При альбедо 0,2 отражается 20% поступившего излучения. Это безразмерное отношение потоков, а не температура и не количество тепла, которое поверхность обязательно накопит. Например, если на непрозрачную поверхность падает 400 Вт/м² и её альбедо равно 0,2, отражённый поток составит 80 Вт/м², а поглощённый — 320 Вт/м². Это условный расчёт для заданных условий освещения, а не постоянная характеристика любого участка.
Различают альбедо земной поверхности и планетарное альбедо системы «Земля — атмосфера». Во втором случае учитывается отражение облаками, атмосферными частицами и поверхностью. В схеме энергетического баланса NASA[3] около 29% приходящей солнечной энергии возвращается в космос. Это усреднённая оценка для всей системы; её нельзя использовать вместо отражательной способности конкретной крыши, поля или ледника.[1]
Почему отражение меняется
Свежий снег обычно отражает значительную долю солнечного света, но его свойства меняются при старении, увлажнении и загрязнении. Когда снег исчезает, открывается более тёмная поверхность, которая поглощает больше энергии. Этот механизм входит в положительную обратную связь: потепление уменьшает снежный покров, а изменение отражения способно усилить местное нагревание. Скорость процесса зависит также от погоды и состояния самого снега.[2]
Альбедо не всегда можно надёжно определить по видимой белизне. Отражение зависит от длины волны: одинаково светлые для глаза материалы могут по-разному вести себя в ближнем инфракрасном диапазоне. NASA использует спектральные измерения, чтобы лучше описывать отражение снега и льда в климатических моделях. Поэтому результат измерения имеет смысл вместе с указанием спектрального диапазона и условий наблюдения.[3]
Важен и угол падения света. Водная поверхность при низком Солнце может отражать заметно иначе, чем при высоком; у растительного покрова существенны строение полога и соотношение прямого и рассеянного света. Число из справочника представляет определённый материал и режим освещения, а не освобождает от учёта сезона, влажности и геометрии участка.
Как альбедо связано с климатом и городом
Поглощение солнечной энергии — только часть теплового баланса. Поверхность обменивается теплом с воздухом, излучает в инфракрасном диапазоне и может тратить энергию на испарение воды. Поэтому увеличение альбедо при прочих равных уменьшает поглощение солнечного потока, но не задаёт само по себе снижение температуры на фиксированное число градусов. Для этого потребовались бы остальные составляющие баланса.[1]
Светлая кровля способна уменьшить солнечный нагрев здания, однако оценка городского решения шире цвета покрытия. Нужны сведения о климате, затенении, состоянии материала и направлении отражённого излучения. Свет, ушедший с одной поверхности, может попасть на соседний фасад или пешехода. Сравнивать следует итоговые условия на улице и в здании, а не только максимальное альбедо выбранной краски.
Альбедо описывает отражённую долю солнечного потока. Его изменение включают в энергетический баланс поверхности вместе с теплообменом, испарением и длинноволновым излучением.