari kabin, dll. Dari instrumen yang diproduksi oleh industri, disarankan untuk menggunakan piranometer M-80 yang dipasangkan dengan GSA-1 penunjuk galvanometer.[ ...]

Dampak tutupan awan terhadap biosfer beragam. Ini mempengaruhi albedo Bumi, memindahkan air dari permukaan laut dan samudra ke daratan dalam bentuk hujan, salju, hujan es, dan juga menutupi Bumi pada malam hari seperti selimut, mengurangi pendinginan radiasinya.[ ...]

Keseimbangan radiasi dapat sangat bervariasi tergantung pada albedo permukaan bumi, yaitu rasio energi cahaya matahari yang dipantulkan dan masuk, dinyatakan dalam pecahan unit. Salju kering dan endapan garam memiliki albedo tertinggi (0,8-0,9); nilai rata-rata albedo - vegetasi; yang terkecil - badan air (waduk dan permukaan jenuh air) - 0,1-0,2. Albedo memengaruhi pasokan energi matahari yang tidak merata ke permukaan bumi dengan kualitas berbeda dan udara yang berdekatan dengannya: kutub dan ekuator, daratan dan lautan, berbagai bagian daratan, tergantung pada sifat permukaannya, dll.[ ...]

Bagaimanapun, penting untuk mempertimbangkan parameter iklim penting seperti albedo - fungsi kelembaban. Albedo rawa, misalnya, beberapa kali lebih kecil daripada albedo gurun. Dan ini terlihat jelas dari data satelit, yang menurutnya Gurun Sahara memiliki albedo yang sangat tinggi. Jadi, ternyata saat tanah basah, umpan balik positif juga terjadi. Kelembaban meningkat, planet semakin memanas, lautan menguap lebih banyak, lebih banyak kelembapan jatuh di daratan, kelembapan meningkat lagi. Hubungan positif ini dikenal dalam klimatologi. Dan saya telah menyebutkan hubungan positif kedua saat menganalisis dinamika fluktuasi tingkat Laut Kaspia.[ ...]

Dalam versi kedua perhitungan, diasumsikan bahwa tingkat ketergantungan albedo pada cadangan kelembaban tanah berkurang 4 kali lipat, dan tingkat ketergantungan jumlah curah hujan pada suhu berkurang dua kali lipat. Ternyata dalam hal ini sistem persamaan (4.4.1) juga memiliki penyelesaian yang kacau. Dengan kata lain, efek kekacauan itu signifikan dan bertahan selama berbagai perubahan dalam parameter sistem hidroklimatik.[ ...]

Mari kita perhatikan lebih jauh pengaruh lapisan es. Setelah pengenalan data empiris pada albedo, Budyko menambahkan persamaan yang menghubungkan suhu dengan radiasi suatu istilah yang memperhitungkan ketergantungan nonlinear dari pengaruh lapisan es, yang merupakan penyebab dari efek amplifikasi diri.[ .. .]

Hamburan berganda memainkan peran penting dalam pembentukan medan radiasi di awan, oleh karena itu albedo L dan transmisi radiasi difus (mencapai nilai besar bahkan dalam piksel yang terletak di luar awan (Gbr. 9.4, b, d) Awan memiliki ketebalan yang berbeda-beda, yang dalam realisasi medan awan tertentu bervariasi dari 0,033 hingga 1,174 km Medan radiasi yang dipantulkan oleh satu awan menyebar di angkasa dan tumpang tindih dengan medan radiasi awan lain sebelum mencapai bidang r-AH , di mana albedo ditentukan Efek penyebaran dan tumpang tindih menghaluskan ketergantungan albedo begitu banyak dari koordinat horizontal, sehingga banyak detail tertutup dan sulit untuk mengembalikan secara visual gambaran nyata dari distribusi awan di ruang angkasa menggunakan nilai albedo yang diketahui. (Gbr. 9.4, a, b).Puncak awan terkuat terlihat jelas, karena dalam hal ini pengaruh efek di atas tidak cukup. Albedo bervariasi dari 0,24 hingga 0,65, dan nilai rata-ratanya adalah 0,33.[ . ..]

Karena beberapa hamburan dalam sistem "permukaan yang mendasari atmosfer", pada nilai albedo yang tinggi, radiasi yang tersebar meningkat. Di meja. 2.9, disusun menurut data K.Ya.Kondratiev, menunjukkan nilai fluks radiasi difus Dan untuk langit tak berawan dan berbagai nilai albedo permukaan di bawahnya (/ha = 30 °).[ ...]

Penjelasan kedua berkaitan dengan reservoir. Mereka termasuk dalam keseimbangan energi sebagai kompleks yang mengubah albedo permukaan alam. Dan ini benar, mengingat luasnya area waduk yang terus bertambah.[ ...]

Radiasi yang dipantulkan dari permukaan bumi adalah komponen terpenting dari keseimbangan radiasinya. Albedo integral permukaan alami bervariasi dari 4-5% untuk badan air dalam pada ketinggian matahari lebih dari 50° hingga 70-90% untuk salju kering murni. Semua permukaan alami dicirikan oleh ketergantungan albedo pada ketinggian Matahari. Perubahan terbesar di albedo diamati dari matahari terbit hingga ketinggiannya di atas cakrawala sekitar 30%.[ ...]

Gambar yang sama sekali berbeda diamati dalam interval spektral di mana partikel awan itu sendiri menyerap dengan kuat dan albedo hamburan tunggal kecil (0,5 - 0,7). Karena sebagian besar radiasi diserap selama setiap peristiwa hamburan, albedo awan akan terbentuk terutama karena multiplisitas hamburan pertama dan, oleh karena itu, akan sangat sensitif terhadap perubahan dalam indikator hamburan. Kehadiran inti kondensasi tidak lagi mampu mengubah albedo hamburan tunggal secara signifikan. Oleh karena itu, pada panjang gelombang 3,75 μm, efek indikator aerosol mendominasi dan albedo spektral awan meningkat sekitar 2 kali lipat (Tabel 5.2). Untuk beberapa panjang gelombang, efek karena penyerapan oleh aerosol asap dapat dengan tepat mengkompensasi efek karena pengurangan ukuran tetesan awan, dan albedo tidak akan berubah.[ ...]

Metode RPMS, seperti yang telah kita lihat, memiliki sejumlah kelemahan terkait dengan efek aerosol dan kebutuhan untuk memperkenalkan koreksi albedo troposfer dan permukaan di bawahnya. Salah satu batasan mendasar dari metode ini adalah ketidakmungkinan memperoleh informasi dari bagian atmosfer yang tidak disinari Matahari. Metode untuk mengamati emisi intrinsik ozon pada pita 9,6 μm tidak memiliki kekurangan ini. Secara teknis, metode ini lebih sederhana dan memungkinkan pengukuran jarak jauh di belahan siang dan malam hari, di wilayah geografis mana pun. Interpretasi hasil lebih sederhana dalam arti bahwa di wilayah spektrum yang ditinjau, proses hamburan dan pengaruh radiasi matahari langsung dapat diabaikan. Secara ideologis, metode ini termasuk dalam metode klasik masalah invers meteorologi satelit dalam rentang IR. Dasar untuk memecahkan masalah tersebut adalah persamaan transfer radiasi, yang sebelumnya digunakan dalam astrofisika. Perumusan dan karakteristik umum dari masalah pemeruman meteorologi dan aspek matematika dari solusinya terkandung dalam monografi fundamental oleh K.Ya.Kondratiev dan Yu.M.Timofeev.[ ...]

U.K.R. untuk Bumi secara keseluruhan, dinyatakan sebagai persentase masuknya radiasi matahari ke batas atas atmosfer, disebut albedo Bumi atau albedo planet (Bumi).[ ...]

[ ...]

Benar, penurunan kandungan uap air juga berarti penurunan kekeruhan, dan awan berperan sebagai faktor utama yang meningkatkan albedo bumi atau menguranginya jika kekeruhan berkurang.[ ...]

Data yang lebih akurat juga diperlukan pada proses fotodisosiasi (02, NO2, H2O2, dll.), yaitu pada penampang serapan dan hasil kuantum, serta peran hamburan cahaya aerosol dan albedo dalam proses disosiasi. Variabilitas bagian gelombang pendek dari spektrum matahari dari waktu ke waktu juga sangat menarik.[ ...]

Penting untuk dicatat bahwa fitoplankton memiliki reflektivitas yang lebih tinggi (Lx 0,5) pada panjang gelombang radiasi matahari L > 0,7 µm dibandingkan pada X yang lebih pendek (Lx 0,1). Jalur spektral albedo seperti itu dikaitkan dengan kebutuhan alga, di satu sisi, untuk menyerap radiasi aktif fotosintesis (Gbr. 2.29), dan di sisi lain, untuk mengurangi panas berlebih. Yang terakhir dicapai sebagai hasil pantulan oleh fitoplankton dari radiasi dengan panjang gelombang yang lebih panjang. Dapat diasumsikan bahwa rumus yang diberikan dalam Bagian 2.2 juga cocok untuk menghitung parameter aliran panas seperti radiasi masuk dan keluar, emisivitas dan albedo, asalkan data Ha dan elemen meteorologi lainnya juga memiliki resolusi waktu yang lebih tinggi yang diperlukan (yaitu diperoleh dengan langkah waktu yang lebih singkat).[ ...]

Dari asumsi yang masuk akal secara fisik bahwa konsentrasi uap air meningkat dengan meningkatnya suhu, dapat disimpulkan bahwa peningkatan kandungan air dapat diharapkan, peningkatan yang menyebabkan peningkatan albedo awan, tetapi memiliki pengaruh yang kecil pada panjang mereka. radiasi gelombang, kecuali awan cirrus, yang tidak sepenuhnya hitam. Ini mengurangi pemanasan atmosfer dan permukaan oleh radiasi matahari, dan suhu, dan memberikan contoh umpan balik radiasi awan negatif. Perkiraan nilai parameter X dari umpan balik ini bervariasi pada rentang yang luas dari 0 hingga 1,9 W-m 2-K 1 . Perlu dicatat bahwa deskripsi yang tidak cukup rinci tentang sifat fisik, optik, dan radiatif awan, serta pengabaian heterogenitas spasialnya, adalah salah satu sumber utama ketidakpastian dalam studi tentang masalah perubahan iklim global.[ . ..]

Faktor lain, yang juga diabaikan, adalah bahwa aerosol yang dipancarkan dapat secara signifikan melemahkan radiasi matahari, yang memulihkan ozon di atmosfer. Peningkatan albedo akibat peningkatan kandungan aerosol di stratosfer akan menyebabkan penurunan suhu, yang memperlambat pemulihan ozon. Di sini, bagaimanapun, perlu dilakukan perhitungan terperinci dengan berbagai model aerosol, karena banyak aerosol secara nyata menyerap radiasi matahari, dan ini menyebabkan pemanasan atmosfer.[ ...]

Diperkirakan bahwa peningkatan kandungan CO2 di atmosfer sebesar 60% dari kadar saat ini dapat menyebabkan peningkatan suhu permukaan bumi sebesar 1,2 - 2,0 °C. Adanya umpan balik antara tutupan salju, albedo dan suhu permukaan harus mengarah pada fakta bahwa perubahan suhu bisa lebih besar dan menyebabkan perubahan iklim yang radikal di planet ini dengan konsekuensi yang tidak dapat diprediksi.[ ...]

Biarkan satu fluks radiasi matahari jatuh pada batas atas lapisan awan di bidang X01: dan ср0 = 0 adalah sudut zenit dan azimuth Matahari. Di wilayah spektrum tampak, hamburan cahaya Rayleigh dan aerosol dapat diabaikan; Mari kita atur albedo permukaan dasar sama dengan nol, yang kira-kira sama dengan albedo lautan. Perhitungan karakteristik statistik bidang radiasi matahari tampak, dilakukan pada albedo bukan nol dari permukaan dasar Lambertian, secara khusus dicatat dalam teks. Indikator hamburan dihitung menurut teori Mie untuk model awan Cx [1] dan panjang gelombang 0,69 μm. Bidang awan dihasilkan oleh ansambel titik Poisso di ruang angkasa.[ ...]

Mekanisme ketidakstabilan fisik adalah bahwa tingkat akumulasi cadangan kelembaban tanah akibat presipitasi melebihi tingkat penurunannya karena limpasan sungai, dan peningkatan kelembaban tanah, seperti yang ditunjukkan di atas, menyebabkan penurunan albedo bumi dan kemudian a umpan balik positif terwujud, yang mengarah pada ketidakstabilan iklim. Intinya, ini berarti bahwa Bumi terus-menerus menjadi sangat dingin (zaman glasial, pendinginan iklim) atau terlalu panas (menghangatkan dan melembabkan iklim, peningkatan perkembangan tutupan vegetasi - rezim Bumi "basah dan hijau") ..[ ... ]

Perlu diingat bahwa keakuratan estimasi baik efek rumah kaca secara keseluruhan maupun komponennya masih belum mutlak. Tidak jelas, misalnya, bagaimana seseorang dapat secara akurat memperhitungkan peran uap air dalam rumah kaca, yang, ketika awan terbentuk, menjadi faktor yang kuat dalam meningkatkan albedo bumi. Ozon stratosfer bukanlah gas rumah kaca seperti gas anti-rumah kaca, karena ia memantulkan sekitar 3% radiasi matahari yang masuk. Debu dan aerosol lainnya, terutama senyawa belerang, melemahkan pemanasan permukaan bumi dan atmosfer yang lebih rendah, meskipun berperan berlawanan untuk keseimbangan panas di daerah gurun.[ ...]

Jadi, penyerapan dan pemantulan radiasi matahari oleh partikel aerosol akan menyebabkan perubahan karakteristik radiasi atmosfer, pendinginan permukaan bumi secara umum; akan mempengaruhi sirkulasi makro dan meso skala atmosfer. Munculnya banyak inti kondensasi akan mempengaruhi pembentukan awan dan presipitasi; akan terjadi perubahan albedo permukaan bumi. Penguapan air dari lautan, dengan adanya masuknya udara dingin dari benua, akan menyebabkan curah hujan yang tinggi di wilayah pesisir dan benua; sumber energi yang mampu menyebabkan badai adalah panas penguapan.[ ...]

Saat menyelesaikan persamaan transpor tiga dimensi, kondisi batas periodik digunakan, yang mengasumsikan bahwa lapisan 0[ ...]

Lapisan permukaan troposfer paling banyak mengalami dampak antropogenik, jenis utamanya adalah polusi kimia dan udara termal. Suhu udara paling kuat dipengaruhi oleh urbanisasi wilayah. Perbedaan suhu antara daerah perkotaan dan daerah sekitarnya yang belum dikembangkan oleh manusia berhubungan dengan ukuran kota, kepadatan bangunan, dan kondisi sinoptik. Ada tren kenaikan suhu di setiap kota dan kota. Untuk kota-kota besar di zona sedang, kontras suhu antara kota dan pinggiran kota adalah 1-3 ° C. Di kota-kota, albedo permukaan di bawahnya menurun (rasio radiasi yang dipantulkan dengan total) sebagai akibat dari kemunculan bangunan, struktur, pelapis buatan, radiasi matahari diserap lebih intensif di sini, terakumulasi oleh struktur bangunan menyerap panas pada siang hari dengan kembalinya ke atmosfer pada sore dan malam hari. Konsumsi panas untuk penguapan berkurang, karena area dengan penutup tanah terbuka yang ditempati oleh penanaman hijau berkurang, dan pembuangan curah hujan yang cepat oleh sistem saluran pembuangan air hujan tidak memungkinkan terciptanya cadangan kelembaban di tanah dan badan air permukaan. Pembangunan perkotaan mengarah pada pembentukan zona stagnasi udara, yang menyebabkan panas berlebih, transparansi udara juga berubah di kota karena meningkatnya kandungan kotoran dari perusahaan industri dan transportasi. Total radiasi matahari menurun di kota, serta radiasi infra merah yang datang dari permukaan bumi, yang bersama dengan perpindahan panas bangunan, menyebabkan munculnya "efek rumah kaca" lokal, yaitu kota "tertutup". dengan selimut gas rumah kaca dan partikel aerosol. Di bawah pengaruh perkembangan kota, jumlah curah hujan berubah. Faktor utama dalam hal ini adalah penurunan radikal dalam permeabilitas pengendapan permukaan yang mendasarinya dan penciptaan jaringan untuk mengalihkan limpasan permukaan dari kota. Pentingnya sejumlah besar bahan bakar hidrokarbon yang dibakar sangat besar. Di wilayah kota di musim hangat, terjadi penurunan nilai kelembaban absolut dan gambaran sebaliknya di musim dingin - di kota, kelembabannya lebih tinggi daripada di luar kota.[ ...]

Mari kita pertimbangkan beberapa sifat dasar dari sistem yang kompleks, dengan mengingat kekonvensionalan istilah "kompleks". Salah satu ciri utama suatu sistem, yang membuat kita menganggapnya sebagai objek independen, adalah bahwa sistem selalu lebih dari sekadar jumlah elemen penyusunnya. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa sifat terpenting dari sistem bergantung pada sifat dan jumlah hubungan antar elemen, yang memberikan sistem kemampuan untuk mengubah keadaannya dari waktu ke waktu, untuk memiliki reaksi yang cukup beragam terhadap pengaruh eksternal. Berbagai koneksi berarti ada koneksi dari "bobot atau" kekuatan "yang berbeda; selain itu, umpan balik dengan berbagai tanda tindakan muncul dalam sistem - positif dan negatif. Elemen atau subsistem yang dihubungkan oleh umpan balik positif cenderung, jika tidak dibatasi oleh koneksi lain, untuk saling memperkuat satu sama lain, menciptakan ketidakstabilan dalam sistem. Misalnya, peningkatan suhu rata-rata di Bumi menyebabkan pencairan es kutub dan gunung, penurunan albedo, dan penyerapan lebih banyak energi dari Matahari. Hal ini menyebabkan peningkatan suhu lebih lanjut, percepatan pengurangan area gletser - reflektor energi radiasi Matahari, dll. Jika bukan karena banyak faktor lain yang mempengaruhi suhu rata-rata permukaan planet, Bumi dapat ada hanya sebagai "es", yang memantulkan hampir semua radiasi matahari , atau sebagai planet tak bernyawa yang panas membara, seperti Venus.

Kecenderungan albedo jangka panjang diarahkan pada pendinginan. Dalam beberapa tahun terakhir, pengukuran satelit menunjukkan sedikit kecenderungan.

Mengubah albedo Bumi berpotensi berdampak kuat pada iklim. Saat albedo, atau reflektifitas, meningkat, lebih banyak sinar matahari yang dipantulkan kembali ke angkasa. Ini memiliki efek pendinginan pada suhu global. Sebaliknya, penurunan albedo memanaskan planet ini. Perubahan albedo hanya 1% memberikan efek radiasi sebesar 3,4 W/m2, sebanding dengan efek penggandaan CO2. Bagaimana albedo memengaruhi suhu global dalam beberapa dekade terakhir?

Albedo tren hingga tahun 2000

Albedo bumi ditentukan oleh beberapa faktor. Salju dan es memantulkan cahaya dengan baik, jadi saat meleleh, albedo turun. Hutan memiliki albedo yang lebih rendah daripada ruang terbuka, sehingga penggundulan hutan meningkatkan albedo (misalkan penggundulan hutan tidak akan menghentikan pemanasan global). Aerosol memiliki efek langsung dan tidak langsung pada albedo. Pengaruh langsungnya adalah pantulan sinar matahari ke angkasa. Efek tidak langsung adalah aksi partikel aerosol sebagai pusat kondensasi uap air, yang mempengaruhi pembentukan dan umur awan. Awan, pada gilirannya, memengaruhi suhu global dalam beberapa cara. Mereka mendinginkan iklim dengan memantulkan sinar matahari, tetapi juga dapat memiliki efek pemanasan dengan mempertahankan radiasi infra merah yang keluar.

Semua faktor ini harus diperhitungkan saat merangkum berbagai gaya radiasi yang menentukan iklim. Perubahan penggunaan lahan dihitung dari rekonstruksi sejarah perubahan komposisi lahan pertanian dan padang rumput. Pengamatan dari satelit dan dari darat memungkinkan untuk menentukan tren tingkat aerosol dan albedo awan. Dapat dilihat bahwa cloud albedo merupakan faktor terkuat dari berbagai jenis albedo. Kecenderungan jangka panjang menuju pendinginan, dampaknya adalah -0,7 W/m2 dari tahun 1850 hingga 2000.

Gbr.1 Rata-rata pemaksaan radiasi total tahunan(Bab 2 IPCC AR4).

Tren albedo sejak tahun 2000.

Salah satu cara untuk mengukur albedo Bumi adalah dengan cahaya pucat Bulan. Ini adalah sinar matahari, pertama-tama dipantulkan oleh Bumi dan kemudian dipantulkan kembali ke Bumi oleh Bulan pada malam hari. Cahaya abu Bulan telah diukur oleh Big Bear Solar Observatory sejak November 1998 (sejumlah pengukuran juga dilakukan pada tahun 1994 dan 1995). Gambar 2 menunjukkan perubahan albedo dari rekonstruksi data satelit (garis hitam) dan dari pengukuran cahaya abu bulan (garis biru) (Palle 2004).

Gbr.2 Perubahan albedo yang direkonstruksi dari data satelit ISCCP (garis hitam) dan perubahan cahaya abu bulan (garis hitam). Skala vertikal kanan menunjukkan pemaksaan radiatif negatif (yaitu pendinginan) (Palle 2004).

Data pada Gambar 2 bermasalah. Garis hitam, rekonstruksi data satelit ISCCP" adalah parameter statistik murni dan memiliki sedikit arti fisik karena tidak memperhitungkan hubungan non-linier antara sifat awan dan permukaan serta albedo planet, juga tidak menyertakan perubahan aerosol albedo, seperti yang terkait dengan Gunung Pinatubo atau emisi sulfat antropogenik(Iklim Nyata).

Yang lebih bermasalah adalah puncak albedo sekitar tahun 2003, terlihat di garis cahaya biru pucat bulan. Ini sangat bertentangan dengan data satelit yang menunjukkan sedikit kecenderungan saat ini. Sebagai perbandingan, kita dapat mengingat letusan Pinatubo pada tahun 1991 yang memenuhi atmosfer dengan aerosol. Aerosol ini memantulkan sinar matahari, menciptakan gaya radiasi negatif sebesar 2,5 W/m2. Hal ini secara drastis menurunkan suhu global. Data sinar abu kemudian menunjukkan paparan hampir -6 W/m2, yang seharusnya berarti penurunan suhu yang lebih besar. Tidak ada kejadian serupa yang terjadi pada tahun 2003. (Wielicki 2007).

Pada tahun 2008, alasan ketidaksesuaian ditemukan. Big Bear Observatory memasang teleskop baru untuk mengukur cahaya bulan pada tahun 2004. Dengan data baru yang lebih baik, mereka mengkalibrasi ulang data lama mereka dan merevisi perkiraan albedo mereka (Palle 2008). Beras. 3 menunjukkan nilai albedo lama (garis hitam) dan yang diperbarui (garis biru). Puncak anomali tahun 2003 telah menghilang. Namun, tren peningkatan albedo dari tahun 1999 hingga 2003 tetap dipertahankan.

Beras. 3 Perubahan albedo Bumi menurut pengukuran cahaya abu bulan. Garis hitam adalah perubahan albedo dari publikasi tahun 2004 (Palle 2004). Garis biru - perubahan albedo yang diperbarui setelah prosedur analisis data yang ditingkatkan, juga mencakup data dalam jangka waktu yang lebih lama (Palle 2008).

Seberapa akurat albedo ditentukan dari cahaya pucat bulan? Metode ini tidak dalam lingkup global. Ini mempengaruhi sekitar sepertiga Bumi di setiap pengamatan, beberapa area selalu tetap "tak terlihat" dari lokasi pengamatan. Selain itu, pengukuran jarang dilakukan dan dilakukan dalam rentang panjang gelombang sempit 0,4-0,7 µm (Bender 2006).

Sebaliknya, data satelit seperti CERES adalah pengukuran global radiasi gelombang pendek Bumi, termasuk semua efek permukaan dan sifat atmosfer. Dibandingkan dengan pengukuran cahaya abu, pengukuran ini mencakup rentang yang lebih luas (0,3-5,0 µm). Analisis data CERES menunjukkan tidak ada tren albedo jangka panjang dari Maret 2000 hingga Juni 2005. Perbandingan dengan tiga kumpulan data independen (MODIS, MISR dan SeaWiFS) menunjukkan "kesesuaian yang luar biasa" untuk keempat hasil (Loeb 2007a).

Beras. 4 Perubahan bulanan rata-rata fluks CERES SW TOA dan fraksi awan MODIS ().

Albedo telah mempengaruhi suhu global - sebagian besar ke arah pendinginan dalam tren jangka panjang. Dalam tren terkini, data ashlight menunjukkan peningkatan albedo dari tahun 1999 hingga 2003 dengan sedikit perubahan setelah tahun 2003. Satelit menunjukkan sedikit perubahan sejak tahun 2000. Radiasi memaksa dari perubahan albedo telah minimal dalam beberapa tahun terakhir.