Albedo
Albedo eli heijastuskyky ("valkoisuus") on jonkin kappaleen kyky heijastaa siihen osuvaa säteilyä. Se voi olla jonkin kappaleen, alueen tai vaikkapa planeetan säteilynheijastuskyky. Albedo määritetään jakamalla pinnan heijastama säteily teho saapuvan säteilyn teholla. Albedoa merkitään yleensä kreikkalaisella kirjaimella α, alfa tai isolla A-kirjaimella. Tumman kappaleen albedo on pieni ja vaalean suuri.
Täysin valoa heijastava pinta on valkoinen tai tarkemmin peili, ja sen albedo on 1,0 tai 100%. Täysin musta imee eli absorboi kaiken siihen saapuvat säteilyn, ja sen albedo on siksi 0. Muiden väristen kohteiden albedot ovat tältä väliltä. Lisäksi eri värien heijastama säteilyjakautuma on monesti erilainen kuin vastaanotettu säteily.
Albedoa käytetään muun muassa tähtitieteessä, säätieteessä ja laskettaessa vaikkapa Auringon taloa lämmittävää vaikutusta.
Albedo ja emissio
Albedon vastakohta on emissiokyky, joka mittaa kappaleen imemän, ja myös itse säteilemän säteilyn määrää. Huoneenlämpötilaisen kappaleen ulossäteily tapahtuu lämpösäteilynä.
Albedon α ja emissiokyvyn ε välillä on suhde α + ε = 1. Varsinkin lumi-, vesi- ja jääpinnan albedo riippuu suuresti saapuvan säteilyn tulokulmasta. Siksi suoran auringonsäteilyn ja eri suunnista tulevan, heijastuneen tai sironneen hajasäteilyn albedot ovat erilaisia.
Hiilipintaisten komeettojen albedo on erittäin matala, esimerkiksi Halleyn komeetan 0,027, joka on pienempi kuin kivihiilellä. Tämän takia amerikkalaisten ohilento Halleyn komeetan luona vuonna 1986 oli epäonnistua, kun luotain oli komennettu kuvaamaan komeetan kirkkainta osaa. Komeetan kirkkain osa ei kuitenkaan ollut sen ydin vaan siitä purkautuvat kaasu- ja pölysuihkut ja ydin jäi melkein kuvaamatta, mutta luotain ohjelmoitiin uudelleen ja ydin saatiin kuviin.
Vaikka Kuun albedo onkin melko pieni, niin silti Kuu näyttää kirkkaalta pimeällä yötaivaalla loistaessaan. Tämä johtuu suuresta kontrastista. Vastasataneen lumen albedo on hyvin suuri, jopa 0,9, mutta se pienenee kun lumi alkaa sulaa.
Geometrinen albedo ja Bondin albedo
Yleensä taivaankappaleen albedosta puhuttaesa tarkoitetaan Bondin albedoa A, joka on taivaankappaleesta heijastuneen ja sinne saapuvan säteilyn suhde.[1] Se on vaikea määrittää, koska silloin on mitattava kappaleen heijastus kaikkiin suuntiin, mikä on monestikin mahdotonta. Tämän takia monen taivaankappaleen Bondin albedo tunnetaan huonosti.
Geometrinen albedo p on jonkin kappaleen valonheijastuskyky suoraan takaisin kohti valonlähdettä verrattuna kaikilla aallonpituuksilla heijastavaan levyyn, niin sanottuun Lambertin levyyn. Mattapintainen valkea seinä on lähellä Lambertin levyä. Monille asteroideille on helppo mitata geometrinen albedo. Geometrinen albedo voi olla ykköstä suurempi ja jopa ääretön jos kappale heijastaa peilinä takaisin tulosuuntaan.
Maalle geometrinen albedo on 0,37, ja Bondin albedo 0,29.
Joidenkin taivaankappaleiden geometrisia ja Bondin albedoja[2]
| Taivaankappale | Geometrinen albedo |
Bondin albedo |
|---|---|---|
| Merkurius | 0,138 | 0,119 |
| Venus | 0,84 | 0,75 |
| Maa | 0,367 | 0,29 |
| Kuu | 0,113 | 0,123 |
| Mars | 0,15 | 0,16 |
| Jupiter | 0,52[3] | 0,34 |
| Saturnus | 0,47 | 0,34 |
| Uranus | 0,51 | 0,29 |
| Neptunus | 0,41 | 0,31 |
| Pluto | 0,44-0,61 | 0,4 |
Heijastavuus riippuu eri tekijoistä
Kappaleen heijastavuus riippuu muun muassa valon tai muun säteilyn aallonpituudesta. Myös tulokulma vaikuttaa monesti heijastavuuteen huomattavasti.
Joitakin albedoja
- Taivaankappaleita
- Maassa olevia alueita ja pintoja
- Maa-alueen albedo yleensä 0,1-0,4, joskus esitetään 0,1-0,2 tai vähemmän
- tiheä metsä 0,10 - 0,15
- metsä yleensä 0,05-0,2 tai 0,15-0,20
- tumma metsä 0,05
- mäntymetsä talvella 45 pohjoista leveydellä 0,09
- trooppinen sademetsä 0,07-0,15[5]
- lauhkean vyöhykkkeen sekametsä 0,13-0,17
- lehtipuut 0,13
- suomaa 0,9-0,14
- viljapelto 0,16-0,26 tai 0,8-0,20
- niitty 0,1-0,2 , monesti 0,2
- ruohoaro 0,18-0,25[6]
- savanni 0,18
- kuiva maa 0,30
- paljas maa 0,05-0,4, 0,15 maatiloilla keskim
- multa 0,05-0,1
- aavikko 0,2-0,45 tai 0,25-0,44 (monesti 0,25)
- pensasaavikko 0,2-0,3
- kuiva hiekka 0,38-0,42
- märkä hiekka 0,2-0,3
- tundra 0,1-0,15, laajemmin 0,15-0,35[7]
- merijää 0,36 - 0,50
- lumi 0,40 - 0,95, keskimäärin 0,7 (riippuu valon tulokulmasta)
- tuore lumi laajasti 0,6-0,9[8], 0,65-0,80, Etelämantereella 0,8, jopa 0,8-0,9
- vanha likainen lumi 0,5 0,4-0,65
- sulava lumi 0,4[9], 0,4-0,7
- jää 0,32-0,38
- veden pinta 0,03 - 0,40 (jopa 0,80) (riippuu valon tulokulmasta) usein 0,035-0,09, joskus esitetään meren pinnalle 0,7-0,10[10]
- pilvet 0,35-0,75, joista altostratus, cirrus 0,4-0,6, pilvet laajasti 0,4-0,9
- puuhiili 0,04
- rakennukset 0,07-0,12
Katso myös
Viitteet
- ↑ Hannu Karttunen: Albedo Hannu Karttunen. Viitattu 27. toukokuuta 2007.
- ↑ Albedo hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Viitattu 27. toukokuuta 2007. (englanniksi)
- ↑ Hannu Karttunen- Olli Manner Tähtitaivas 2000, kartasto ja käsikirja s. 213
- ↑ Depletion of Solar Radiation Integrated Publishing. Viitattu 27. toukokuuta 2007. (englanniksi)
- ↑ R.S. Bradley, Quaternary paleoclimatology;1985;Chapman&Hall;ISBN 0-412-53100-3; Table 2.4 ;s 22
- ↑ Lunkka 2008, s. 25
- ↑ Lunkka 2008, s 25
- ↑ Juha-Pekka Lunkka, Maapallon ilmastohistoria, Gaudeamus 2008, sivu 28
- ↑ Energiakäsikirja, Safa, sivu 33
- ↑ Bradley, Quaternary Paloclimatolgy, s. 22