Kiirguse assimilatsioon maapinna poolt. Albedo. Maa albeedo inimtekkeline suurenemine kui tõhus meede globaalse soojenemise vastu võitlemiseks Albedo väärtused erinevatel pindadel ja territooriumidel

Maapinnale jõudev kogukiirgus ei neeldu selles täielikult, vaid peegeldub osaliselt maapinnalt. Seetõttu on päikeseenergia kohalejõudmise arvutamisel vaja arvestada maapinna peegeldusvõimega. Kiirguse peegeldumine toimub ka pilvede pinnalt. Antud pinnalt kõigis suundades peegelduva lühilainekiirguse kogu voo Rk suhet sellele pinnale langevasse kiirgusvoogu Q nimetatakse albeedo(A) antud pind. See väärtus

näitab, kui suur osa pinnale langevast kiirgusenergiast peegeldub sellelt. Albedot väljendatakse sageli protsentides. Siis

(1.3)

Tabelis. Antud on nr 1,5 albedo väärtused mitmesugused maa pind. Tabeli andmetest. 1,5 näitab, et värskelt sadanud lumel on suurim peegeldusvõime. Mõnel juhul täheldati lumealbeedot kuni 87%, Arktika ja Antarktika tingimustes isegi kuni 95%. Pakitud, sulanud ja veelgi rohkem saastunud lumi peegeldab palju vähem. Erinevate muldade ja taimestiku albeedo, nagu tabelist. 4, erinevad suhteliselt vähe. Paljud uuringud on näidanud, et albeedo muutub sageli päeva jooksul.

Kus kõrgeimad väärtused albedo registreeritakse hommikul ja õhtul. Seda seletatakse asjaoluga, et karedate pindade peegelduvus sõltub päikesevalguse langemisnurgast. Vertikaalse languse korral tungivad päikesekiired sügavamale taimkatte sisse ja neelduvad seal. Päikese madalal kõrgusel tungivad kiired taimestikku vähem ja peegelduvad selle pinnalt suuremal määral. Veepindade albeedo on keskmiselt väiksem kui maapinna albeedo. Seda seletatakse asjaoluga, et päikesekiired (päikesespektri lühilaineline rohekassinine osa) tungivad suurel määral neile läbipaistvatesse ülemistesse veekihtidesse, kus nad hajuvad ja neelduvad. Sellega seoses mõjutab selle hägususe aste vee peegelduvust.

Tabel nr 1.5

Reostunud ja häguse vee korral suureneb albeedo märgatavalt. Hajuskiirguse puhul on vee albeedo keskmiselt umbes 8-10%. Otsese päikesekiirguse korral sõltub veepinna albeedo päikese kõrgusest: päikese kõrguse vähenemisega albeedo väärtus suureneb. Seega peegeldub ainult umbes 2–5% kiirte esinemissagedusest. Kui päike on madalal horisondi kohal, peegeldub 30–70%. Pilvede peegeldusvõime on väga suur. Keskmine pilvalbeedo on umbes 80%. Teades pinna albedo väärtust ja summaarse kiirguse väärtust, on võimalik määrata antud pinnal neeldunud kiirguse hulk. Kui A on albeedo, siis väärtus a \u003d (1-A) on antud pinna neeldumistegur, mis näitab, milline osa sellele pinnale langevast kiirgusest neeldub.

Näiteks kui kogu kiirgusvoog Q = 1,2 cal / cm 2 min langeb rohelise muru pinnale (A \u003d 26%), on neeldunud kiirguse protsent

Q \u003d 1 - A \u003d 1 - 0,26 = 0,74 või a = 74%

ja neeldunud kiirguse hulk

B neeldumine = Q (1 - A) \u003d 1,2 0,74 \u003d 0,89 cal / cm2 min.

Veepinna albeedo sõltub suuresti päikesekiirte langemisnurgast, kuna puhas vesi peegeldab Fresneli seaduse kohaselt valgust.

Päikese asendis seniidis on vaikse mere pinna albeedo 0,02. Päikese seniidinurga suurenemisega Z P albedo suureneb ja jõuab 0,35 at Z P\u003d 85. Mere põnevus toob kaasa muutuse Z P , ja vähendab oluliselt albedo väärtuste vahemikku, kuna see üldiselt suureneb Z n kaldlainepinna tabamise tõenäosuse suurenemise tõttu.Peegeldusvõimet ei mõjuta erutus mitte ainult lainepinna kalde tõttu päikesekiirte suhtes, vaid ka õhumullide tekke tõttu vees. Need mullid hajutavad valgust suurel määral, suurendades merest väljuvat hajutatud kiirgust. Seetõttu suureneb mere kõrglainete ajal vahu ja tallede ilmnemisel mõlema teguri mõjul albeedo Hajutatud kiirgus satub veepinnale erinevate nurkade all.pilvetu taevas. See sõltub ka pilvede jaotusest taevas. Seetõttu ei ole hajutatud kiirguse merepinna albeedo konstantne. Aga selle kõikumise piirid on kitsamad 1 0,05-lt 0,11-le Järelikult veepinna albeedo summaarsele kiirgusele varieerub sõltuvalt Päikese kõrgusest, otsese ja hajutatud kiirguse vahekorrast, merepinna lainetest. Pidage meeles, et ookeanide põhjaosad on tugevalt kaetud merejääga. Sel juhul tuleb arvestada ka jää albeedoga. Teatavasti on olulised maapinna alad, eriti keskmistel ja kõrgetel laiuskraadidel, kaetud pilvedega, mis peegeldavad tugevalt päikesekiirgust. Seetõttu pakuvad pilvalbeedo tundmine suurt huvi. Pilvealbedo erimõõtmised viidi läbi lennukite ja õhupallide abil. Need näitasid, et pilvede albeedo oleneb nende kujust ja paksusest.Kõige suuremate väärtustega on rünk- ja kihtrünkpilvede albeedo pilved Cu - Sc - ca 50%.

Kõige täielikumad andmed pilvalbedo kohta on saadud Ukrainast. Mõõtmisandmete süstematiseerimise tulemusel saadud albeedo ja ülekandefunktsiooni p sõltuvus pilvede paksusest on toodud tabelis. 1.6. Nagu näha, toob pilve paksuse suurenemine kaasa albeedo suurenemise ja ülekandefunktsiooni vähenemise.

Pilvede keskmine albeedo St keskmise paksusega 430 m on pilvedel 73%. Salates keskmisel paksusel 350 m - 66% ja nende pilvede ülekandefunktsioonid on vastavalt 21 ja 26%.

Pilvede albeedo oleneb maapinna albeedost. r 3 mille kohal pilv asub. Füüsilisest küljest on selge, et mida rohkem r 3 , seda suurem on peegeldunud kiirguse voog, mis läbib pilve ülemist piiri ülespoole. Kuna albeedo on selle voolu ja sissetuleva voolu suhe, siis maapinna albeedo suurenemine toob kaasa pilvede albeedo suurenemise Pilvede päikesekiirgust peegeldavate omaduste uurimine viidi läbi Maa tehissatelliitide abil. pilvede heledust mõõtes. Nende andmete põhjal saadud keskmised pilvede albeedo väärtused on toodud tabelis 1.7.

Tabel 1.7 – erineva kujuga pilvede keskmised albeedoväärtused

Nende andmete kohaselt on pilvalbeedo vahemik 29–86%. Tähelepanuväärne on asjaolu, et rünkpilvedel on võrreldes teiste pilvevormidega väike albeedo (välja arvatud rünkpilved). Päikesekiirgust peegeldavad suuresti ainult rünkpilved, mis on paksemad (r= 74%).

Kogu kiirgus

Kogu maapinnale jõudvat päikesekiirgust nimetatakse kogu päikesekiirguseks.

Q = S sin h c + D (34)

kus S on otsese kiirguse kiirgustihedus, h c on Päikese kõrgus, D on hajutatud kiirguse kiirgustihedus.

Pilvetu taevaga varieerub kogu päikesekiirgus päevane maksimumiga keskpäeva paiku ja aastane kõikumine maksimumiga suvel. Osaline pilvisus, mis ei kata päikeseketast, suurendab kogukiirgust võrreldes pilvitu taevaga, täielik pilvisus aga hoopis vähendab seda. Keskmiselt vähendab pilvisus kiirgust. Seetõttu on suvel summaarse kiirguse saabumine lõunaeelsetel tundidel suurem kui pärastlõunal ja esimesel poolaastal rohkem kui teisel. Suvekuudel Moskva lähistel pilvitu taevaga on kogukiirguse keskpäevased väärtused keskmiselt 0,78, avatud päikese ja pilvedega 0,80, pidevate pilvede korral 0,26 kW / m 2.

Kogu kiirguse väärtuste jaotus üle maakera erineb tsoonilisest, mis on seletatav atmosfääri läbipaistvuse ja hägususe mõjuga. Kogukiirguse maksimaalsed aastased väärtused on 84*10 2 - 92*10 2 MJ/m 2 ja seda täheldatakse Põhja-Aafrika kõrbetes. Suure pilvisusega ekvatoriaalmetsade aladel vähenevad summaarse kiirguse väärtused 42*10 2 - 50*10 2 MJ/m 2 . Mõlema poolkera kõrgematele laiuskraadidele vähenevad kogukiirguse väärtused, ulatudes 60. paralleeli all 25*10 2 - 33*10 2 MJ/m2. Kuid siis kasvavad nad uuesti - veidi üle Arktika ja oluliselt - üle Antarktika, kus mandri keskosades on neid 50 * 10 2 - 54 * 10 2 MJ / m 2. Ookeanide kohal on üldkiirguse väärtused üldiselt madalamad kui vastavatel maismaa laiuskraadidel.

Detsembris on kogukiirguse kõrgeimad väärtused lõunapoolkera kõrbetes (8*10 2 - 9*10 2 MJ/m 2). Ekvaatori kohal vähenevad summaarsed kiirgusväärtused 3*10 2 - 5*10 2 MJ/m 2 -ni. Põhjapoolkeral väheneb kiirgus kiiresti polaaralade suunas ja on nullist väljaspool polaarjoont. Lõunapoolkeral väheneb summaarne kiirgus lõuna pool 50-60 0 S. (4 * 10 2 MJ / m 2) ja seejärel suureneb Antarktika kesklinnas 13 * 10 2 MJ / m 2 -ni.

Juulis täheldatakse kogukiirguse kõrgeimaid väärtusi (üle 9 * 10 2 MJ / m 2) Kirde-Aafrikas ja Araabia poolsaarel. Ekvatoriaalpiirkonnas on kogukiirguse väärtused madalad ja võrdsed detsembri omadega. Troopikast põhja pool väheneb summaarne kiirgus aeglaselt 60 0 N-ni, seejärel tõuseb Arktikas 8*10 2 MJ/m 2 -ni. Lõunapoolkeral väheneb ekvaatori kogukiirgus kiiresti lõunasse, jõudes polaarringi lähedal nullväärtusteni.

Pinnale jõudes neeldub kogukiirgus osaliselt ülemises õhukeses mulla- või veekihis ja muundatakse soojuseks ning peegeldub osaliselt. Päikesekiirguse maapinnalt peegeldumise tingimusi iseloomustab väärtus albeedo, võrdub peegeldunud kiirguse ja sissetuleva voo suhtega (kogu kiirgusega).

A \u003d Q neg / Q (35)

Teoreetiliselt võivad albedo väärtused varieeruda vahemikus 0 (täiuslikult must pind) kuni 1 (täiuslikult valge pind). Olemasolevad vaatlusandmed näitavad, et aluspindade albeedoväärtused varieeruvad laias vahemikus ja nende muutused hõlmavad peaaegu kogu erinevate pindade võimalikku peegeldusväärtuste vahemikku. Eksperimentaalsetes uuringutes leiti albedo väärtused peaaegu kõigi tavaliste looduslike aluspindade jaoks. Need uuringud näitavad esiteks, et päikesekiirguse neeldumise tingimused maal ja veekogudes on märgatavalt erinevad. Kõrgeimad albedo väärtused on puhta ja kuiva lume puhul (90-95%). Aga kuna lumikate on harva täiesti puhas, on keskmine lumealbeedo enamikul juhtudel 70-80%. Märja ja saastunud lume puhul on need väärtused veelgi madalamad - 40-50%. Lume puudumisel on maapinna kõrgeim albeedo iseloomulik mõnele kõrbealale, kus pind on kaetud kristalsete soolade kihiga (kuivanud järvede põhi). Nendes tingimustes on albeedo väärtus 50%. Veidi vähem kui albedo väärtus liivastes kõrbetes. Märja mulla albeedo on väiksem kui kuiva pinnase albeedo. Niiskete tšernozemide puhul on albeedo väärtused äärmiselt väikesed - 5%. Pideva taimkattega looduslike pindade albeedo varieerub suhteliselt väikestes piirides - 10-20-25%. Samas on metsa (eriti okaspuu) albeedo enamikul juhtudel väiksem kui niidutaimestiku albeedo.

Kiirguse neeldumise tingimused veekogudes erinevad maapinna neeldumistingimustest. Puhas vesi see on suhteliselt läbipaistev lühilainekiirgusele, mille tulemusena ülemistesse kihtidesse tungivad päikesekiired hajuvad palju kordi ja alles pärast seda neelduvad suures osas. Seetõttu sõltub päikesekiirguse neeldumisprotsess Päikese kõrgusest. Kui see seisab kõrgel, tungib märkimisväärne osa sissetulevast kiirgusest vee ülemistesse kihtidesse ja neeldub peamiselt. Seetõttu on veepinna albeedo, kui Päike on kõrgel, paar protsenti ja kui Päike on madalal, suureneb albeedo mitmekümne protsendini.

Süsteemi "Maa-atmosfäär" albeedol on keerulisem iseloom. Atmosfääri sattuv päikesekiirgus peegeldub osaliselt atmosfääri tagasihajumise tulemusena. Pilvede olemasolul peegeldub nende pinnalt märkimisväärne osa kiirgusest. Pilvede albeedo sõltub nende kihi paksusest ja on keskmiselt 40-50%. Pilvede täieliku või osalise puudumise korral sõltub "Maa-atmosfääri" süsteemi albeedo oluliselt maapinna enda albeedost. Planeedi albeedo geograafilise jaotuse olemus satelliidivaatluste järgi näitab olulisi erinevusi põhja- ja lõunapoolkera kõrgete ja keskmiste laiuskraadide albeedo vahel. Troopikas on albedo kõrgeimad väärtused kõrbete kohal, Kesk-Ameerika kohal konvektiivse pilvisusega tsoonides ja ookeanide vetes. Lõunapoolkeral täheldatakse erinevalt põhjapoolkeral tsoonilist albeedo varieerumist maa ja mere lihtsama jaotuse tõttu. Kõrgeimad albedo väärtused on leitud polaarsetel laiuskraadidel.

Valdav osa maapinnalt ja pilvede ülemisest piirist peegelduvast kiirgusest läheb maailmaruumi. Kolmandik hajutatud kiirgusest läheb samuti ära. Kosmosesse väljuva peegeldunud ja hajutatud kiirguse suhet atmosfääri siseneva päikesekiirguse koguhulgasse nimetatakse nn. Maa planetaarne albeedo või Maa albeedo. Selle väärtus on hinnanguliselt 30%. Planeedi albeedo põhiosa moodustab pilvedelt peegelduv kiirgus.

Lk 17/81

Kogukiirgus, peegeldunud päikesekiirgus, neeldunud kiirgus, PAR, Maa albeedo

Kogu maapinnale tulevat päikesekiirgust – otsest ja hajutatud – nimetatakse kogukiirguseks. Seega kogu kiirgus

K = S? patt h + D,

kus S– energiavalgustus otsese kiirgusega,

D– energiavalgustus hajutatud kiirgusega,

h- päikese kõrgus.

Pilvetu taevaga varieerub summaarne kiirgus päevane maksimumiga keskpäeva paiku ja aastane kõikumine maksimumiga suvel. Osaline pilvisus, mis ei kata päikeseketast, suurendab kogukiirgust võrreldes pilvitu taevaga; täielik pilvisus, vastupidi, vähendab seda. Keskmiselt vähendab pilvisus kogukiirgust. Seetõttu on suvel kogukiirguse saabumine ennelõunasel ajal keskmiselt suurem kui pärastlõunal.
Samal põhjusel on see esimesel poolaastal suurem kui teisel poolaastal.

S.P. Khromov ja A.M. Petrosyants annab keskpäevased kogukiirguse väärtused Moskva lähistel suvekuudel pilvitu taevaga: keskmiselt 0,78 kW / m 2, päikese ja pilvedega - 0,80, pidevate pilvedega - 0,26 kW / m 2.

Maapinnale langedes neeldub kogukiirgus enamasti ülemises õhukeses mullakihis või paksemas veekihis ja muutub soojuseks ning peegeldub osaliselt. Päikesekiirguse peegeldumine maapinnalt sõltub selle pinna iseloomust. Peegeldunud kiirguse ja antud pinnale langeva kiirguse koguhulga suhet nimetatakse pinna albeedoks. Seda suhet väljendatakse protsentides.

Niisiis, kogu kiirguse koguvoost ( S patt h + D) osa sellest peegeldub maapinnalt ( S patt h + D)Ja kus AGA on pinna albeedo. Ülejäänud kogu kiirgus
(S patt h + D) (1 – AGA) neeldub maapinnast ja läheb ülemiste pinnase- ja veekihtide soojendamiseks. Seda osa nimetatakse neeldunud kiirguseks.

Mullapinna albeedo varieerub 10–30% piires; märjas tšernozemis väheneb see 5%-ni ja kuivas heledas liivas võib tõusta 40%-ni. Mulla niiskuse suurenedes albeedo väheneb. Taimkatte albeedo - metsad, niidud, põllud - on 10–25%. Värskelt sadanud lume pinna albeedo on 80–90%, kaua seisnud lumel aga umbes 50% ja madalam. Sileda veepinna albeedo otsese kiirguse korral varieerub mõnest protsendist (kui Päike on kõrgel) kuni 70%-ni (kui madal); oleneb ka põnevusest. Hajuskiirguse korral on veepindade albeedo 5–10%. Maailma ookeani pinna albeedo on keskmiselt 5–20%. Pilvede ülapinna albeedo varieerub mõnest protsendist kuni 70–80%, olenevalt pilvkatte tüübist ja paksusest keskmiselt 50–60% (S.P. Khromov, M.A. Petrosyants, 2004).

Ülaltoodud joonised viitavad päikesekiirguse peegeldusele, mitte ainult nähtavale, vaid ka kogu selle spektrile. Fotomeetrilised vahendid mõõdavad albeedot ainult nähtava kiirguse puhul, mis muidugi võib kogu kiirgusvoo albeedost mõnevõrra erineda.

Valdav osa maapinnalt ja pilvede ülapinnalt peegelduvast kiirgusest läheb atmosfäärist välja maailmaruumi. Osa (umbes kolmandik) hajutatud kiirgusest läheb ka maailmaruumi.

Kosmosest väljuva peegeldunud ja hajutatud päikesekiirguse suhet atmosfääri siseneva päikesekiirguse koguhulgasse nimetatakse Maa planetaarseks albeedoks ehk lihtsalt Maa albeedo.

Üldiselt on Maa planeedi albeedo hinnanguliselt 31%. Maa planeedi albeedo põhiosa moodustab päikesekiirguse peegeldus pilvedelt.

Osa otsesest ja peegeldunud kiirgusest osaleb taimede fotosünteesi protsessis, mistõttu seda nimetatakse fotosünteetiliselt aktiivne kiirgus(KAUGELE). KAUGE – lühilainekiirguse osa (380–710 nm), mis on fotosünteesi ja taimede tootmisprotsessiga kõige aktiivsem, on esindatud nii otsese kui ka hajuskiirgusega.

Taimed on võimelised tarbima otsest päikesekiirgust ning peegelduma taeva- ja maaobjektidelt lainepikkuste vahemikus 380–710 nm. Fotosünteetiliselt aktiivse kiirguse voog on ligikaudu pool päikesevoost, s.o. pool kogu kiirgusest ja seda praktiliselt ilmastikutingimustest ja asukohast sõltumata. Kuigi kui Euroopa tingimuste jaoks on tüüpiline väärtus 0,5, siis Iisraeli tingimuste jaoks on see mõnevõrra kõrgem (umbes 0,52). Siiski ei saa öelda, et taimed kasutaksid PAR-i kogu elu jooksul ja erinevates tingimustes ühtemoodi. PAR-i kasutamise efektiivsus on erinev, seetõttu pakuti välja näitajad "PAR kasutustegur", mis kajastab PAR-i kasutamise efektiivsust ja "Fütotsenooside efektiivsus". Fütotsenooside efektiivsus iseloomustab taimkatte fotosünteesi aktiivsust. See parameeter on metsa fütotsenooside hindamisel leidnud metsameeste seas kõige laiemat rakendust.

Tuleb rõhutada, et taimed ise on võimelised moodustama taimkattes PAR-i. See saavutatakse tänu lehtede paiknemisele päikesekiirte poole, lehtede pöörlemisele, erineva suuruse ja nurga all olevate lehtede jaotumisele erinevatel fütotsenoositasemetel, s.o. läbi nn varikatuse arhitektuuri. Taimkattes murduvad päikesekiired korduvalt, peegelduvad lehepinnalt, moodustades seeläbi oma sisemise kiirgusrežiimi.

Taimkatte sees hajutatud kiirgusel on samasugune fotosünteetiline väärtus kui taimkatte pinnale sattuval otsesel ja hajutatud kiirgusel.

Pikaajaline albeedotrend on suunatud jahenemisele. Viimastel aastatel on satelliitmõõtmised näidanud kerget trendi.

Maa albeedo muutmine võib kliimale tugevalt mõjutada. Kui albedo ehk peegelduvus suureneb, peegeldub rohkem päikesevalgust kosmosesse tagasi. Sellel on globaalset temperatuuri jahutav mõju. Vastupidi, albedo vähenemine soojendab planeeti. Ainult 1% albedo muutus annab kiirgusefekti 3,4 W/m2, mis on võrreldav CO2 kahekordistumise mõjuga. Kuidas on albedo viimastel aastakümnetel globaalseid temperatuure mõjutanud?

Albedo trendid kuni 2000

Maa albeedo määravad mitmed tegurid. Lumi ja jää peegeldavad valgust hästi, nii et kui need sulavad, läheb albeedo alla. Metsadel on albeedo madalam kui lagendikel, seega metsade raadamine suurendab albeedot (oletame, et metsade hävitamine ei peata globaalset soojenemist). Aerosoolidel on otsene ja kaudne mõju albeedole. Otsene mõju on päikesevalguse peegeldumine kosmosesse. Kaudne mõju on aerosooliosakeste toimimine niiskuse kondenseerumiskeskustena, mis mõjutab pilvede teket ja eluiga. Pilved omakorda mõjutavad globaalset temperatuuri mitmel viisil. Nad jahutavad kliimat, peegeldades päikesevalgust, kuid võivad avaldada ka soojendavat efekti, hoides kinni väljuva infrapunakiirguse.

Kõiki neid tegureid tuleks kliimat määravate erinevate kiirgusjõudude summeerimisel arvesse võtta. Maakasutuse muutus arvutatakse põllumaade ja karjamaade koostise muutuste ajalooliste rekonstruktsioonide põhjal. Vaatlused satelliitidelt ja maapinnalt võimaldavad määrata aerosoolide ja pilvalbedo taseme suundumusi. On näha, et pilvalbeedo on erinevatest albeedotüüpidest kõige tugevam tegur. Pikaajaline trend on jahtumise suunas, mõju on -0,7 W/m2 1850-2000.

Joon.1 Keskmine aastane summaarne kiirgussund(IPCC AR4 2. peatükk).

Albedo trendid alates 2000. aastast.

Üks viis Maa albeedot mõõta on Kuu tuhavalgus. See on päikesevalgus, mida esmalt peegeldub Maa ja seejärel peegeldub öösel Kuu tagasi Maale. Kuu tuhavalgust on Big Bear Solar Observatory mõõtnud alates 1998. aasta novembrist (mitmed mõõtmised tehti ka 1994. ja 1995. aastal). Joonis 2 näitab albeedo muutusi satelliidiandmete rekonstrueerimisest (must joon) ja kuu tuhavalguse mõõtmisest (sinine joon) (Palle 2004).

Joonis 2 ISCCP satelliidiandmete põhjal rekonstrueeritud albeedo muutused (must joon) ja muutused Kuu tuhavalguses (must joon). Parempoolne vertikaalskaala näitab negatiivset kiirgussundi (st jahtumist) (Palle 2004).

Joonisel 2 olevad andmed on problemaatilised. Must joon, ISCCP satelliidiandmete rekonstrueerimine" on puhtalt statistiline parameeter ja sellel on vähe füüsikalist tähendust, kuna see ei võta arvesse mittelineaarseid seoseid pilve ja pinna omaduste ning planeedi albeedo vahel, samuti ei hõlma see aerosoolide albeedo muutusi, nagu need, mis on seotud Pinatubo mäe või inimtekkeliste sulfaatide emissioonidega.(Reaalne kliima).

Veelgi problemaatilisem on 2003. aasta paiku asuv albeedo tipp, mis on nähtav Kuu sinises tuhas valgusjoones. See on tugevalt vastuolus satelliidiandmetega, mis näitavad praegu väikest suundumust. Võrdluseks võib meenutada Pinatubo purset 1991. aastal, mis täitis atmosfääri aerosoolidega. Need aerosoolid peegeldasid päikesevalgust, tekitades negatiivse kiirgusjõu 2,5 W/m2. See on globaalset temperatuuri drastiliselt langetanud. Tuhavalguse andmed näitasid siis kokkupuudet peaaegu -6 W/m2, mis oleks pidanud tähendama veelgi suuremat temperatuuri langust. 2003. aastal sarnaseid sündmusi ei toimunud. (Wielicki 2007).

2008. aastal avastati lahknevuse põhjus. Big Bear Observatory paigaldas 2004. aastal Kuu tuhavalguse mõõtmiseks uue teleskoobi. Uute täiustatud andmetega kalibreerisid nad uuesti oma vanad andmed ja vaatasid üle oma albeedohinnangud (Palle 2008). Riis. 3 näitab vanu (must joon) ja uuendatud (sinine joon) albeedoväärtusi. 2003. aasta anomaalne tipp on kadunud. Siiski on säilinud trend albeedo suurenemisele aastatel 1999–2003.

Riis. 3 Muutus Maa albeedos vastavalt Kuu tuhavalguse mõõtmistele. Must joon on albeedo muudatused 2004. aasta väljaandest (Palle 2004). Sinine joon - uuendatud albeedo muutused pärast täiustatud andmeanalüüsi protseduuri, sisaldab ka andmeid pikema aja jooksul (Palle 2008).

Kui täpselt määratakse albeedot Kuu tuhavalguse põhjal? Meetod ei ole globaalse ulatusega. See mõjutab igal vaatlusel umbes kolmandikku Maast, mõni piirkond jääb alati vaatluskohalt "nähtamatuks". Lisaks tehakse mõõtmisi harva ja neid tehakse kitsas lainepikkuste vahemikus 0,4–0,7 µm (Bender 2006).

Seevastu satelliidiandmed, nagu CERES, on Maa lühilainekiirguse globaalne mõõtmine, sealhulgas kõik pinna- ja atmosfääriomaduste mõjud. Võrreldes tuhavalguse mõõtmistega hõlmavad need laiemat vahemikku (0,3-5,0 µm). CERESi andmete analüüs ei näita pikaajalist albeedotrendi 2000. aasta märtsist 2005. aasta juunini. Võrdlus kolme sõltumatu andmekogumiga (MODIS, MISR ja SeaWiFS) näitab kõigi nelja tulemuse "tähelepanuväärset sobivust" (Loeb 2007a).

Riis. 4 CERES SW TOA keskmise voo ja MODISe pilvefraktsiooni igakuised muutused ().

Albedo on mõjutanud globaalseid temperatuure – peamiselt pikaajalise trendina jahenemise suunas. Viimaste suundumuste osas näitavad tuhavalguse andmed albeedo tõusu aastatel 1999–2003, kuid pärast 2003. aastat on see vähe muutunud. Satelliidid näitavad vähe muutusi alates 2000. aastast. Albedo muutustest tulenev kiirgussund on viimastel aastatel olnud minimaalne.

Valdav osa maapinnalt ja pilvede ülapinnalt peegelduvast otsesest kiirgusest läheb atmosfäärist väljapoole maailmaruumi. Umbes kolmandik hajutatud kiirgusest läheb ka maailmaruumi. Kõigi peegeldunud ja suhe hajutatud päikesekiirgust atmosfääri siseneva päikesekiirguse koguhulgale nimetatakse Maa planetaarne albeedo. Maa planeedi albeedo on hinnanguliselt 35–40%. Peamine osa sellest on päikesekiirguse peegeldumine pilvedelt.

Tabel 2.6

Suurussõltuvus TO n koha ja aastaaja laiuskraadilt

Tabel 2.7

Suurussõltuvus TO in + asukoha laiuskraadist ja aastaajast

(A.P. Braslavsky ja Z.A. Vikulina järgi)