El albedo È il rapporto tra l'energia riflessa e quella incidente nella lunghezza d'onda della luce visibile a far brillare i pianeti. Poiché i pianeti non possiedono energia di per sé, riflettono una parte della luce che ricevono dal Sole. L'albedo non è un valore costante e varia in base a diversi fattori, principalmente il inclinazione dell'irradiazione incidente e natura della superficie riflettente. In parole povere, la capacità di riflessione di una superficie è direttamente correlata al suo colore: un corpo chiaro riflette più luce di un corpo scuro. Questa proprietà ha importanti implicazioni in climatologia e nello studio dell' cambiamenti climatici nel tempo.
Ad esempio, l'albedo del terreno innevato è notevolmente maggiore di quella di un prato. La neve ha un'albedo media di 0,7, mentre l'albedo di una foresta verde è solo 0,2. Ciò significa che il 70% dell'energia solare incidente sulla neve viene riflessa nello spazio, mentre nel caso delle foreste ne viene riflessa solo il 20%. A livello planetario, il albedo media della Terra è circa 0,3, il che indica che circa dell'energia solare che entra nell'atmosfera viene restituita allo spazio sotto forma di radiazione diretta. Questa percentuale è essenziale per comprendere il bilancio energetico dalla terra.
L'albedo dei continenti è approssimativamente , mentre quella degli oceani raggiunge un , e quella delle nubi di media e bassa quota si trova tra la e il . Queste variazioni di albedo sono fondamentali per la bilancio energetico della Terra e, quindi, per la regolazione del suo clima. L'albedo non solo definisce il modo in cui la luce viene riflessa, ma ha anche un impatto significativo sulla temperatura e sul clima globali.
In termini di bilancio energetico, su scala planetaria si accerta che l'equilibrio è uguale a zero; Tuttavia, in diverse regioni della superficie terrestre, questo equilibrio è tutt'altro che costante. Ci sono aree che ricevono più energia di quanta ne emettono, mentre altre ne emettono più di quanta ne ricevono. In genere, i bilanci energetici tendono ad essere in surplus nelle regioni situate tra paralleli 35º e 40º. A queste latitudini, gli input e gli output di energia sono uguali, mentre oltre questi paralleli, l'equilibrio diventa carente. Questo fenomeno è legato alla cambiamento climatico globale.
Le variazioni nella quantità di energia ricevuta ed emessa sono cruciali, poiché influenzano direttamente l' riscaldamento o raffreddamento dell'aria e sono fattori determinanti nella distribuzione dei diversi climi e nella circolazione atmosferica. Comprendere l'albedo e il bilancio energetico della Terra è essenziale per analizzare il modo in cui questi elementi interagiscono e influenzano il clima globale.
El bilancio globale delle radiazioni si riferisce alla differenza tra l'energia solare che raggiunge l'atmosfera e l'energia dispersa nello spazio. In condizioni stazionarie, le perdite di energia sono uguali agli input. Tuttavia, a livello locale, si osserva che alle alte latitudini l'energia irradiata tende a essere maggiore di quella ricevuta e viceversa alle latitudini più basse. Questo squilibrio è compensato da meccanismi di trasporto del calore, che includono circolazione atmosferica (venti) e il circolazione oceanica nel contesto del riscaldamento globale.
La Terra, al limite superiore della sua atmosfera, riceve una quantità relativamente costante di radiazione solare, stimata in 2 calorie/cm² al minuto, Conosciuto come il costante solare. Questa quantità di energia è essenziale per mantenere la temperatura del nostro pianeta. Le radiazioni che escono dalla Terra si dividono in diverse categorie:
- Radiazione ad onde corte: Questa forma di radiazione corrisponde all'energia riflessa dalla superficie terrestre, che comprende oceani, suolo, nuvole e particelle presenti nell'atmosfera. L'albedo rappresenta circa il della radiazione totale, anche se questo valore può variare con il tempo e le condizioni atmosferiche.
- Radiazione a onde lunghe: Questo tipo di radiazione si riferisce all'energia termica emessa dalla Terra, principalmente sotto forma di infrarossi. L'atmosfera trattiene parte di questa radiazione, contribuendo all'effetto serra e influenzando la temperatura globale.
La legge di Stefan Boltzmann Stabilisce che la quantità di energia irradiata da un corpo nero, come si suppone sia la Terra in questo contesto, è correlata alla quarta potenza della sua temperatura in Kelvin. Quando si valuta il bilancio energetico della Terra, è importante considerare come l'energia assorbita corrisponda all'energia irradiata nello spazio. Se la Terra riceve più energia di quanta ne emette, la sua temperatura aumenterà, mentre se emette più energia di quanta ne riceve, la sua temperatura diminuirà. Ciò è fondamentale per comprendere come gli esseri umani hanno alterato l' bilancio energetico.
L'atmosfera gioca un ruolo cruciale in questo bilancio energetico, poiché l' gas serra, come l'anidride carbonica e il metano, intrappolano parte della radiazione infrarossa emessa, riscaldando ulteriormente il pianeta. Questo fenomeno è essenziale per comprendere l cambiamento climatico e come l'attività umana abbia alterato questo equilibrio naturale, un argomento che è stato ampiamente discusso in diversi studi.
El forzante radiativo si riferisce al cambiamento nel bilancio energetico della Terra dovuto a fattori esterni. Si misura in watt per metro quadrato (W/m²) e può essere positiva (causando riscaldamento) o negativa (causando raffreddamento). I fattori che possono influenzare il forzante radiativo includono:
- Concentrazioni di gas serra: L'aumento di gas come CO₂, CH₄ e N₂O intrappola il calore nell'atmosfera, aumentando il forzante radiativo positivo.
- Spray per aerosol: A seconda della loro composizione, gli aerosol possono avere un forzante radiativo positivo o negativo. Ad esempio, gli aerosol di solfato tendono a riflettere la radiazione solare nello spazio, mentre la fuliggine può riscaldare l'atmosfera.
- Cambiamenti nell'uso del suolo: Attività come la deforestazione alterano l'albedo della superficie terrestre, che a sua volta influisce sul forzante radiativo. La riduzione delle aree forestali generalmente aumenta l'albedo e quindi potrebbe ridurre il riscaldamento.
- Variazioni solari: I cambiamenti nell'attività solare influenzano anche il forzante radiativo, sebbene questi effetti siano generalmente minori rispetto agli impatti delle concentrazioni di gas serra nel contesto dell' riscaldamento globale.
El forzante radiativo Si tratta di un concetto centrale in climatologia, poiché consente di quantificare l'impatto di diversi fattori sul bilancio energetico della Terra. Secondo il rapporto del IPCC, il forzante radiativo antropogenico nel 2011, rispetto al 1750, è stato pari a 2,29 W/m², indicando un aumento più rapido dal 1970 dovuto alle elevate concentrazioni di gas serra. Ciò è fondamentale per comprendere l'evoluzione del .
Questa forzatura è essenziale per modellare il cambiamento climatico e prevedere come i cambiamenti nel bilancio energetico potrebbero influenzare le temperature globali in futuro. Gli attuali modelli climatici considerano il forzante radiativo come una delle principali variabili da considerare per comprendere e mitigare l'impatto del cambiamento climatico.
Dovresti controllare il valore della radiazione solare extraterrestre. Isc = 1367 W / m ^ 2