Альбедо

Истинное или плоское альбедо — коэффициент диффузного отражения, то есть отношение светового потока, рассеянного плоским элементом поверхности во всех направлениях, к потоку, падающему на этот элемент. Обычно определяется с помощью специального фотометрического прибора — альбедометра.

В случае освещения и наблюдения, нормальных к поверхности, истинное альбедо называют нормальным^[1].

Нормальное альбедо чистого снега составляет ~0,9, древесного угля ~0,04.

В планетной фотометрии применяют понятие геометрического альбедо: ${\displaystyle A_{\Gamma }=E_{0}/E_{\text{Л}}}$ , где ${\displaystyle E_{0}}$ — освещённость на Земле, создаваемая планетой, когда она находится в полной фазе, ${\displaystyle E_{\text{Л}}}$ — освещённость, которую создал бы на Земле плоский ламбертовский абсолютно белый экран того же размера, что и планета, отнесённый на её место и расположенный перпендикулярно лучу зрения (экран Ламберта рассеивает падающее излучение одинаково во всех направлениях)^[2][3].

Геометрическое альбедо, в отличие от плоского и сферического, может превышать единицу (случай, когда в сторону источника излучение отражается особенно сильно). Так, у Энцелада при λ = 550 нм оно составляет 1,375 ± 0,008^[4]. У ламбертовой сферы (сферы, отражающей всё излучение и с одинаковой интенсивностью во всех направлениях) геометрическое альбедо равно лишь 2/3 (тогда как сферическое — 1)^[5].

Геометрическое оптическое альбедо Земли — 0,367, Луны — 0,12^[6].

Сферическое альбедо ${\displaystyle A_{C}}$ определяется как отношение светового потока, рассеянного телом во всех направлениях, к потоку, падающему на это тело. Может быть определено и для некоторого диапазона длин волн, и для всего спектра^[7].

Сферическое альбедо для всего спектра излучения называется альбедо Бонда^[8][5]. Впрочем, и бондовским, и сферическим альбедо иногда называют величину, относящуюся к определённому диапазону, а иногда — величину для всего спектра^[9][10][11]. Поэтому для однозначности последнюю называют болометрическим альбедо Бонда^[12][10][11].

Если сферическое альбедо тела на всех длинах волн одинаково, оно равно бондовскому, а последнее не зависит от спектра источника света. В общем же случае такая зависимость существует^[9][13]. Альбедо Бонда тесно связано с энергетическим балансом небесного тела и температурой на нём^[12].

Связь сферического и геометрического альбедо^[8][11]:

${\displaystyle A_{C}=A_{\Gamma }\cdot Q~,}$

где:

${\displaystyle A_{\Gamma }}$  — геометрическое альбедо;

${\displaystyle Q}$  — фазовый интеграл, равный ${\displaystyle \textstyle 2\int \limits _{0}^{\pi }\Phi (\alpha )\sin(\alpha )d\alpha ~,}$

где:

${\displaystyle \alpha }$  — фазовый угол (угол между направлениями от объекта на Солнце и на наблюдателя; равен 0, если объект в полной фазе);

${\displaystyle \Phi (\alpha )}$  — фазовая функция: отношение освещённости, создаваемой телом в данном направлении, к создаваемой в направлении ${\displaystyle \alpha =0}$ (в сторону источника)^[8][5].

При ламбертовском (изотропном) рассеянии Q = 3/2, а при рэлеевском — 4/3^[8].

Бондовское альбедо Земли — около 0,29^[14], Луны — 0,067^[15].

• Альбедо водной поверхности
• Эффект Умова
• Деталь альбедо

• Henderson-Sellers, A.; Wilson, M. F. (1983). "The Study of the Ocean and the Land Surface from Satellites". Philosophical Transactions of the Royal Society of London A. 309 (1508): 285—294. Bibcode:1983RSPTA.309..285H. doi:10.1098/rsta.1983.0042. JSTOR 37357. Albedo observations of the Earth's surface for climate research