Альбедо

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Альбедо Бонда»)
Перейти к: навигация, поиск
Альбедо некоторых небесных тел Солнечной системы
Планета Геометрическое
альбедо
Сферическое
альбедо
Меркурий 0,106 0,119
Венера 0,65 0,76
Земля 0,367 0,306
Луна 0,12 0,067
Марс 0,15 0,16
Юпитер 0,52 0,343
Сатурн 0,47 0,342
Уран 0,51 0,3
Нептун 0,41 0,29
Плутон 0,6 0,5

Альбе́до (от лат. albus — белый) — характеристика диффузной отражательной способности поверхности.

Значение альбедо для данной длины волны или диапазона длин волн зависит от спектральных характеристик отражающей поверхности, поэтому альбедо отличается для разных спектральных диапазонов (оптическое, ультрафиолетовое, инфракрасное альбедо) или длин волн (монохроматические альбедо).

В зависимости от геометрии отражающей поверхности в оптике и астрономии различают несколько видов альбедо[1].

Сравнение диффузного отражения солнечного света (дано в %) различными видами поверхности.

Ламбертово (истинное, плоское) альбедо[править | править вики-текст]

Истинное или плоское альбедо — коэффициент диффузного отражения, то есть отношение светового потока, рассеянного плоским элементом поверхности во всех направлениях, к потоку, падающему на этот элемент. Обычно определяется с помощью специального фотометрического прибора — альбедометра.

В случае освещения и наблюдения, нормальных к поверхности, истинное альбедо называют нормальным[1].

Нормальное альбедо чистого снега составляет ~0,9, древесного угля ~0,04.

Геометрическое альбедо[править | править вики-текст]

В планетной фотометрии геометрическое (плоское) альбедо равно отношению освещённости у Земли, создаваемой планетой в полной фазе , к освещённости , которую создал бы плоский абсолютно белый экран того же размера, что и планета, расположенный на её месте перпендикулярно лучу зрения и солнечным лучам[1][2].

Геометрическое альбедо, в отличие от плоского и сферического, может превышать единицу (случай, когда в сторону источника излучение отражается особенно сильно). Так, у Энцелада при λ=550 нм оно составляет 1,375 ± 0,008[3]. У ламбертовой сферы (сферы, отражающей 100 % излучения и с одинаковой интенсивностью во всех направлениях) геометрическое альбедо равно лишь 2/3 (тогда как сферическое — 1)[4].

Геометрическое оптическое альбедо Земли — 0,367, Луны — 0,12[5].

Бондовское и сферическое альбедо[править | править вики-текст]

Сферическое альбедо определяется как отношение светового потока, рассеянного телом во всех направлениях, к потоку, падающему на это тело. Может быть определено и для некоторого диапазона длин волн, и для всего спектра[6].

Сферическое альбедо для всего спектра излучения называется альбедо Бонда[7][4]. Впрочем, и бондовским, и сферическим альбедо иногда называют величину, относящуюся к определённому диапазону, а иногда — величину для всего спектра[8][9][6]. Поэтому для однозначности последнюю называют болометрическим альбедо Бонда[10][9][6].

Если сферическое альбедо тела на всех длинах волн одинаково, оно равно бондовскому, а последнее не зависит от спектра источника света. В общем же случае такая зависимость существует[8][11]. Альбедо Бонда тесно связано с энергетическим балансом небесного тела и температурой на нём[10].

Связь сферического и геометрического альбедо[7][6]:

, где:

  •  — геометрическое альбедо;
  •  — фазовый интеграл, равный , где
    •  — фазовый угол (угол между направлениями от объекта на Солнце и на наблюдателя; равен 0, если объект в полной фазе),
    •  — фазовая функция: отношение освещённости, создаваемой телом в данном направлении, к создаваемой в направлении (в сторону источника)[7][4].
При ламбертовском (изотропном) рассеянии Q = 3/2, а при рэлеевском — 4/3[7].

Бондовское альбедо Земли — около 0,29[12], Луны — 0,067[13].

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 3 Альбедо // Астрономічний енциклопедичний словник / За загальною редакцією І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів, 2003. — С. 17. — 547 с. — ISBN 966-613-263-X. (укр.)
  2. Н. Александрович. Основы астрофотометрии. Отдел Астрофизики Высоких Энергий. Проверено 19 мая 2011. Архивировано 25 августа 2011 года.
  3. Verbiscer A., French R., Showalter M., Helfenstein P. (2007). «Enceladus: Cosmic Graffiti Artist Caught in the Act». Science 315 (5813): 815 (supporting online material, table S1). DOI:10.1126/science.1134681. PMID 17289992. Bibcode2007Sci...315..815V.
  4. 1 2 3 Seager S. 3. Temperature, Albedos, and Flux Ratios // Exoplanet Atmospheres: Physical Processes. — Princeton University Press, 2010. — P. 35–38. — 264 p. — ISBN 9781400835300.
  5. Tholen D. J., Tejfel V. G., Cox A. N. Chapter 12. Planets and Satellites // Allen's Astrophysical Quantities / Arthur N. Cox. — 4th ed. — Springer Science & Business Media, 2000. — P. 299, 307. — 719 p. — ISBN 9780387987460. — Bibcode2000asqu.book..293T.
  6. 1 2 3 4 Альбедо сферичне // Астрономічний енциклопедичний словник / За загальною редакцією І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів, 2003. — С. 18. — 547 с. — ISBN 966-613-263-X. (укр.)
  7. 1 2 3 4 Burrows A., Orton G. Giant Planet Atmospheres // Exoplanets / S. Seager. — University of Arizona Press, 2010. — P. 425. — 526 p. — ISBN 978-0-8165-2945-2.
  8. 1 2 Ridpath I. Bond albedo // A Dictionary of Astronomy. — 2nd ed. revised. — Oxford University Press, 2012. — P. 61. — 534 p. — ISBN 978-0-19-960905-5.
  9. 1 2 Li J.-Y., Helfenstein P., Buratti B., Takir D., Clark B. E. Asteroid Photometry // Asteroids IV / P. Michel, F. E. DeMeo, W. F. Bottke. — University of Arizona Press, 2015. — P. 132–133. — 945 p. — ISBN 9780816532131. — arXiv:1502.06302. — Bibcode2015aste.book..129L. — DOI:10.2458/azu_uapress_9780816532131-ch007.
  10. 1 2 Verbiscer A. J., Helfenstein P., Buratti B. J. Photometric Properties of Solar System Ices // The Science of Solar System Ices / M. S. Gudipati, J. Castillo-Rogez. — Springer Science & Business Media, 2012. — P. 49. — 658 p. — (Astrophysics and Space Science Library, Volume 356). — ISBN 978-1-4614-3076-6. — Bibcode2013ASSL..356...47V. — DOI:10.1007/978-1-4614-3076-6_2.
  11. Dyudina, Ulyana; Zhang, Xi; Li, Liming et al. (2016). «Reflected Light Curves, Spherical and Bond Albedos of Jupiter- and Saturn-like Exoplanets». The Astrophysical Journal 822 (2). arXiv:1511.04415. DOI:10.3847/0004-637X/822/2/76. Bibcode2016ApJ...822...76D.
  12. Stephens G. L., O'Brien D., Webster P. J. et al. (2015). «The albedo of Earth». Reviews of Geophysics 53 (1): 141–163. DOI:10.1002/2014RG000449.
  13. Статья В. Г. Сурдина, ГАИШ

Ссылки[править | править вики-текст]