Albedo

Albedon tai albedon (ilman korostus) on heijastavuus pinta, toisin sanoen suhde valoenergia heijastuu valon energia tapaus . Se on dimensioton määrä , joka on verrattavissa heijastuskykyyn , mutta jota voidaan käyttää tarkemmin, erityisesti tähtitieteessä , ilmastossa ja geologiassa .

Pintatyyppi Bond Albedo (0-1)
Täydellinen musta runko 0
Järven pinta 0,02 - 0,04
Havumetsä 0,05 - 0,15
Lehtimetsä 0,15 - 0,20
Meren pinta 0,05 - 0,15
Tumma maa 0,05 - 0,15
Kulttuurit 0,15 - 0,25
Kevyt ja kuiva hiekka 0,25 - 0,45
Kalkkikivi noin 0,40
Pilvi 0,5 - 0,8
Jäätelö noin 0,60
Pakattu lunta 0,40 - 0,70
Tuoretta lunta 0,75 - 0,90
Täydellinen peili 1

Etymologia

Maskuliininen substantiivi albedon on lainattu alkaen myöhään Latin (alhainen Latin) albedo , naisellinen substantiivi merkitys valkoisuus . Se esiteltiin XVIII nnen  vuosisadan vuonna optiikka ja tähtitieteen jonka matemaatikko ja tähtitieteilijä Johann Heinrich Lambert .

Määritelmät

Albedo, sen yleisimmässä määritelmässä, joka tunnetaan nimellä Bondin albedo , on arvo välillä 0 ja 1: täydellisellä mustalla kappaleella , joka absorboi kaikki aallonpituudet heijastamatta mitään, albedo olisi nolla, kun taas täydellisessä peilissä, joka heijastaisi kaikkia aallonpituuksia ilman absorboimalla yksi, albedo olisi yhtä suuri kuin 1. Muut määritelmät, mukaan lukien geometrisen albedon määritelmät , voivat antaa suurempia arvoja kuin 1.

Termi albedon käytetään myös säteilynkulkuun kuvaamaan osan diffuusio on yhteensä sammuminen on läpikuultava väliaine. Siksi se on määrä välillä 0 (ei diffuusiota) - 1 (ei absorptiota).

Toimenpiteitä

Käytännössä ruumis havaitaan valkoisena heti, kun se heijastaa vähintään 80% valkoisen valonlähteen valosta. Päinvastoin, mikä tahansa elin, joka heijastaa alle 3% tulevasta valosta, näyttää mustalta .

Joillakin materiaaleilla, kuten pilvillä , on hyvin vaihteleva albedo . Toisaalta kiinteillä kappaleilla on usein kiinteät albedot niiden kemiallisesta koostumuksesta riippuen . Esimerkiksi laavan albedo on 0,04, hiekka välillä 0,25 ja 0,30, jää noin 0,60, lumi (paksu ja raikas) jopa 0,90. Keskimääräinen maanpäällinen albedo on 0,30 kaikilla alueilla.

Albedoa mittaava laite on albedoometri, joka koostuu yhdestä tai kahdesta pyranometristä .

Käyttää

Ilmasto

Albedo on yksi indikaattoreista, jotka antavat tietoa maapallon lämpötilasta. Se on  ilmastomuutosten ”  barometri ”, joka vaikuttaa tietoon kasvihuoneilmiön amplitudista vastustamalla positiivista palautetta (joka on itsestään ylläpitävää) pinnan ja meren lämpötilasta vaihtelun mukaan.

Tähtitieteellisen alkuperän jäähtyminen johtaa mannerjään, sisämaan , jäätiköiden laajentumiseen ja siten albedon lisääntymiseen; planeetta heijastaa enemmän aurinkosäteilyä , absorboi vähemmän, mikä vahvistaa sen jäähdytystä. Lämpenemisellä on päinvastaiset vaikutukset. Tämä aiheuttaa nykyään ongelman: maapallon lämpeneminen sulaa polaarisen merijään, mikä vähentää albedoa ja siten nostaa planeetan lämpötilaa. Planeetta Maan on Bond albedon noin 0,34.

Ilmaston lämpenemisen torjumiseksi yksi tutkimuslinja koostuisi suurten keinotekoisten pilvien aiheuttamisesta maapallon albedon lisääntymiselle. Jälkikäteen ja tekniikan hallinnan puuttuessa tätä kappaletta kuitenkin lykätään.

Taistele lämpöä vastaan

Los Angelesin kaupunki maalaa tietyt kerrokset ja rakennukset valkoisiksi, mikä sallii lämpötilan laskevan 6 tai 7 astetta korkean lämpö- tai lämpöaallon aikana. New Yorkin vastaava laite, jolla katot maalataan heijastavalla valkoisella maalilla, johtaa näiden kattojen lämpötilan laskuun jopa 15 astetta. Raportissa arvioidaan, että rakennusosien seinien ja jalkakäytävien maalaaminen valkoisiksi säästää ilmastointien energiaa 10-30%.

Perussa hallitusten ja Maailmanpankin avustama kansalaisjärjestö maalasi jäätiköiden vetäytymisestä vapautuneet alueet kalkilla ja munanvalkuaisella, mikä antoi positiiviset tulokset lämpötilasta ja jään palautumisesta paikoin. Kokeeseen ei kuitenkaan voida ryhtyä suuremmassa mittakaavassa, kustannuksella 5000  dollaria hehtaarilta.

Neutroniikka

Ydinreaktoreita mallinnettaessa neutroniheijastimen albedo kuvaa sen kykyä palauttaa neutronit, jotka yrittävät paeta reaktoriin.

Tähtitiede

Albedoa käytetään tähtitieteessä saadakseen käsityksen kehon koostumuksesta, joka on liian kylmä päästämään omaa valoa, mittaamalla heijastusta ulkoisesta valonlähteestä, kuten aurinko . Voimme helposti erottaa kaasumaiset planeetat , joilla on vahva albedo, maanpäälliset planeetat, joilla on heikko albedo.

Tähtitieteilijät ovat tarkentaneet tätä määritelmää erottamalla toisaalta Bond albedon , joka vastaa taivaankappaleen globaalia heijastavuutta kaikilla aallonpituuksilla ja kaikille vaihekulmille yhdessä, ja toisaalta albedoa geometrisesti , joka vastaa sähkömagneettisen voimakkuuden suhdetta heijastuu tähdellä, jolla on nollavaihekulma, ja sähkömagneettisen voimakkuuden, joka heijastuu nollavaihekulmassa vastaavalla pinnalla, jolla on ihanteellisesti Lambertian heijastuskyky (eli isotrooppinen riippumatta vaihekulmasta): näiden määritelmien seuraukset, Bondin albedo on aina välillä 0 ja 1, kun taas geometrinen albedo voi olla suurempi kuin 1.

Energinen

Ennen aurinkosähköä käyttävien laitteiden asentamista on tärkeää tietää maanpinnan säteily, ts. Maahan tulevan auringonvalon määrä. Tätä varten yksi tehokkaimmista tekniikoista on satelliittimaa- havainnoinnin käyttö. Toisen sukupolven Meteosat- satelliitti pystyy siten tuottamaan tarkat mittaukset 15 minuutin välein säteilyllä Euroopan maanosassa.

Luminanssin laskeminen kentällä kiinnostaa myös monia muita kenttiä, kuten:

Huomautuksia ja viitteitä

  1. Jacques Lavabre, Vazken Andréassian, ”  Vesi ja metsät: metsä, vesihuollon työkalu?  » , Albedo-havupuut ja lehtipuut, s. 48, osoitteessa books.google.fr ,2000(käytetty 9. tammikuuta 2017 ) .
  2. "  André Cailleux, Annales de géographie , vuosi 1974, osa 83, numero 459, s. 569-585: Muistiinpanot ja raportit - Yksinkertainen albedon mittaus maantieteessä.  » , On Persée (kuultu 12. elokuuta 2013 ) .
  3. "Albédo" , Ranskan akatemian sanakirjassa , Kansallisesta teksti- ja leksikaaliresurssien keskuksesta (luettu 4. tammikuuta 2016).
  4. leksikografisessa ja etymologinen määritelmät sekä ”albedon” alkaen tietokoneistettu ranskan kielen omia , verkkosivuilla National Center for teksti- ja Leksikaaliset resurssit (näytetty 04 tammikuu 2016).
  5. (la) (FR) Merkintä "  albedo  " [php] vuonna Félix Gaffiot , Illustrated Latin-sanakirja , Pariisi, Hachette ,1934 (Julkaistu 11. tammikuuta 1935) [ 1 st  ed.], 1702- XVIII  s. , in-8 o (26  cm ) ( OCLC  798807606 , huomautus BnF n o  FRBNF32138560 ) , s.  94.
  6. Gaffiot , adjektiivi albus , a , um ( kreikan ἀλφός ), "matta valkoinen", vastakohtana kandidus , "kirkkaan valkoinen".
  7. Jean-Paul Fritz, ”  Keinotekoiset pilvet pelastavat maapalloa ilmaston lämpenemiseltä?  » , Päällä Uusi obs. ,11. helmikuuta 2015(katsottu 2. joulukuuta 2017 )
  8. "  Los Angeles: Kuumuutta vastaan, miksi ei maalata jalkakäytäviä valkoisiksi?"  » , Le Pointissa ,14. elokuuta 2017(käytetty 2. lokakuuta 2017 )
  9. Audrey Chauvet, "  New Yorkin katot maalattiin valkoiseksi  " , 20 minuuttia.fr ,20. lokakuuta 2010(katsottu 2. lokakuuta 2010 )
  10. Dominique Pialot, "  CO2: autojen poistaminen on hyvä, kattojen maalaaminen valkoiseksi on parempi  " , La Tribune ,16. huhtikuuta 2012(käytetty 2. lokakuuta 2017 )
  11. Jean-Luc Goudet, “  Maalaa vuoret valkoiseksi ilmapiirin viilentämiseksi, se toimii!  » , Futura-tiedeistä ,7. joulukuuta 2011(käytetty 2. lokakuuta 2017 )
  12. AFP, [video] Peru: maalaus Andien hidastaa jään sulaminen on YouTubessa , 28. kesäkuuta, 2010

Katso myös

Aiheeseen liittyvät artikkelit

Ulkoiset linkit