อัลเบโดของน้ำ เอฟเฟกต์ Albedo และภาวะโลกร้อน

รังสีทั้งหมดที่มาถึงพื้นผิวโลกถูกดูดซับบางส่วนโดยดินและแหล่งน้ำ และแปลงเป็นความร้อน มันถูกใช้ในการระเหยในมหาสมุทรและทะเล และสะท้อนสู่ชั้นบรรยากาศบางส่วน (รังสีสะท้อน) อัตราส่วนของพลังงานรังสีที่ดูดกลืนและสะท้อนกลับขึ้นอยู่กับธรรมชาติของแผ่นดิน โดยขึ้นอยู่กับมุมตกกระทบของรังสีบนผิวน้ำ เนื่องจากแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะวัดพลังงานที่ถูกดูดกลืน ค่าของพลังงานสะท้อนจะถูกกำหนด

การสะท้อนแสงของผิวดินและผิวน้ำเรียกว่า อัลเบโด้. คำนวณเป็น % ของรังสีสะท้อนจากเหตุการณ์บนพื้นผิวที่กำหนด ร่วมกับมุม (ให้แม่นยำกว่าคือ ไซน์ของมุม) ของอุบัติการณ์ของรังสีและปริมาณมวลแสงของบรรยากาศที่รังสีผ่านคือ หนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดของดาวเคราะห์ในการก่อตัวของสภาพอากาศ

บนบก อัลเบโดถูกกำหนดโดยสีของพื้นผิวธรรมชาติ รังสีทั้งหมดสามารถดูดซับวัตถุสีดำสนิทได้ พื้นผิวกระจกสะท้อนแสงได้ 100% และไม่สามารถทำให้ร้อนขึ้นได้ จากพื้นผิวจริง หิมะบริสุทธิ์มีอัลเบโดสูงที่สุด ด้านล่างเป็นอัลเบโดของพื้นผิวดินตามโซนธรรมชาติ

ค่าการสะท้อนแสงของพื้นผิวต่างๆ ที่ก่อตัวขึ้นจากสภาพอากาศนั้นสูงมาก ในเขตน้ำแข็งที่มีละติจูดสูง การแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ซึ่งลดลงแล้วเมื่อผ่านมวลแสงจำนวนมากของชั้นบรรยากาศและตกลงมาบนพื้นผิวในมุมแหลมสะท้อนด้วยหิมะนิรันดร์

อัลเบโดของผิวน้ำสำหรับการแผ่รังสีโดยตรงนั้นขึ้นอยู่กับมุมที่รังสีของดวงอาทิตย์ตกบนนั้น รังสีแนวตั้งแทรกซึมลึกลงไปในน้ำและดูดซับความร้อนของพวกมัน รังสีที่ลาดเอียงจากน้ำสะท้อนจากกระจกและไม่ได้รับความร้อน: อัลเบโดของผิวน้ำที่ความสูงดวงอาทิตย์ 90 "คือ 2% ที่ความสูงของดวงอาทิตย์ 20 ° - 78%

มุมมองพื้นผิวและภูมิทัศน์เป็นวง ๆ อัลเบโด้

หิมะแห้งสด………………………………………… 80-95

หิมะเปียก………………………………………………….. 60-70

ทะเลน้ำแข็ง…………………………………………………….. 30-40

ทุนดราที่ไม่มีหิมะปกคลุม………………………….. 18

หิมะคงปกคลุมในละติจูดพอสมควร 70

ไม่เสถียรเหมือนเดิม……………………………………….. 38

ป่าสนในฤดูร้อน…………………………………………. 10-15

เช่นเดียวกัน มีหิมะปกคลุมมั่นคง……….. 45

ป่าเต็งรังในฤดูร้อน……………………………………. 15-20

เหมือนกันกับใบไม้สีเหลืองในฤดูใบไม้ร่วง……………….. 30-40

ทุ่งหญ้า…………………………………………………………………… 15-25

บริภาษในฤดูร้อน…………………………………………………….. 18

ทรายสีต่างๆ…………………………………….. 25-35

ทะเลทราย………………………………………………………….. 28

สะวันนาใน ฤดูแล้ง…………………………………… 24

เช่นเดียวกันในฤดูฝน………………………………………. สิบแปด

ชั้นโทรโพสเฟียร์ทั้งหมด…………………………………………………… 33

โลกโดยรวม (ดาวเคราะห์)…………………………………….. 45

สำหรับรังสีที่กระจัดกระจาย อัลเบโดจะน้อยกว่าเล็กน้อย
เนื่องจากพื้นที่ 2/3 ของโลกถูกครอบครองโดยมหาสมุทร การดูดซึมของพลังงานแสงอาทิตย์โดยพื้นผิวน้ำจึงเป็นปัจจัยสำคัญในการสร้างสภาพภูมิอากาศ

มหาสมุทรในละติจูดใต้ขั้วจะดูดกลืนความร้อนเพียงเล็กน้อยของดวงอาทิตย์ที่มาถึงพวกมัน ในทางกลับกัน ทะเลเขตร้อนดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์เกือบทั้งหมด อัลเบโดของผิวน้ำ เหมือนกับหิมะที่ปกคลุมประเทศแถบขั้วโลก ทำให้เกิดความแตกต่างของภูมิอากาศในระดับโซนลึกขึ้น

ในเขตอบอุ่น การสะท้อนแสงของพื้นผิวช่วยเพิ่มความแตกต่างระหว่างฤดูกาลต่างๆ ของปี ในเดือนกันยายนและมีนาคม ดวงอาทิตย์อยู่สูงจากขอบฟ้าเท่ากัน แต่เดือนมีนาคมจะหนาวกว่าเดือนกันยายน เนื่องจากรังสีของดวงอาทิตย์สะท้อนจากหิมะที่ปกคลุม การปรากฏตัวของใบเหลืองแรกในฤดูใบไม้ร่วง จากนั้นน้ำค้างแข็งและหิมะชั่วคราวจะเพิ่มอัลเบโดและลดอุณหภูมิของอากาศ หิมะปกคลุมที่มั่นคงซึ่งเกิดจากอุณหภูมิต่ำช่วยเร่งความเย็นและลดอุณหภูมิในฤดูหนาวลงอีก

แนวโน้มอัลเบโดในระยะยาวมุ่งไปที่การระบายความร้อน ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การวัดด้วยดาวเทียมมีแนวโน้มเล็กน้อย

การเปลี่ยนอัลเบโดของโลกอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อสภาพอากาศ เมื่ออัลเบโดหรือการสะท้อนแสงเพิ่มขึ้น แสงแดดจะสะท้อนกลับเข้าสู่อวกาศมากขึ้น สิ่งนี้มีผลเย็นต่ออุณหภูมิโลก ในทางตรงกันข้าม การลดลงของอัลเบโดทำให้โลกร้อนขึ้น การเปลี่ยนแปลงในอัลเบโดเพียง 1% ให้เอฟเฟกต์การแผ่รังสี 3.4 W/m2 ซึ่งเทียบได้กับผลของการเพิ่ม CO2 เป็นสองเท่า อัลเบโดส่งผลกระทบต่ออุณหภูมิโลกในทศวรรษที่ผ่านมาอย่างไร?

Albedo มีแนวโน้มสูงถึง 2000

อัลเบโดของโลกถูกกำหนดโดยปัจจัยหลายประการ หิมะและน้ำแข็งสะท้อนแสงได้ดี ดังนั้นเมื่อละลาย อัลเบโดก็จะตกลงมา ป่าไม้มีอัลเบโดต่ำกว่าพื้นที่เปิด ดังนั้นการตัดไม้ทำลายป่าจึงเพิ่มอัลเบโด (สมมติว่าการตัดไม้ทำลายป่าจะไม่หยุดยั้งภาวะโลกร้อน) ละอองลอยมีผลโดยตรงและโดยอ้อมต่ออัลเบโด้ อิทธิพลโดยตรงคือการสะท้อนของแสงแดดสู่อวกาศ ผลกระทบทางอ้อมคือการกระทำของอนุภาคละอองลอยในฐานะศูนย์กลางของการควบแน่นของความชื้น ซึ่งส่งผลต่อการก่อตัวและอายุของเมฆ ในทางกลับกัน เมฆก็ส่งผลต่ออุณหภูมิโลกในหลายๆ ด้าน พวกมันทำให้สภาพอากาศเย็นลงด้วยการสะท้อนแสงอาทิตย์ แต่ยังสามารถทำให้เกิดความร้อนได้ด้วยการรักษารังสีอินฟราเรดที่ปล่อยออกมา

ปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้ควรนำมาพิจารณาเมื่อรวมแรงแผ่รังสีต่างๆ ที่กำหนดสภาพภูมิอากาศ การเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดินคำนวณจากการสร้างประวัติศาสตร์ขึ้นใหม่ของการเปลี่ยนแปลงในการปลูกพืชผลและองค์ประกอบของทุ่งหญ้า การสังเกตการณ์จากดาวเทียมและจากภาคพื้นดินทำให้สามารถระบุแนวโน้มในระดับของละอองลอยและเมฆอัลเบโดได้ จะเห็นได้ว่า cloud albedo เป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดของ albedo ประเภทต่างๆ แนวโน้มระยะยาวคือการระบายความร้อน ผลกระทบคือ -0.7 W/m2 จาก 1850 ถึง 2000

รูปที่ 1 การบังคับการแผ่รังสีรวมประจำปีโดยเฉลี่ย(บทที่ 2 ของ IPCC AR4)

เทรนด์อัลเบโด้มาตั้งแต่ปี 2000

วิธีหนึ่งในการวัดอัลเบโดของโลกคือการใช้แสงแอชของดวงจันทร์ นี่คือแสงแดดที่สะท้อนจากโลกครั้งแรกแล้วจึงสะท้อนกลับมายังโลกด้วยดวงจันทร์ในเวลากลางคืน แสงเถ้าของดวงจันทร์ได้รับการวัดโดยหอดูดาวบิ๊กแบร์โซลาร์ตั้งแต่เดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2541 (มีการวัดจำนวนหนึ่งในปี พ.ศ. 2537 และ พ.ศ. 2538) รูปที่ 2 แสดงการเปลี่ยนแปลงอัลเบโดจากการสร้างข้อมูลดาวเทียมใหม่ (เส้นสีดำ) และจากการวัดแสงจากเถ้าดวงจันทร์ (เส้นสีน้ำเงิน) (พ.ศ. 2547).

รูปที่ 2 การเปลี่ยนแปลงในอัลเบโดที่สร้างขึ้นใหม่จากข้อมูลดาวเทียม ISCCP (เส้นสีดำ) และการเปลี่ยนแปลงของแสงเถ้าของดวงจันทร์ (เส้นสีดำ) มาตราส่วนแนวตั้งด้านขวาแสดงแรงแผ่รังสีเชิงลบ (เช่น การระบายความร้อน) (Palle 2004)

ข้อมูลในรูปที่ 2 มีปัญหา เส้นสีดำ การสร้างข้อมูลดาวเทียม ISCCP ขึ้นใหม่" เป็นพารามิเตอร์ทางสถิติล้วนๆ และมีความหมายทางกายภาพเพียงเล็กน้อย เนื่องจากไม่คำนึงถึงความสัมพันธ์ที่ไม่เป็นเชิงเส้นระหว่างคุณสมบัติของเมฆกับพื้นผิวและอัลเบโดของดาวเคราะห์ และไม่รวมถึงการเปลี่ยนแปลงของละอองลอยอัลเบโด เช่น ที่เกี่ยวข้องกับ Mount Pinatubo หรือการปล่อยซัลเฟตโดยมนุษย์(ภูมิอากาศที่แท้จริง).

ปัญหาที่หนักกว่านั้นคือยอดเขาอัลเบโดในราวปี 2546 ซึ่งมองเห็นได้ในเส้นแสงแอชสีน้ำเงินของดวงจันทร์ ซึ่งขัดแย้งอย่างมากกับข้อมูลดาวเทียมที่แสดงแนวโน้มเล็กน้อยในเวลานี้ สำหรับการเปรียบเทียบ เราสามารถระลึกถึงการปะทุของ Pinatubo ในปี 1991 ซึ่งเติมบรรยากาศด้วยละอองลอย ละอองลอยเหล่านี้สะท้อนแสงอาทิตย์ ทำให้เกิดแรงแผ่รังสีเชิงลบที่ 2.5 วัตต์/ตร.ม. สิ่งนี้ได้ลดอุณหภูมิโลกลงอย่างมาก ข้อมูลแสงขี้เถ้าแสดงการเปิดรับแสงเกือบ -6 W/m2 ซึ่งน่าจะหมายถึงอุณหภูมิที่ลดลงมากยิ่งขึ้น ไม่มีเหตุการณ์ที่คล้ายคลึงกันเกิดขึ้นในปี 2546 (วิเอลิคกิ 2007).

ในปี 2551 มีการค้นพบสาเหตุของความคลาดเคลื่อน หอดูดาวบิ๊กแบร์ได้ติดตั้งกล้องโทรทรรศน์ใหม่เพื่อวัดแอชไลท์บนดวงจันทร์ในปี 2547 ด้วยข้อมูลที่ได้รับการปรับปรุงใหม่ พวกเขาได้ปรับเทียบข้อมูลเดิมใหม่และแก้ไขค่าประมาณอัลเบโด (Palle 2008) ข้าว. 3 แสดงค่า albedo เก่า (เส้นสีดำ) และอัปเดต (เส้นสีน้ำเงิน) albedo ยอดผิดปกติของปี 2546 ได้หายไปแล้ว อย่างไรก็ตาม แนวโน้มของการเพิ่มอัลเบโดตั้งแต่ปี 2542 ถึง 2546 ยังคงรักษาไว้

ข้าว. 3 เปลี่ยนอัลเบโดของโลกตามการวัดแสงเถ้าของดวงจันทร์ เส้นสีดำคือการเปลี่ยนแปลงอัลเบโดจากสิ่งพิมพ์ปี 2547 (Palle 2004) เส้นสีน้ำเงิน - การเปลี่ยนแปลง albedo ที่อัปเดตหลังจากขั้นตอนการวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้รับการปรับปรุง รวมถึงข้อมูลในช่วงเวลาที่นานขึ้น (Palle 2008)

อัลเบโด้ถูกกำหนดจากแสงแอชของดวงจันทร์ได้แม่นยำเพียงใด? วิธีการนี้ไม่มีขอบเขตทั่วโลก มันส่งผลกระทบประมาณหนึ่งในสามของโลกในการสังเกตการณ์แต่ละครั้ง บางพื้นที่ยังคง "มองไม่เห็น" จากจุดสังเกตการณ์เสมอ นอกจากนี้ การวัดยังมีไม่บ่อยนักและดำเนินการในช่วงความยาวคลื่นแคบที่ 0.4-0.7 µm (Bender 2006)

ในทางตรงกันข้าม ข้อมูลดาวเทียม เช่น CERES เป็นการตรวจวัดการแผ่รังสีคลื่นสั้นของโลก ซึ่งรวมถึงผลกระทบทั้งหมดของคุณสมบัติพื้นผิวและชั้นบรรยากาศ เมื่อเทียบกับการวัดแสง Ash ครอบคลุมช่วงกว้างกว่า (0.3-5.0 µm) การวิเคราะห์ข้อมูล CERES แสดงให้เห็นว่าไม่มีแนวโน้มระยะยาวตั้งแต่เดือนมีนาคม 2543 ถึงมิถุนายน 2548 การเปรียบเทียบกับชุดข้อมูลอิสระสามชุด (MODIS, MISR และ SeaWiFS) แสดงให้เห็นว่า "เหมาะสมอย่างยิ่ง" สำหรับผลลัพธ์ทั้ง 4 รายการ (Loeb 2007a)

ข้าว. 4 การเปลี่ยนแปลงรายเดือนในค่าเฉลี่ย CERES SW TOA flux และเศษส่วนเมฆ MODIS ()

อัลเบโดส่งผลกระทบต่ออุณหภูมิโลก โดยส่วนใหญ่มีแนวโน้มว่าจะเย็นลงในระยะยาว ในแง่ของแนวโน้มล่าสุด ข้อมูล ashlight แสดงการเพิ่มขึ้นของ albedo จากปี 2542 ถึงปี 2546 โดยมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยหลังจากปี 2546 ดาวเทียมแสดงการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยตั้งแต่ปี 2000 การแผ่รังสีจากการเปลี่ยนแปลงอัลเบโดมีน้อยมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา

เพื่อให้เข้าใจกระบวนการที่ส่งผลต่อสภาพอากาศของโลก ให้นึกถึงคำศัพท์บางคำ

ปรากฏการณ์เรือนกระจก- นี่คือการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของชั้นล่างของบรรยากาศเมื่อเทียบกับอุณหภูมิของการแผ่รังสีความร้อนของดาวเคราะห์ สาระสำคัญของปรากฏการณ์นี้อยู่ที่พื้นผิวของดาวเคราะห์ดูดซับรังสีดวงอาทิตย์ ส่วนใหญ่อยู่ในช่วงที่มองเห็นได้ และทำให้ร้อนขึ้น แผ่รังสีกลับเข้าไปในอวกาศ แต่อยู่ในช่วงอินฟราเรดแล้ว ส่วนสำคัญของรังสีอินฟราเรดของโลกถูกดูดกลืนโดยชั้นบรรยากาศและถูกแผ่รังสีอีกครั้งสู่โลกบางส่วน ผลกระทบจากการถ่ายเทความร้อนร่วมกันในชั้นล่างของบรรยากาศนี้เรียกว่าปรากฏการณ์เรือนกระจก ภาวะเรือนกระจกเป็นองค์ประกอบทางธรรมชาติของสมดุลความร้อนของโลก หากไม่มีปรากฏการณ์เรือนกระจก อุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยของดาวเคราะห์จะอยู่ที่ -19°C แทนที่จะเป็น +14°C ที่แท้จริง ในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา องค์กรระดับชาติและระดับนานาชาติหลายแห่งได้ปกป้องสมมติฐานที่ว่ากิจกรรมของมนุษย์นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของภาวะเรือนกระจก และทำให้บรรยากาศร้อนขึ้น ในขณะเดียวกันก็มีมุมมองทางเลือก เช่น การเชื่อมโยงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในชั้นบรรยากาศของโลกกับวัฏจักรธรรมชาติของกิจกรรมสุริยะ(1)

รายงานการประเมินฉบับที่ห้าของคณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (2556-2557) ระบุว่ามีความเป็นไปได้มากกว่า 95% ที่อิทธิพลของมนุษย์เป็นสาเหตุสำคัญของภาวะโลกร้อนที่สังเกตพบตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 20 ความสอดคล้องของการเปลี่ยนแปลงที่สังเกตและคำนวณได้ตลอดทั้งระบบสภาพอากาศบ่งชี้ว่าการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศที่สังเกตพบมีสาเหตุหลักมาจากการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศอันเนื่องมาจากกิจกรรมของมนุษย์

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในปัจจุบันในรัสเซียโดยรวมควรมีลักษณะเป็นภาวะโลกร้อนอย่างต่อเนื่องในอัตรามากกว่าสองเท่าครึ่งของอัตราเฉลี่ยของภาวะโลกร้อน (2)

สะท้อนกระจาย- นี่คือการสะท้อนของฟลักซ์ของแสงที่ตกกระทบบนพื้นผิว ซึ่งการสะท้อนเกิดขึ้นในมุมที่แตกต่างจากที่ตกกระทบ การสะท้อนแบบกระจายจะกลายเป็นถ้าความผิดปกติของพื้นผิวเป็นลำดับของความยาวคลื่น (หรือเกินกว่านั้น) และจัดเรียงแบบสุ่ม (3)

เอิร์ธอัลเบโด(A.Z.) - เปอร์เซ็นต์ของรังสีดวงอาทิตย์ที่โลกส่งกลับ (พร้อมกับชั้นบรรยากาศ) กลับสู่อวกาศ ต่อรังสีสุริยะที่มาถึงขอบชั้นบรรยากาศ การกลับมาของรังสีดวงอาทิตย์โดยโลกประกอบด้วยการสะท้อนจากพื้นผิวโลก การกระเจิงของรังสีโดยตรงจากชั้นบรรยากาศสู่อวกาศ (การกระเจิงกลับ) และการสะท้อนจากพื้นผิวด้านบนของเมฆ A. 3. ในส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัม (ภาพ) - ประมาณ 40% สำหรับฟลักซ์อินทิกรัลของรังสีดวงอาทิตย์ อินทิกรัล (พลังงาน) A. 3 อยู่ที่ประมาณ 35% ในกรณีที่ไม่มีเมฆ ภาพ A. 3. จะอยู่ที่ประมาณ 15% (สี่)

ช่วงสเปกตรัมของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าของดวงอาทิตย์- ขยายจากคลื่นวิทยุไปสู่รังสีเอกซ์ อย่างไรก็ตาม ความเข้มสูงสุดตกอยู่ที่ส่วนที่มองเห็นได้ (สีเหลือง-เขียว) ของสเปกตรัม ที่ขอบชั้นบรรยากาศโลก สเปกตรัมของรังสีอัลตราไวโอเลตเท่ากับ 5% ส่วนที่มองเห็นได้ 52% และส่วนที่เป็นอินฟราเรด 43% ส่วนอัลตราไวโอเลตที่พื้นผิวโลกคือ 1% ส่วนที่มองเห็นได้ 40% และส่วนอินฟราเรดของสเปกตรัมแสงอาทิตย์คือ 59% (5)

ค่าคงที่แสงอาทิตย์- พลังงานรวมของการแผ่รังสีดวงอาทิตย์ที่ไหลผ่านพื้นที่เดียวซึ่งตั้งฉากกับกระแสน้ำ ที่ระยะห่างของหน่วยดาราศาสตร์หนึ่งหน่วยจากดวงอาทิตย์ที่อยู่นอกชั้นบรรยากาศของโลก จากการวัดนอกบรรยากาศ ค่าคงที่แสงอาทิตย์คือ 1367 W/m² (3)

พื้นที่ผิวโลก– 510,072,000 กม.2.

1. ส่วนสำคัญ.

การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศในปัจจุบัน (ในทิศทางของภาวะโลกร้อน) เรียกว่าภาวะโลกร้อน

กลไกที่ง่ายที่สุดของภาวะโลกร้อนมีดังนี้

โดยเฉลี่ยแล้วรังสีสุริยะที่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลกของเรานั้นสะท้อนออกมา 35% ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของโลก ส่วนที่เหลือส่วนใหญ่จะถูกดูดซับโดยพื้นผิวซึ่งร้อนขึ้น ส่วนที่เหลือถูกนำขึ้นโดยพืชผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง

พื้นผิวที่ร้อนของโลกเริ่มแผ่รังสีในช่วงอินฟราเรด แต่การแผ่รังสีนี้ไม่ได้หลบหนีออกสู่อวกาศ แต่จะล่าช้าโดยก๊าซเรือนกระจก เราจะไม่พิจารณาประเภทของก๊าซเรือนกระจก ยิ่งก๊าซเรือนกระจกมากเท่าไร ความร้อนก็จะยิ่งแผ่กลับมายังโลกมากขึ้นเท่านั้น และอุณหภูมิเฉลี่ยของพื้นผิวโลกก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย

ข้อตกลงปารีส ซึ่งเป็นข้อตกลงภายใต้กรอบอนุสัญญาสหประชาชาติว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ กล่าวถึงความจำเป็นในการ "รักษาอุณหภูมิเฉลี่ยของโลกให้สูงขึ้น 'ต่ำกว่า' 2°C และ 'พยายาม' เพื่อจำกัดการเพิ่มอุณหภูมิไว้ที่ 1.5°C" แต่ในเรื่องนี้ นอกจากการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกแล้ว ก็ไม่มีอัลกอริธึมสำหรับการแก้ปัญหานี้

เนื่องจากสหรัฐฯ ถอนตัวจากข้อตกลงนี้เมื่อวันที่ 1 มิถุนายน 2017 จึงจำเป็นต้องมีโครงการระหว่างประเทศใหม่ และรัสเซียสามารถนำเสนอได้

ข้อได้เปรียบหลักของข้อตกลงใหม่ควรเป็นกลไกที่ชัดเจนและมีประสิทธิภาพในการบรรเทาผลกระทบของก๊าซเรือนกระจกต่อสภาพอากาศของโลก

วิธีที่น่าสนใจที่สุดในการลดผลกระทบของก๊าซเรือนกระจกต่อสภาพอากาศคือการเพิ่มอัลเบโดเฉลี่ยของโลก

ลองมาดูกันดีกว่า

ในรัสเซียมีถนนลาดยางยาวประมาณ 625,000 กม. ในประเทศจีนและสหรัฐอเมริกา ซึ่งโดยรวมแล้วมีขนาดมากกว่า

แม้ว่าเราจะถือว่าถนนทุกสายในรัสเซียเป็นแบบเลนเดียวและประเภท 4 (ซึ่งไร้สาระในตัวเอง) ความกว้างขั้นต่ำจะอยู่ที่ 3 เมตร (ตาม SNiP 2.07.01-89) พื้นที่ถนนจะเป็น 1875 km2 หรือ 1,875,000,000 ตร.ม.

ค่าคงที่พลังงานแสงอาทิตย์นอกบรรยากาศอย่างที่เราจำได้คือ 1.37 kW/m2

เพื่อลดความซับซ้อน ลองใช้แถบกลาง ซึ่งพลังงานแสงอาทิตย์ที่พื้นผิวโลก (ค่าเฉลี่ยสำหรับปี) จะเท่ากับ 0.5 กิโลวัตต์ต่อตารางเมตรโดยประมาณ

เราได้รับพลังของรังสีดวงอาทิตย์ตกบนถนนของสหพันธรัฐรัสเซีย 937,500,000 วัตต์

ตอนนี้เราหารจำนวนนี้ด้วย 2 โลกกำลังหมุน ปรากฎว่า 468,750,000 วัตต์

อัลเบโดอินทิกรัลเฉลี่ยของแอสฟัลต์คือ 20%

โดยการเพิ่มเม็ดสีหรือเศษกระจก ทำให้อัลเบโดที่มองเห็นได้ของแอสฟัลต์สามารถเพิ่มขึ้นได้ถึง 40% เม็ดสีจะต้องตรงกับช่วงการแผ่รังสีของดาวฤกษ์ของเรา เหล่านั้น. มีสีเหลืองเขียว แต่ในขณะเดียวกัน - ไม่ทำให้ลักษณะทางกายภาพของแอสฟัลต์คอนกรีตแย่ลงและมีราคาถูกและง่ายที่สุดในการสังเคราะห์

ด้วยการเปลี่ยนแอสฟัลต์คอนกรีตเก่าอย่างค่อยเป็นค่อยไปด้วยอันใหม่ ในกระบวนการสึกตามธรรมชาติของอันแรก การเพิ่มขึ้นของพลังงานรังสีสะท้อนทั้งหมดจะเท่ากับ 469 MW x 0.4 (ส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัมแสงอาทิตย์) x0.2 ( ความแตกต่างระหว่างอัลเบโด้เก่าและใหม่) 37.5 เมกะวัตต์

เราไม่ได้คำนึงถึงองค์ประกอบอินฟราเรดของสเปกตรัมเพราะ จะถูกดูดซับโดยก๊าซเรือนกระจก

ทั่วโลกมูลค่านี้จะมากกว่า 500 เมกะวัตต์ นี่คือ 0.00039% ของพลังงานรังสีที่เข้ามาทั้งหมดสู่โลก และเพื่อขจัดปรากฏการณ์เรือนกระจก จำเป็นต้องสะท้อนพลังอีก 3 ระดับขึ้นไป

สถานการณ์บนโลกจะเลวร้ายลงและการละลายของธารน้ำแข็งเพราะ อัลเบโด้ของพวกเขาสูงมาก

รังสีทั้งหมดที่ไปถึงพื้นผิวโลกไม่ได้ถูกดูดกลืนโดยสมบูรณ์ แต่สะท้อนจากพื้นโลกบางส่วน ดังนั้นเมื่อคำนวณการมาถึงของพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับสถานที่ จำเป็นต้องคำนึงถึงการสะท้อนแสงของพื้นผิวโลกด้วย การสะท้อนของรังสีก็เกิดขึ้นจากพื้นผิวของเมฆเช่นกัน อัตราส่วนของฟลักซ์ทั้งหมดของรังสีคลื่นสั้น Rk ที่สะท้อนโดยพื้นผิวที่กำหนดในทุกทิศทางต่อฟลักซ์การแผ่รังสี Q ที่ตกกระทบบนพื้นผิวนี้เรียกว่า อัลเบโด้(A) พื้นผิวที่กำหนด ค่านี้

แสดงให้เห็นว่าพลังงานการแผ่รังสีที่ตกกระทบบนพื้นผิวนั้นสะท้อนออกมามากน้อยเพียงใด Albedo มักแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ แล้ว

(1.3)

ในตาราง. ลำดับที่ 1.5 ให้ค่าอัลเบโดสำหรับพื้นผิวโลกประเภทต่างๆ จากข้อมูลในตาราง 1.5 แสดงว่าหิมะที่เพิ่งตกลงมามีการสะท้อนแสงสูงสุด ในบางกรณี พบว่ามีหิมะอัลเบโดสูงถึง 87% และในสภาพของอาร์กติกและแอนตาร์กติก สูงถึง 95% หิมะที่อัดแน่น ละลาย และสกปรกยิ่งกว่านั้นสะท้อนน้อยลงมาก อัลเบโดของดินและพืชพรรณต่าง ๆ ดังต่อไปนี้จากตาราง 4 ค่อนข้างแตกต่างกันเล็กน้อย การศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าอัลเบโดมักเปลี่ยนแปลงในระหว่างวัน

ค่าอัลเบโดสูงสุดจะสังเกตได้ในตอนเช้าและตอนเย็น สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าการสะท้อนแสงของพื้นผิวขรุขระนั้นขึ้นอยู่กับมุมตกกระทบของแสงแดด เมื่อตกในแนวดิ่ง รังสีของดวงอาทิตย์จะซึมลึกเข้าไปในพืชพรรณและถูกดูดกลืนไปที่นั่น ที่ความสูงต่ำของดวงอาทิตย์ รังสีจะทะลุเข้าไปในพืชได้น้อยลงและสะท้อนจากพื้นผิวของมันในระดับที่มากขึ้น อัลเบโดของผิวน้ำ โดยเฉลี่ยแล้ว น้อยกว่าอัลเบโดของผิวดิน สิ่งนี้อธิบายได้จากความจริงที่ว่ารังสีของดวงอาทิตย์ (ส่วนคลื่นสั้นสีเขียว-น้ำเงินของสเปกตรัมสุริยะ) ทะลุทะลวงไปยังชั้นบนสุดของน้ำที่โปร่งใสสำหรับพวกมัน ซึ่งพวกมันกระจัดกระจายและดูดซับ ในเรื่องนี้ ระดับความขุ่นจะส่งผลต่อการสะท้อนแสงของน้ำ

ตารางที่ 1.5

สำหรับน้ำเสียและขุ่น อัลเบโดจะเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด สำหรับรังสีที่กระจัดกระจาย อัลเบโดของน้ำจะอยู่ที่ประมาณ 8-10% โดยเฉลี่ย สำหรับการแผ่รังสีดวงอาทิตย์โดยตรง อัลเบโดของผิวน้ำจะขึ้นอยู่กับความสูงของดวงอาทิตย์ เมื่อความสูงของดวงอาทิตย์ลดลง ค่าอัลเบโดจะเพิ่มขึ้น ดังนั้น ด้วยอุบัติการณ์ของรังสีที่ชัดเจน จะสะท้อนเพียง 2-5% เท่านั้น เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ต่ำเหนือขอบฟ้า จะสะท้อน 30-70% การสะท้อนแสงของเมฆนั้นสูงมาก อัลเบโด้คลาวด์โดยเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 80% เมื่อทราบค่าของพื้นผิวอัลเบโดและค่าของรังสีทั้งหมด เป็นไปได้ที่จะกำหนดปริมาณของรังสีที่ดูดซับโดยพื้นผิวที่กำหนด ถ้า A เป็นอัลเบโด ค่า a \u003d (1-A) คือสัมประสิทธิ์การดูดกลืนของพื้นผิวที่กำหนด ซึ่งแสดงว่าส่วนใดของเหตุการณ์การแผ่รังสีบนพื้นผิวนี้ถูกดูดกลืนโดยมัน

ตัวอย่างเช่น หากฟลักซ์การแผ่รังสีทั้งหมด Q = 1.2 cal / cm 2 นาทีตกลงบนพื้นผิวของหญ้าสีเขียว (A \u003d 26%) เปอร์เซ็นต์ของรังสีที่ดูดซับจะเป็น

Q \u003d 1 - A \u003d 1 - 0.26 \u003d 0.74 หรือ a \u003d 74%

และปริมาณรังสีที่ถูกดูดกลืน

B ดูดซับ \u003d Q (1 - A) \u003d 1.2 0.74 \u003d 0.89 cal / cm2 นาที

อัลเบโดของพื้นผิวน้ำขึ้นอยู่กับมุมตกกระทบของแสงอาทิตย์เป็นอย่างมาก เนื่องจากน้ำบริสุทธิ์สะท้อนแสงตามกฎของเฟรสเนล

ที่ไหน Z พี – มุมสุดยอดของดวงอาทิตย์ Z 0 คือมุมหักเหของแสงดวงอาทิตย์

ที่ตำแหน่งของดวงอาทิตย์ที่จุดสุดยอด อัลเบโดของพื้นผิวทะเลสงบคือ 0.02 ด้วยการเพิ่มขึ้นของมุมซีนิทของดวงอาทิตย์ Z พี albedo เพิ่มขึ้นและถึง 0.35 ที่ Z พี\u003d 85. ความตื่นเต้นของท้องทะเลนำไปสู่การเปลี่ยนแปลง Z พี , และลดช่วงของค่าอัลเบโดลงอย่างมาก เนื่องจากจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก Z นเนื่องจากความน่าจะเป็นที่เพิ่มขึ้นของรังสีที่กระทบพื้นผิวคลื่นเอียง ความตื่นเต้นส่งผลต่อการสะท้อนแสงไม่เพียงเพราะความเอียงของผิวคลื่นสัมพันธ์กับรังสีของดวงอาทิตย์เท่านั้น แต่ยังเกิดจากการก่อตัวของฟองอากาศในน้ำ ฟองอากาศเหล่านี้กระจายแสงเป็นวงกว้าง ทำให้รังสีกระจายออกจากทะเลเพิ่มขึ้น ดังนั้นในช่วงคลื่นทะเลสูง เมื่อโฟมและลูกแกะปรากฏขึ้น อัลเบโดจะเพิ่มขึ้นภายใต้อิทธิพลของทั้งสองปัจจัย รังสีที่กระจัดกระจายเข้าสู่ผิวน้ำในมุมต่างๆ ท้องฟ้าไร้เมฆ ก็ขึ้นอยู่กับการกระจายของเมฆบนท้องฟ้าด้วย ดังนั้นพื้นผิวทะเลอัลเบโดสำหรับรังสีแบบกระจายจึงไม่คงที่ แต่ขอบเขตความผันผวนของมันนั้นแคบกว่า 1 จาก 0.05 เป็น 0.11 ดังนั้นอัลเบโดของผิวน้ำสำหรับการแผ่รังสีทั้งหมดจะแปรผันตามความสูงของดวงอาทิตย์ อัตราส่วนระหว่างรังสีตรงและกระเจิง คลื่นผิวน้ำทะเล ควรแบกรับไว้ จำไว้ว่ามหาสมุทรตอนเหนือนั้นปกคลุมไปด้วยน้ำแข็งทะเลอย่างหนัก ในกรณีนี้ต้องคำนึงถึงอัลเบโดของน้ำแข็งด้วย ดังที่คุณทราบ พื้นที่สำคัญของพื้นผิวโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในละติจูดกลางและสูง ถูกปกคลุมด้วยเมฆที่สะท้อนรังสีดวงอาทิตย์อย่างมาก ดังนั้น ความรู้เกี่ยวกับ cloud albedo จึงเป็นที่สนใจอย่างมาก การวัดแบบพิเศษของ cloud albedo ได้ดำเนินการโดยใช้เครื่องบินและบอลลูน พวกเขาแสดงให้เห็นว่าอัลเบโดของเมฆขึ้นอยู่กับรูปร่างและความหนา เมฆอัลเบโดของอัลโตคิวมูลัสและสตราโตคิวมูลัสมีค่าสูงสุด เมฆ Cu - Sc - ประมาณ 50%

ข้อมูลที่สมบูรณ์ที่สุดเกี่ยวกับ cloud albedo ที่ได้รับในยูเครน การพึ่งพาอัลเบโดและฟังก์ชันการส่งผ่าน p ต่อความหนาของเมฆ ซึ่งเป็นผลมาจากการจัดระบบของข้อมูลการวัด แสดงไว้ในตาราง 1.6. ดังที่เห็นได้ชัดเจน การเพิ่มขึ้นของความหนาของเมฆทำให้อัลเบโดเพิ่มขึ้นและฟังก์ชันการส่งผ่านลดลง

albedo เฉลี่ยสำหรับเมฆ เซนต์มีความหนาเฉลี่ย 430 ม. คือ 73% สำหรับเมฆ สกับที่ความหนาเฉลี่ย 350 ม. - 66% และฟังก์ชั่นการส่งสัญญาณสำหรับเมฆเหล่านี้คือ 21 และ 26% ตามลำดับ

อัลเบโดของเมฆขึ้นอยู่กับอัลเบโดของพื้นผิวโลก r 3 ที่ซึ่งคลาวด์ตั้งอยู่ จากมุมมองทางกายภาพเป็นที่ชัดเจนว่ายิ่ง r 3 , การไหลของรังสีสะท้อนที่มากขึ้นผ่านขอบบนของเมฆ เนื่องจากอัลเบโดเป็นอัตราส่วนของการไหลนี้ต่อกระแสที่เข้ามา การเพิ่มขึ้นของ albedo ของพื้นผิวโลกนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของ albedo ของเมฆ การศึกษาคุณสมบัติของเมฆเพื่อสะท้อนรังสีดวงอาทิตย์จึงดำเนินการโดยใช้ดาวเทียม Earth เทียม โดยการวัดความสว่างของเมฆ ค่า cloud albedo เฉลี่ยที่ได้รับจากข้อมูลเหล่านี้แสดงไว้ในตารางที่ 1.7

ตารางที่ 1.7 - ค่าอัลเบโดเฉลี่ยของเมฆในรูปแบบต่างๆ

จากข้อมูลเหล่านี้ cloud albedo อยู่ในช่วง 29 ถึง 86% สิ่งที่น่าสังเกตคือความจริงที่ว่าเมฆเซอร์รัสมีอัลเบโดขนาดเล็กเมื่อเปรียบเทียบกับรูปแบบเมฆอื่น ๆ (ยกเว้นคิวมูลัส) มีเพียงเมฆซีโรสเตรตัสซึ่งมีความหนากว่า สะท้อนรังสีดวงอาทิตย์เป็นส่วนใหญ่ (r= 74%)

ปัญหาอันตรายจากดาวเคราะห์น้อย-ดาวหาง กล่าวคือ ภัยคุกคามจากการชนกันระหว่างโลกกับวัตถุขนาดเล็กของระบบสุริยะ ได้รับการยอมรับในปัจจุบันว่าเป็นปัญหาที่ซับซ้อนระดับโลกที่มนุษยชาติกำลังเผชิญอยู่ เอกสารรวมนี้สรุปข้อมูลในทุกแง่มุมของปัญหาเป็นครั้งแรก แนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับคุณสมบัติของวัตถุขนาดเล็กของระบบสุริยะและวิวัฒนาการของชุดของพวกมัน ปัญหาของการตรวจจับและการตรวจสอบวัตถุขนาดเล็กได้รับการพิจารณา ประเด็นของการประเมินระดับภัยคุกคามและผลที่เป็นไปได้ของการตกลงสู่พื้นโลก วิธีการป้องกันและลดความเสียหาย ตลอดจนวิธีในการพัฒนาความร่วมมือภายในประเทศและระหว่างประเทศเกี่ยวกับปัญหาระดับโลกนี้

หนังสือเล่มนี้มีไว้สำหรับผู้อ่านที่หลากหลาย นักวิทยาศาสตร์ ครู นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา และนักศึกษาสาขาวิชาพิเศษต่าง ๆ อย่างแรกเลย ดาราศาสตร์ ฟิสิกส์ ธรณีศาสตร์ ช่างเทคนิคอวกาศ และแน่นอน ผู้อ่านที่สนใจวิทยาศาสตร์จะได้พบกับสิ่งที่น่าสนใจมากมายสำหรับตัวเอง

หนังสือ:

<<< Назад

ส่งต่อ >>>

ดาวเคราะห์น้อยก็เหมือนกับวัตถุอื่นๆ ในระบบสุริยะ ยกเว้นตัวกลาง ที่ส่องแสงด้วยแสงสะท้อนของดวงอาทิตย์ เมื่อสังเกต ตาจะบันทึกฟลักซ์ของแสงที่ดาวเคราะห์น้อยกระจัดกระจายไปยังโลกและผ่านรูม่านตา ลักษณะเฉพาะของความรู้สึกส่วนตัวของฟลักซ์แสงที่มีความเข้มต่างกันที่มาจากดาวเคราะห์น้อยคือความฉลาดของพวกมัน เป็นคำนี้ (แทนที่จะเป็นความสว่าง) ที่แนะนำสำหรับใช้ในวรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์ อันที่จริง ตาตอบสนองต่อการส่องสว่างของเรตินา กล่าวคือ ต่อฟลักซ์การส่องสว่างต่อหน่วยพื้นที่ของพื้นที่ตั้งฉากกับแนวสายตาที่ระยะห่างจากโลก การส่องสว่างเป็นสัดส่วนผกผันกับกำลังสองของระยะห่างของดาวเคราะห์น้อยจากโลก เนื่องจากฟลักซ์ที่กระจัดกระจายโดยดาวเคราะห์น้อยเป็นสัดส่วนผกผันกับกำลังสองของระยะห่างจากดวงอาทิตย์ เราสามารถสรุปได้ว่าการส่องสว่างบนโลกเป็นสัดส่วนผกผันกับกำลังสองของระยะห่างจากดาวเคราะห์น้อยไปยังดวงอาทิตย์และมายังโลก ดังนั้น หากเราแสดงถึงการส่องสว่างที่สร้างขึ้นโดยดาวเคราะห์น้อยที่อยู่ในระยะ r จากดวงอาทิตย์ และ? จากโลกผ่าน E และผ่าน E 1 - การส่องสว่างที่สร้างขึ้นโดยวัตถุเดียวกัน แต่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์และโลกหนึ่งหน่วย

E \u003d E 1 r -2? -2 . (3.2)

ในทางดาราศาสตร์ การส่องสว่างมักจะแสดงเป็นขนาดของดาวฤกษ์ ช่วงเวลาการส่องสว่างของหนึ่งขนาดคืออัตราส่วนของการส่องสว่างที่สร้างขึ้นโดยแหล่งกำเนิดแสงสองแหล่ง ซึ่งการส่องสว่างจากหนึ่งในนั้นนั้นมากกว่าการส่องสว่างที่เกิดจากอีกแหล่งหนึ่ง 2.512 เท่า ในกรณีทั่วไป สูตร Pogson จะมี:

E m1 /E m2 = 2.512 (m2-m1) , (3.3)

โดยที่ E m1 - การส่องสว่างจากแหล่งกำเนิดที่มีขนาด m 1, E m2 - การส่องสว่างจากแหล่งกำเนิดที่มีขนาด m 2 (การส่องสว่างที่เล็กกว่าขนาดที่มากขึ้น) จากสูตรเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความสว่างของดาวเคราะห์น้อย m ซึ่งแสดงเป็นขนาด ระยะทาง r จากดวงอาทิตย์ และ? จากโลก:

m = m 0 + 5 lg(r?), (3.4)

โดยที่ m 0 คือสิ่งที่เรียกว่าขนาดสัมบูรณ์ของดาวเคราะห์น้อย โดยเป็นตัวเลขเท่ากับขนาดที่ดาวเคราะห์น้อยจะมี โดยอยู่ที่ระยะห่าง 1 AU จากดวงอาทิตย์และโลกและที่มุมเฟสเป็นศูนย์ (จำได้ว่ามุมเฟสคือมุมที่ดาวเคราะห์น้อยระหว่างทิศทางมายังโลกและดวงอาทิตย์) เห็นได้ชัดว่าการกำหนดค่าของสามร่างดังกล่าวไม่สามารถรับรู้ได้ในธรรมชาติ

สูตร (3.4) ไม่ได้อธิบายการเปลี่ยนแปลงความสว่างของดาวเคราะห์น้อยอย่างครบถ้วนระหว่างการเคลื่อนที่ในวงโคจร อันที่จริง ความสว่างของดาวเคราะห์น้อยไม่ได้ขึ้นอยู่กับระยะห่างจากดวงอาทิตย์และโลกเท่านั้น แต่ยังขึ้นกับมุมเฟสด้วย การพึ่งพาอาศัยกันนี้มีความเกี่ยวข้องกับการปรากฏตัวของความเสียหาย (ส่วนของดาวเคราะห์น้อยที่ไม่ส่องแสงจากดวงอาทิตย์) เมื่อสังเกตจากโลกในมุมเฟสที่ไม่เป็นศูนย์ และในทางกลับกัน ด้วยไมโคร - และโครงสร้างมหภาคของพื้นผิว

โปรดทราบว่าดาวเคราะห์น้อยในแถบหลักสามารถสังเกตได้ที่มุมเฟสที่ค่อนข้างเล็กเท่านั้น สูงสุดประมาณ 30°

จนถึงยุค 80 ศตวรรษที่ 20 เชื่อกันว่าการเพิ่มระยะตามสัดส่วนกับมุมเฟสในสูตร (3.4) ทำให้สามารถพิจารณาการเปลี่ยนแปลงความสว่างได้ดีพอสมควรโดยขึ้นอยู่กับมุมของเฟส:

m = m0 + 5 lg(r?) + k?, (3.5)

ที่ไหน? - มุมเฟส ค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วน k แม้ว่าจะต่างกันสำหรับดาวเคราะห์น้อยที่ต่างกัน แต่ส่วนใหญ่จะอยู่ในช่วง 0.01–0.05 m/°

การเพิ่มขึ้นของขนาด m ด้วยมุมเฟสที่เพิ่มขึ้นตามสูตร (3.5) เป็นเส้นตรง m 0 คือพิกัดของจุดตัดของเส้นโค้งเฟส (ตรงจริง) กับแนวตั้งที่ r = ? = 1 และ? = 0 °

การศึกษาล่าสุดได้แสดงให้เห็นว่าเส้นโค้งเฟสของดาวเคราะห์น้อยมีความซับซ้อน ความสว่างที่ลดลงเชิงเส้น (การเพิ่มขนาดของวัตถุ) ด้วยมุมเฟสที่เพิ่มขึ้นจะเกิดขึ้นในช่วงประมาณ 7° ถึง 40° เท่านั้น หลังจากนั้นการลดลงแบบไม่เชิงเส้นเริ่มต้นขึ้น ในทางกลับกัน ที่มุมเฟสน้อยกว่า 7° เอฟเฟกต์ความขัดแย้งที่เรียกว่าเกิดขึ้น - ความสว่างเพิ่มขึ้นแบบไม่เชิงเส้นพร้อมมุมเฟสลดลง (รูปที่ 3.15)

ข้าว. 3.15. ขนาดเทียบกับมุมเฟสสำหรับดาวเคราะห์น้อย (1862) Apollo

ตั้งแต่ปี 1986 เพื่อคำนวณขนาดปรากฏของดาวเคราะห์น้อยในรังสี V (แถบการมองเห็นของสเปกตรัมของระบบโฟโตเมตริก UBV) ใช้สูตรกึ่งเชิงประจักษ์ที่ซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งทำให้สามารถอธิบายการเปลี่ยนแปลงความสว่างในช่วงมุมเฟสได้แม่นยำยิ่งขึ้นตั้งแต่ 0° ถึง 120° สูตรดูเหมือน

V = H + 5 lg(r?) - 2.5 lg[(1 - G)? 1+จี? 2]. (3.6)

ที่นี่ H คือขนาดสัมบูรณ์ของดาวเคราะห์น้อยในคาน V, G คือพารามิเตอร์การเอียงที่เรียกว่า ? 1 และ? 2 - ฟังก์ชันมุมเฟสที่กำหนดโดยนิพจน์ต่อไปนี้:

ผม = ประสบการณ์ ( - A ผม B ผม ), ผม = 1, 2,

A 1 = 3.33, A 2 = 1.87, B 1 = 0.63, B 2 = 1.22

หลังจากกำหนดองค์ประกอบของวงโคจรแล้ว ดังนั้น r, ? และ? สามารถคำนวณได้ สูตร (3.6) ทำให้สามารถหาขนาดดาวสัมบูรณ์ได้หากมีการสังเกตขนาดดาวที่ชัดเจน ในการกำหนดพารามิเตอร์ G จำเป็นต้องมีการสังเกตขนาดปรากฏที่มุมเฟสต่างๆ ปัจจุบัน ค่าพารามิเตอร์ G ได้จากการสังเกตการณ์ดาวเคราะห์น้อยเพียง 114 ดวง รวมทั้ง NEA หลายดวง ค่าที่พบของ G มีค่าตั้งแต่ –0.12 ถึง 0.60 สำหรับดาวเคราะห์น้อยอื่น ค่า G จะเท่ากับ 0.15

การไหลของพลังงานการแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์ในช่วงความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ซึ่งตกกระทบบนพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อยนั้นแปรผกผันกับกำลังสองของระยะห่างจากดวงอาทิตย์และขึ้นอยู่กับขนาดของดาวเคราะห์น้อย การไหลนี้ถูกดูดซับบางส่วนโดยพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อย ทำให้ร้อน และกระจายบางส่วนไปในทุกทิศทาง อัตราส่วนของฟลักซ์ที่กระจัดกระจายในทุกทิศทางต่อฟลักซ์ตกกระทบเรียกว่าอัลเบโดทรงกลม A ซึ่งกำหนดลักษณะการสะท้อนแสงของพื้นผิวดาวเคราะห์น้อย

อัลเบโดทรงกลมมักจะแสดงเป็นผลคูณของสองปัจจัย:

ปัจจัยแรก p เรียกว่า albedo ทางเรขาคณิต คืออัตราส่วนของความสว่างของวัตถุท้องฟ้าจริงที่มุมศูนย์เฟสต่อความสว่างของจานสีขาวล้วนในรัศมีเดียวกับเทห์ฟากฟ้า ซึ่งตั้งฉากกับรังสีดวงอาทิตย์ที่ ระยะห่างจากดวงอาทิตย์และโลกเท่ากับวัตถุท้องฟ้า ร่างกาย ปัจจัยที่สอง q เรียกว่าอินทิกรัลเฟส ขึ้นอยู่กับรูปร่างของพื้นผิว

ในทางที่ขัดแย้งกับชื่อ อัลเบโดเรขาคณิตจะกำหนดความกระเจิงของการไหลของเหตุการณ์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับรูปทรงเรขาคณิตของร่างกาย แต่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพของพื้นผิว เป็นค่าอัลเบโดทางเรขาคณิตที่กำหนดในตารางและมีความหมายเมื่อพูดถึงการสะท้อนแสงของพื้นผิวดาวเคราะห์น้อย

อัลเบโด้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับขนาดร่างกาย มันมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับองค์ประกอบแร่วิทยาและโครงสร้างจุลภาคของชั้นผิวของดาวเคราะห์น้อย และสามารถนำมาใช้เพื่อจำแนกดาวเคราะห์น้อยและกำหนดขนาดของดาวเคราะห์น้อยได้ สำหรับดาวเคราะห์น้อยที่แตกต่างกัน อัลเบโดจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 0.02 (วัตถุที่มืดมากสะท้อนแสงอาทิตย์เพียง 2% ของแสงตกกระทบ) ถึง 0.5 หรือมากกว่า (วัตถุที่สว่างมาก)

สำหรับสิ่งต่อไปนี้ สิ่งสำคัญคือต้องสร้างความสัมพันธ์ระหว่างรัศมีของดาวเคราะห์น้อย อัลเบโด และขนาดสัมบูรณ์ เห็นได้ชัดว่ายิ่งรัศมีของดาวเคราะห์น้อยยิ่งใหญ่และอัลเบโดของมันมากเท่าใด ฟลักซ์การส่องสว่างที่สะท้อนไปในทิศทางที่กำหนดก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น สิ่งอื่น ๆ ทั้งหมดก็เท่าเทียมกัน การส่องสว่างที่ดาวเคราะห์น้อยสร้างขึ้นบนโลกนั้นขึ้นอยู่กับระยะห่างจากดวงอาทิตย์และโลกและการไหลของพลังงานการแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์ ซึ่งสามารถแสดงเป็นขนาดของดวงอาทิตย์ได้

หากเรากำหนดความสว่างที่สร้างโดยดวงอาทิตย์บนโลกเป็น E ? , การส่องสว่างที่เกิดจากดาวเคราะห์น้อย - เป็น E, ระยะทางจากดาวเคราะห์น้อยถึงดวงอาทิตย์และโลก - เป็น r และ? และรัศมีของดาวเคราะห์น้อย (ใน AU) - เป็น? แล้วนิพจน์ต่อไปนี้สามารถใช้เพื่อ คำนวณเรขาคณิต albedo p:

ถ้าเราหาลอการิทึมของอัตราส่วนนี้และแทนที่ลอการิทึมของอัตราส่วน E/E ? โดยสูตร Pogson (3.3) เราพบว่า

lg p \u003d 0.4 (m ? - m) + 2 (lg r + lg ? - lg ?),

ม.ไหน คือ ขนาดปรากฏของดวงอาทิตย์ ตอนนี้เราแทนที่ m ด้วยสูตร (3.4) จากนั้น

lg p \u003d 0.4 (ม. ? - ม. 0) - 2 แอลจี ?,

หรือแสดงเส้นผ่านศูนย์กลาง D เป็นกิโลเมตร และสมมติขนาดดาวที่ชัดเจนของดวงอาทิตย์เป็นรังสี V เท่ากับ –26.77 [Gerels, 1974] เราจะได้

บันทึก D \u003d 3.122 - 0.5 บันทึก p - 0.2H, (3.7)

โดยที่ H คือขนาดสัมบูรณ์ของดาวเคราะห์น้อยในรังสี V

<<< Назад