반사율
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반사율 또는 알베도(albedo)는 물체가 빛을 받았을때 반사하는 정도를 나타내는 단위이다. 반사율은 입사되는 전자기파에 대한 반사량으로 계산되며, 일반적으로 0%에서 100%로 표현된다. 기후학 이나 천문학널리 쓰이고 있으며, 특별한 언급이 없는경우 가시광선영역의 평균값을 의미한다. 또한 반사율은 입사각에 영향을 받으며 일반적으로 수직입사인 경우를 가정한다. 내린지 얼마 되지 않은 눈은 90%이상의 값을 가진다. 바다표면의 값은 비교적 작다. 지구 는 평균 31%의 반사율을 가지며 달은 12%의 값을 가진다.
인간의 활동은 지표의 반사율을 변화시킨다 (예를 들면 산림훼손, 농경지 증가 등). 하지만 지구전체의 반사율을 산출하고 영향을 정량화하는것은 매우 어렵다. 이러한 변화가지구온난화 증가에 기여를 했는지 아니면 감소에 기여를 했는지 아직 과학적으로 깊이 이해되지 않고 있다.
전형적인 반사율의 예는 눈과 온도의 상호반응이다. 눈으로 덮여 있던 지역이 온도가 증가하여 눈이 녹게되면 표면의 반사율은 감소하게 되고, 더 많은 햇빛이 흡수되게 되며, 온도는 더 올라가게 된다. 반대로 눈이 덮이게되면 온도는 떨어진다. 반사율 효과는 일사량과 반사율 변화값에 따라 달라지게 되며 이에 따라, 열대지방에서 큰 영향을 미칠 가능성을 내포하고 있다.
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[편집] 천문학
천문학에서 반사율은 행성 또는 위성의 표면 성분분석 특히 표면에 얼음비율을 분석하는데 많이 사용된다.
서로 다른 두 가지 반사율을 쓰이는데, 기하학적 반사율은 수직으로 입사한 빛과 다시 수직으로 반사되어 나간 빛의 세기(intensity)의 비로 주어진다. 반면에 본드 반사율(bond albedo)은 들어온 빛의 총량 중에 산란되어 나간 빛의 총량의 비로 정의된다. 따라서 본드 반사율은 반드시 1보다 작으며, 기하학적 반사율은 경우에 따라 1보다 크다. 본드 반사율을 A, 기하학적 반사율을 p, 위상 적분(phase integral)을 q라고 할 때, 다음 관계가 성립한다.
- A = pq
반사율이 높은 토성의 위성 엔셀라두스의 경우 본드 반사율는 0.99이며, 기하학적 반사율은 1.4이다.
[편집] 반사율 효과의 예
[편집] 알래스카 페어뱅크
미국 국립기후자료센터에 따르면 30년간 세계각지의 수천개의 기상관측소 자료를 토대로 페어뱅크에 대학에 소재한 기상관측소의 온도가 3 °C (5 °F) 정도 페어뱅크 공항보다 높았으며, 이는 방류수의 영향도 있었으나, 대체로 대학주변에 높은 밀도로 자라고 있는 소나무와 비교적 적게 쌓여 있는 눈이 영향을 미치고 있다고 분석했다.
[편집] 적도
비록 반사율과 온도영향이 눈이 많은 추운지역에 대해 연구가 많이 진행되고 있지만, 열대지방은 강한자외선으로 인해 훨씬 강한 반사율 효과를 받고 있다. 브라질연구결과에 의하면 농작물을 키우기위해 자라고 있던 나무를 자르고 검은 토양으로 지표를 대체했을때 인근 지역의 온도가 연평균 3 °C (5 °F)올라간것으로 알려졌다.
[편집] 소규모 영향
주위에서도 흔히 볼수 있는 반사율의 영향은, 검은 옷을 입은 사람은 열사병에 걸릴확률이 흰옷을 입은 사람보다 높다고 알려졌다.
[편집] 에어로졸
에어로졸 (대기중 부유하는 입자), 직간접적으로 영향을 미친다. 직접적인 (반사율)영향에 의해 일반적으로 지구는 냉각효과(유기탄소(OC)입자) 또는 온실효과(원소탄소(또는 블랙카본, BC)를 가지며, 또한 입자는 구름응결핵(Cloud condensation nuclei)의 역할을 하여 2차적으로 반사율 효과를 일으킨다.
[편집] 블랙카본(BC or EC)
블랙카본또한 반사율에 의한 지구기후영향에 중요한 역할을 한다. 현재 과학기술로는 그 영향을 정량화하기 어려우나, 기후변화에 관한 정부간 협의회(IPCC)에 따르면, 화석연료에서 발생되는 블랙카본에 의한 평균 복사강제력은 +0.2 W m-2로 추정되며, 이전 보고서의 +0.1 W m-2보다 증가된 값이다. [1]
