アルベド（表面および惑星天体の反射率）

定義と種類

アルベドは、反射放射と入射放射の比として定義される。分野ごとに、いくつかの特定の定義が使われる。幾何アルベドは、平坦で完全反射し、拡散散乱する円盤と比較した明るさを表す。ボンドアルベドは、あらゆる方向および波長に反射されるエネルギー全体の割合を測るものであり、エネルギー収支において重要である。分光アルベドは、波長の関数として反射率を示す。技術的な測定やリモートセンシングへの応用については、測定ガイドを参照。

物理的な支配要因と測定

表面の色、質感、組成はアルベドに強く影響する。滑らかで暗く、つや消しの表面はより多くの光を吸収する傾向があり、アルベドは低い。一方、明るい、粗い、または氷で覆われた表面は多くを反射し、アルベドが高い。入射角、波長、植生や積雪の有無も、観測される値を変化させる。衛星や地上観測所の機器は反射率を測定し、広帯域の値を得るために波長範囲にわたって結果を積分することが多い。手法とデータセットについては、リモートセンシング・データを参照。

例と代表的な値

• 新雪と氷：地表上で最も高いアルベドの部類に入り、非常に明るく見える。
• 外洋：一般にアルベドは低く、とくに太陽高度が低い場合にその傾向がみられる。
• 森林と土壌：水分量や季節によって変動する中程度の値を示す。

これらは固定された数値ではなく、おおよその分類であり、地域の条件が重要である。比較表と図解については、比較資料を参照。

歴史、用途、重要性

アルベドは長年にわたり、惑星の温度と気候を左右する重要な要因として認識されてきた。地球科学では、地球の放射収支、および氷の融解がアルベドを低下させて温暖化を加速する氷・アルベドフィードバックなどのフィードバック過程に寄与する。惑星天文学では、アルベドは表面組成や大気の性質を推定する手がかりとなる。また、技術者は衛星や太陽光発電設備の設計において、アルベドを考慮する。さらに読むための資料や教育教材は、追加の参考資料で利用できる。

区別と注目すべき事項

アルベドは、単一の角度における単純な反射率と混同してはならない。反射光の方向分布も重要である。測定値の比較や放射伝達のモデル化では、幾何アルベド、ボンドアルベド、分光アルベドを区別することが重要となる。アルベドは多くの物理的効果を統合した値であるため、表面過程や気候過程を診断する実用的な指標である一方、ときには大まかな指標にもなりうる。