Einsteigerguide: Was ist Albedo?

Der Begriff „Albedo“ bezieht sich auf die Menge an Sonnenenergie, die von der Erde reflektiert wird und zurück ins All gelangt.

Albedo ist Teil der Energie des Sonnenlichts, das zurück in die Atmosphäre strömt. Diese Strahlen haben einen erheblichen Einfluss auf unser Klima. Wenn die Albedo steigt, reflektiert das Universum das Licht mehr und folglich werden höhere Strahlungswerte in den Weltraum zurückgeschickt, damit sich die Erde abkühlt. Albedo bestimmt das Wärmevolumen auf der Erde. Es ist inzwischen bekannt, dass sich das meiste Licht der Sonne nach oben bewegt, wenn es auf die Erde trifft. Untersuchungen haben gezeigt, dass Wasser mehr Licht absorbiert und dadurch weniger Licht reflektiert. Wenn es mehr Wasser im Vergleich zu einer harten Oberfläche gibt, dann gibt es weniger Sonneneinstrahlung. Die Erde, der Mond oder ein anderer Planet hat die Fähigkeit, Albedo zu übertragen.

Was ist Albedo?

Albedo kann als eine Möglichkeit definiert werden, zu quantifizieren, wie viel Strahlung von der Oberfläche reflektiert wird. Es ist ein Vergleich zwischen der Reflexionsstrahlung von der Oberfläche und der Menge der Strahlung, die auf sie trifft. Dieser Begriff bezieht sich auch auf die Menge der Strahlung, die von elektromagnetischen Strahlen erzeugt wird und die somit reflektiert wird.

Saisonale Effekte auf Albedo.

Sommer.

Um Albedo besser zu verstehen, betrachten wir zwei Szenarien. Erstens, wenn Sie im Sommer barfuß auf dem schwarzen Boden laufen, werden Sie viel Hitze spüren und können sogar verbrannt werden, weil die Oberfläche mehr Wärme aufnimmt und speichert. Eine andere Person, die in der gleichen Zeit auf einem weißen Boden läuft, wird nicht verbrannt. Dies liegt im Wesentlichen daran, dass die weiße Oberfläche dazu neigt, mehr Wärme zu reflektieren und sehr wenig davon aufzunehmen. Ebenso, wenn Sie ein schwarzes Auto im Sommer berühren, wird es sich viel heißer anfühlen als ein weißes Auto zu berühren. Dies liegt daran, dass Schwarz Wärme absorbiert und speichert, während die weiße Autooberfläche die Sonnenstrahlen zurückreflektiert.

Winter.

Während dieser Saison ist es in der Regel nass entweder durch Regen oder Schnee. Wasser reflektiert etwa 6% des Lichts und absorbiert den Rest. Eis hingegen reflektiert 50% bis 60% der einfallenden Sonnenwärme und bliebt dadurch kühler. Ein schneebedecktes Gebiet reflektiert viel Strahlung, weshalb Skifahrer auf den Pisten Sonnenbrandgefahr haben. Albedo nimmt ab, wenn sich die schneebedeckten Stellen aufwärmen.

Wie wird Albedo quantifiziert?

Albedo hilft uns zu wissen, wie gut eine Oberfläche die Sonnenenergie reflektiert. Es wird auf einer Skala von Null bis Eins (0-1) gemessen. Die Oberflächen unterscheiden sich in ihrer Saugfähigkeit, liegen aber immer im Bereich von 0 bis 1.

Wert „0“ – Wenn ein Wert von Null angegeben wird, dann ist die Schlussfolgerung, dass die Oberfläche sehr lichtempfindlich ist, was bedeutet, dass die Oberfläche das gesamte Licht aufnimmt, das mit ihr in Berührung kommt. Es zeichnet sich durch schwarze Oberflächen aus.

Wert „1“ – Dieser Wert ist ein Beweis dafür, dass die Oberfläche das einfallende Licht nicht absorbiert. Es zeichnet sich durch weiße Oberflächen aus.

Die Albedo unseres Planeten ist 0,367, während die des Mondes bei 0,12 liegt, was bedeutet, dass der Mond 12% der Strahlung, die einfällt, reflektiert. Es gibt viele Satelliten, die das Albedo des Planeten mit Hilfe von Sensoren überwachen die das Licht der Erde messen, das auf der Mondoberfläche reflektiert. Die NASA hat so genannte Terra- und Aqua-Satelliten entwickelt, um die Identifizierung von Veränderungen bei Albedo zu unterstützen.

Verschiedene Studien.

Die Studien von Andre-Louis Danjon (1928 – 1954).

Andre Louis Danjon, ein Franzose, führte Studien über Albedo durch. Er verwendete einen Ansatz, er als „Die Augen einer Katze“ bekannt ist. Er verwendete Licht, um ein Biobild des Mondes zu erstellen, das es ermöglichte, die Ähnlichkeit und Unterschiede der Grade von zwei Forschungsproben der Mondoberflächen zu überprüfen. Mit diesem Ansatz stellte er etwas Licht aus dem Teil mit Sonnenlicht ein, um dem Sonnenlicht der anderen Seite zu entsprechen.

Die Forschungsarbeiten führten zu dem so genannten Danjon-Skala-Astrolabium, das auch zu einer verbesserten Genauigkeit der großen visuellen Astrometrie führte. Darüber hinaus entwickelte er einen Fünf-Punkte-Messparameter zur Beurteilung des visuellen Erscheinungsbildes und der Helligkeit des Mondes bei einer totalen Sonnenfinsternis. Er verwendete den Buchstaben „L“, um die hohe Dunkelheit zu bezeichnen.

L-O: Der Mond ist nicht zu sehen. Diese ist gekennzeichnet durch die Gesamtdicke bis zur mittleren Dämpfung.

L-1: Die Details sind sichtbar, aber mit einigen Schwierigkeiten.

L-2: Die Schatten in der Mitte sind sehr schwach, aber der äußere Rand ist etwas hell.

L-3: Der Nabelschatten hat eine gelbe Farbe um ihn herum.

L-4: Es gibt eine blau aussehende, glänzende Farbe um den Mond herum. Es hat entweder rote oder orangefarbene Farbtöne. Es leuchtet viel Licht aus.

Albedo-Variationen der Erdoberfläche 1998-2014.

Dies waren die zweiten Studien, die innerhalb von insgesamt sechzehn Jahren durchgeführt wurden. Während dieser Zeit versuchte der Mensch, das Verhältnis von Erdenglanz zu Mondlicht zu verstehen. Dies wurde sowohl von den Luftsatelliten als auch am Boden über einen Zeitraum von sechzehn Jahren bewertet. Der Mond stand im Mittelpunkt der Studie.

De Pater und Lissauer Table von Albedo.

De Pater und Lissauer kategorisierten Albedo in zwei Gruppen, nämlich Geometric und Bond Albedo, d.h. die Strahlungsmenge im Vergleich zu der Frequenz, die sich in Wellenform wiederholt, während Bond Albedo die von einem Objekt reflektierte Gesamtstrahlung im Vergleich zur einfallenden Gesamtstrahlung der Sonnenplaneten hervorhebt.

Albedo-Treiber.

Faktoren, die Albedo antreiben, sind:

1. Veränderung der Landnutzung – Dies bezieht sich auf die Art und Weise, wie Menschen Maßnahmen ergreifen, um die Landschaft verändern. Die Beispiele reichen vom natürlichen Ökosystem über die Abholzung, die Unterteilung in Kleinbauernhöfe bis hin zur Gründung von Städten.
2. Treibhausgasemissionen – Kohlendioxid und andere Gase wirken sich auf Albedo aus.
3. Wasserdegradation – Der Wasserverbrauch hat aufgrund landwirtschaftlicher Aktivitäten zugenommen.
4. Verschmutzung – Überschüssiger hochgradiger Stickstoff- und Phosphorfluss. Dies führt zur Verschmutzung von Gewässern und der Atmosphäre.

Der Albedo-Effekt und die Erwärmung des Universums.

Es wurde festgestellt, dass das globale Albedo in letzter Zeit gestiegen ist und auf einer Messskala die Watt pro Quadratmeter nun größer ist. Dies geht aus Untersuchungen von Anthony Watts hervor.

Das Universum wird durch die Abholzung allmählich heißer. Bessere Fähigkeiten in der Forstwirtschaft sollten gefördert werden, um die Auswirkungen von Albedo abzumildern. Bäume reduzieren die radioaktiven Auswirkungen der Sonnenreflexion. In diesem Zusammenhang bereitet das Schmelzen von Eis in der Antarktis große Sorge.

Viele Staaten befürworten die Wiederaufnahme der Försterei, da die Bäume dunkler sind und die Albedo-Emissionsraten gesenkt wurden. Wenn man mehrere Bäume pflanzt, wird man nach einem System mit der Bezeichnung Carbon Credit vergütet. Die Wolken können manchmal Sonnenlicht reflektieren, können aber trotzdem Wärme speichern und so die Erde erwärmen.

Heute sind Klimawissenschaftler und Forscher besorgt, dass, wenn die globale Erwärmung anhält, die polaren Eiskappen schmelzen und das Meerwasser mehr Sonnenlicht absorbieren und damit die globale Erwärmung erhöhen wird. In diesem Zusammenhang sollten wir alle darauf hinarbeiten, bessere Modelle zu entwickeln, um ihre Wirkung in Zukunft zu begrenzen.

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