Hvorfor bliver mørk asfalt ofte varmere end en lys overflade i solskin? En del af forklaringen er albedo: den andel af solstrålingen, som en overflade reflekterer. Lav albedo betyder, at lidt bliver reflekteret. Høj albedo betyder, at meget bliver sendt tilbage.
I videoen tegner og forklarer jeg albedoeffekten og dens betydning for klimaet. Bagefter bruger vi en beregning til at forstå, hvorfor smeltende sne og is kan forstærke opvarmningen. Du finder også øvelsesvejledningen nedenfor.
Hvad er albedo?
Når sollys rammer en overflade, bliver noget reflekteret, altså sendt tilbage. Noget bliver absorberet, altså optaget. Albedo beskriver den reflekterede andel af den indkommende stråling og angives som et tal mellem 0 og 1 eller som en procent.
- Albedo 0: Ingen af den indkommende stråling reflekteres.
- Albedo 0,5: Halvdelen reflekteres, svarende til 50 %.
- Albedo 1: Al den indkommende stråling reflekteres.
Værdierne 0 og 1 er idealiserede yderpunkter. Virkelige overflader ligger imellem. For en uigennemsigtig overflade bliver den del, der ikke reflekteres, absorberet og kan bidrage til opvarmning. Vand kan også lade stråling trænge ned og blive absorberet længere nede.
Høj og lav albedo: Sne, hav og andre overflader
Frisk sne har normalt høj albedo. Mørk jord, skov og havvand ved høj sol har ofte lavere albedo. Tabellen giver eksempler på typiske værdier. De er omtrentlige: Sneens alder, fugtighed, urenheder og Solens højde kan ændre refleksionen.
Derfor er “is” ikke én fast værdi. Ren sne oven på is reflekterer anderledes end mørk, våd is med smeltevand på overfladen. Tilsvarende kan havet reflektere mere, når Solen står lavt.
Albedoformlen: Hvordan udregnes albedo?
Albedo = reflekteret stråling / indkommende stråling. Målingerne skal have samme enhed og passe til hinanden i tid og sted. Bruger vi W/m², måler vi strålingens effekt pr. areal: hvor meget energi der passerer pr. sekund gennem én kvadratmeter.
Albedo har ingen enhed, fordi de samme enheder står i både tæller og nævner og derfor går ud med hinanden. Vil du skrive resultatet i procent, ganger du forholdstallet med 100 %.
Regneeksempel: Hvor meget stråling reflekteres?
Forestil dig en sandoverflade, der modtager 1.000 W/m² og reflekterer 500 W/m². Albedoen er 500 / 1.000 = 0,5, altså 50 %. For en uigennemsigtig overflade absorberes de resterende 500 W/m².
Kender vi i stedet albedoen, kan vi regne baglæns: reflekteret stråling = albedo × indkommende stråling. Ved albedo 0,2 og indkommende stråling 1.000 W/m² bliver 200 W/m² reflekteret.
Hvad er albedoeffekten?
Albedoeffekten er den betydning, overfladens refleksion har for dens optag af solenergi og dermed opvarmning. Hvis to uigennemsigtige overflader får samme solstråling, vil overfladen med lavest albedo absorbere mest.
Temperaturen afhænger også af andre forhold, for eksempel fordampning, vind og materialets evne til at lagre og lede varme. Albedo forklarer altså en vigtig del af energibalancen, men ikke temperaturen alene.
Is-albedo-feedback: En selvforstærkende proces
Når sne og havis smelter, kan mørkere hav, jord eller klippe blive blotlagt. De mørkere overflader har ofte lavere albedo og optager derfor mere af solstrålingen. Det kan give mere opvarmning og yderligere afsmeltning.
Forløbet kan samles i denne model: Opvarmning → mindre sne og is → lavere albedo → større optag af solenergi → mere opvarmning.
Hvad betyder positiv og negativ feedback?
Feedback betyder, at virkningen af en ændring påvirker det videre forløb. Positiv feedback forstærker den oprindelige ændring. Negativ feedback modvirker den. Ordene betyder derfor ikke “god” og “dårlig”. Is-albedo-feedback er positiv, fordi den kan forstærke en opvarmning.
Albedoeffekten skal skelnes fra drivhuseffekten. Albedo handler om refleksion af Solens kortbølgede stråling. Drivhuseffekten handler om atmosfærens samspil med Jordens langbølgede varmestråling. Processerne påvirker samme klimasystem, men virker forskelligt.
Forsøg med albedo
Brug den bevarede øvelsesvejledning ved videoen til at undersøge albedoeffekten. Planlæg, hvad du ændrer, og hvad du måler. Hold for eksempel lysstyrke, afstand, belysningstid og startbetingelser ens, hvis du sammenligner overflader. Det er variabelkontrol.
Et temperaturforsøg kan vise forskellig opvarmning, men giver ikke alene en præcis albedoværdi. Skal du bestemme albedo direkte, skal du måle reflekteret stråling i forhold til indkommende stråling med en egnet metode.
Tegn og beregn selv
- Tegn tre overflader med albedo 0,1, 0,5 og 0,9. Alle modtager 1.000 W/m². Beregn den reflekterede effekt pr. areal.
- Tegn is-albedo-feedbacken med pile, og forklar hvert led.
- Hvorfor er det vigtigt at holde andre forhold ens i forsøget?
- Hvad er forskellen på refleksion og drivhuseffekt?
