Albedo

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Odrazivost různých typů povrchů a oblak na Zemi, údaj v procentech

Albedo (z latinského albusbílý) je míra odrazivosti tělesa nebo jeho povrchu. Jde o poměr odraženého elektromagnetického záření ku množství dopadajícího záření. Zlomek, obvykle vyjadřovaný procentuálně od 0 do 100 %, je důležitým pojmem v klimatologiiastronomii. Poměr závisí na frekvenci uvažovaného záření: pokud není specifikována, bere se průměr podél spektra viditelného světla. Závisí také na úhlu dopadu záření: pokud není specifikován, uvažujeme o pravém úhlu. Albedo čerstvého sněhu je vysoké: až 90 %. Povrch oceánu má albedo nízké. Průměrné albedo Země je 37–39 %, zatímco u Měsíce dosahuje jen asi 12 %. Nejvyšší albedo mají oxid hořečnatý a síran barnatý (96–98 %). V astronomii lze podle albeda satelitů a asteroidů usuzovat na jejich složení, především na podíl ledu.

Lidská činnost mění albedo různých oblastí zemského povrchu (například kácením lesů a farmařením). Přesné vyčíslení tohoto efektu v globálním měřítku je však obtížné: není zřejmé, zda tyto změny přispívají ke zvyšování nebo snižování globálního oteplování.

Typickým příkladem albedo efektu je zpětná vazba teploty sněhu. Pokud se v oblasti pokryté sněhem oteplí a sníh taje, albedo se sníží, je absorbováno více slunečního záření, což přispívá k dalšímu oteplování. Obráceně to platí také: při vytváření sněhu se uplatňuje ochlazovací cyklus. Intenzita albedo efektu závisí na velikosti změny albeda a na množství slunečního záření; z toho důvodu je v tropických oblastech potenciálně velmi výrazný.

Některé příklady albedo efektů[editovat | editovat zdroj]

Fairbanks, Aljaška[editovat | editovat zdroj]

Podle GHCN 2 dat amerického National Climatic Data Center, složených z vyhlazených 30letých klimatických průměrů pro tisíce klimatologických stanic po celém světě je univerzitní klimatologická stanice v aljašských Fairbanks asi o 3 °C (5 °F) teplejší než letiště ve Fairbanks, částečně kvůli systému odvodňovacích kanálů, více však pro nižší albedo na univerzitě způsobené vyšší koncentrací borovic a  tedy menším množstvím otevřené sněhové plochy odrážející teplo zpět do vesmíru. Neunke a Kukla ukázali, že tento rozdíl je ještě výraznější během pozdních zimních měsíců, kdy množství slunečního záření roste.

Tropy[editovat | editovat zdroj]

Přestože teplotní vlivy albeda jsou nejznámější v chladnějších podnebných pásmech, jelikož zde padá více sněhu, ve skutečnosti jsou mnohem silnější v tropických regionech, protože v tropech je logicky více slunečního světla. Když brazilští zemědělci pokácejí tmavý tropický deštný prales a nahradí jej ještě tmavšími poli, na nichž pěstují plodiny, průměrná roční teplota oblasti stoupne v průměru o asi 3 °C (5 °F).

V menším měřítku[editovat | editovat zdroj]

Albedo má vliv i v menším měřítku. Lidem, kteří si oblékají v létě tmavé šaty, hrozí mnohem větší nebezpečí úpalu než těm, kteří nosí bílé šaty.

Borové lesy[editovat | editovat zdroj]

Albedo borového lesa, ve kterém stromy kompletně pokrývají zemský povrch, rostoucího na 45 °N v zimě je pouze asi 9 %, což je vůbec nejméně mezi přirozeně se vyskytujícími suchozemskými prostředími. Částečně to způsobuje barva borovic, částečně se na tom podílí mnohačetný rozptyl slunečního světla mezi stromy, který snižuje celkové množství odraženého světla. Snadnost vnikání světla do vody snižuje oceánské albedo na asi 3,5 %, což silně ubírá z celkového množství dopadajícího světla. Albedo hlubokých bažin se pohybuje mezi 9 % a 14 %. U opadavých stromů je přibližně 13 %. U travnatého povrchu se zvyšuje na asi 20 %. Albedo holé země závisí na barvě půdy, rozmezí se pohybuje od 5 % do 40 %, na farmářské půdě průměrně 15 %. U pouště nebo rozsáhlé pláže se pohybuje v průměru kolem 25 % s odchylkami v závislosti na barvě písku. [Reference za všechny: Studie Edwarda Walkera v prérijních oblastech Great Plains v zimě okolo 45 °N].

Městské oblasti[editovat | editovat zdroj]

Městské oblasti se vyznačují především velmi nepřirozenými hodnotami albeda, protože mnoho struktur postavených lidmi absorbuje světlo dříve než může vůbec dosáhnou povrchu. V severních částech světa jsou města relativně tmavá a Walkerova studie ukazuje, že jejich průměrné albedo je asi 7 % s pouze mírným nárůstem během léta. Ve většině tropických zemí je průměrné albedo měst kolem 12 %. Tato hodnota se podobá hodnotám typickým pro severská předměstí. Částečný důvod tvoří odlišné přírodní prostředí měst v tropických oblastech, kde například v okolí roste více velmi temných stromů; dalším důvodem je chudoba tropů a z ní vyplývající nutnost stavět z odlišných materiálů.

Stromy[editovat | editovat zdroj]

Protože stromy mají tendenci mít nízké albedo, odstranění stromů by mělo vést k (snížení albeda a proto) ochlazení (?) planety (je ale nutné vzít potaz ochlazování výparem vody ze stromů - tento efekt je významný). Zpětné reakce oblak tento problém dále komplikují. V oblastech sezónně pokrytých sněhem jsou zimní albeda bezlesých oblastí o 10 % až 50 % vyšší než blízké lesnaté oblasti, neboť sníh nepokrývá stromy tak dokonale.

Studie Hadleyho centra vypátrala přímou úměru (obecně oteplujícího) dopadu změny albeda a (ochlazujícího) efektu pohlcování uhlíku rostoucími lesy. Zjistili, že nové lesy v tropických a středních zeměpisných šířkách mají ochlazující dopad; nové lesy ve vyšších zeměpisných šířkách (například na Sibiři) mají neutrální nebo oteplující dopad.

Sníh[editovat | editovat zdroj]

Albeda sněhu mohou být až 90 %. To platí pro ideální případ – čerstvý hluboký sníh na málo členitém povrchu. V Antarktidě se průměr pohybuje něco málo nad 80 %.

Pokud se oblast pokrytá sněhem oteplí, sníh začne tát, čímž se sníží albedo, což vede k dalšímu tání (zpětná vazba albeda ledu). Předpovědi dalšího oteplování pólů a oblastí sezónně pokrytých sněhem následkem globálního oteplování stojí především na znalosti tohoto jevu.

Oblaka[editovat | editovat zdroj]

Oblaka jsou dalším prvkem zvyšujícím albedo, jejich příspěvek hraje velkou roli v rovnici globálního oteplování. Různé typy oblak mají různé hodnoty albeda, teoreticky se pohybují od minima kolem 0 % až do maxima nad 70 %. Klimatické modely ukazují, že pokud by byla celá Země pokryta bílými oblaky, povrchová teplota by klesla na hodnotu asi -151 °C (-240 °F). Tento model, ačkoliv velmi vzdálený od skutečnosti, také předpovídá, že na vyrovnání 5,0 °C (9 °F) změny teploty způsobené zvětšením skleníkového efektu, je třeba „pouze“ zvýšit celkové zemské albedo asi o 12 % přidáním dalších bílých oblak.

Albedo a klima v některých oblastech ovlivňují umělá oblaka, jako jsou například kondenzační stopy po silném leteckém provozu. Studie po útocích 11. září, po kterých všechny hlavní letecké společnosti v USA přerušily lety na 3 dny, ukázaly lokální zvýšení rozdílu mezi denní a noční teplotou o 1 °C.

Efekty aerosolů[editovat | editovat zdroj]

Aerosoly (velmi jemné částečky/kapičky v atmosféře) mají dva dopady – přímý a nepřímý. Přímý (albedo) efekt ochlazuje planetu; nepřímý dopad (částečky fungují jako kondenzační jádra a proto mění vlastnosti oblaků) je méně jistý.[1]

Černé uhlíkaté sloučeniny[editovat | editovat zdroj]

Další klimatický albedo efekt se týká černých uhlíkatých částeček. Tento jev je obtížné kvantifikovat: IPCC říká, že jejich odhad globálního průměru ovlivnění záření BC aerosoly z fosilních paliv je … +0,2 Wm-2 (od +0,1 Wm-2 v SAR) v rozsahu +0,1 až +0,4 Wm-2 .[2]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. Climate Change 2001: The Scientific Basis
  2. Climate Change 2001: The Scientific Basis

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]