Albedo

Albedo (al-bee-doh) è una misura di quanta luce che colpisce una superficie viene riflessa senza essere assorbita. Qualcosa che appare bianco riflette la maggior parte della luce che lo colpisce e ha un alto albedo, mentre qualcosa che sembra scuro assorbe la maggior parte della luce che lo colpisce, indicando un basso albedo.

Perché mi interessa? Albedo è un altro nome per la riflettività. L’albedo di una superficie determina quanta luce solare verrà assorbita e riscalderà la superficie rispetto ad un’altra superficie che riflette la maggior parte della luce e non cambia la temperatura.

Dovrei avere già familiarità con: Radiazione

Figura A. Una superficie ad alto albedo riflette l’80% della radiazione in arrivo. La superficie a basso albedo riflette solo il 10% della radiazione in arrivo.

La quantità di energia che viene riflessa da una superficie è determinata dalla riflettività di quella superficie, chiamata albedo. Un alto albedo significa che la superficie riflette la maggior parte della radiazione che la colpisce e assorbe il resto. Un basso albedo significa che una superficie riflette una piccola quantità della radiazione in arrivo e assorbe il resto. Per esempio, la neve fresca riflette fino al 95% della radiazione in arrivo. Pertanto, la neve fresca ha un alto albedo di .95. Al contrario, l’acqua riflette circa il 10% della radiazione in arrivo, risultando in un basso albedo di .10. Poiché il 30% dell’energia del sole viene riflessa da tutta la terra, la terra ha un albedo medio di .30. In generale, le superfici scure hanno un albedo basso e le superfici chiare hanno un albedo alto. Per esempio, d’estate la strada di asfalto nero è rovente. Questo perché gran parte del calore viene assorbito dall’asfalto permettendo all’asfalto di bruciarti i piedi quando ci cammini sopra. Quando fuori fa caldo, un abbigliamento più leggero ti mantiene più fresco perché riflette la maggior parte della luce del sole che lo colpisce, mantenendoti fresco. Tieni presente che è ancora possibile scottarsi indossando una maglietta chiara senza protezione solare sotto. Anche se gran parte della radiazione in arrivo viene riflessa, ce n’è ancora un bel po’ che viene assorbita dalla maglietta.

Come si collega questo alla salute pubblica?

Figura B: Effetto isola di calore urbano (immagine da EPA).

A causa degli effetti dell’albedo, le aree altamente sviluppate come le città urbane possono sperimentare temperature medie più elevate rispetto alle aree suburbane o rurali circostanti, un fenomeno noto come “effetto isola di calore urbano”.1 Le temperature medie più elevate possono essere attribuite a meno vegetazione, a una maggiore densità di popolazione e a più infrastrutture con superfici più scure (strade asfaltate, edifici in mattoni, ecc.) che generano, riflettono e trattengono il calore durante i caldi mesi estivi. La ricerca ha scoperto che in alcune città urbane, la temperatura media dell’aria può essere fino a 22°F più calda di sera rispetto alle aree circostanti.2,3 Le persone che vivono nelle città urbane possono essere più a rischio di malattie legate al calore.

Lo stato del North Carolina, tuttavia, ha una massa di terra molto più rurale e aree urbane meno densamente popolate di altri stati, il che lo rende meno soggetto all’effetto isola di calore urbano.4,5

Figura C: Vari usi del suolo hanno diversi impatti sulla temperatura giornaliera. (Immagine da EPA).

In effetti, la ricerca suggerisce che nella Carolina del Nord, le malattie legate al calore hanno più probabilità di verificarsi nelle aree rurali che in quelle urbane.6 L’albedo è anche legato all’aumento del livello del mare. Le superfici scure degli oceani facilitano l’assorbimento del calore del sole, sciogliendo grandi masse di ghiaccio nell’oceano.7 Con lo scioglimento dei ghiacciai e delle calotte di ghiaccio nell’oceano, l’aumento del livello del mare, unito a tempeste più frequenti, può portare a inondazioni più frequenti e intense.8 Questi eventi meteorologici estremi possono ridurre la disponibilità di acqua potabile, compromettere l’integrità delle infrastrutture sanitarie pubbliche e causare morte o lesioni dirette nelle comunità costiere.9,10

Figura D. Albedo e copertura del suolo. (Immagine da EPA).

1Buechley RW, Van Bruggen J, Truppi LE. 1972. Isola di calore uguale a isola di morte? Ricerca ambientale. Mar;5(1):85-92.

2Portier CJ, et al. 2010. A human health perspective on climate change: a report outlining the research needs on the human health effects of climate change. Research Triangle Park, NC: Environmental Health Perspectives/National Institute of Environmental Health Sciences. doi:10.1289/ehp.1002272 <www.niehs.nih.gov/climatereport> Accessed November 17, 2012.

3Environmental Protection Agency, State and Local Climate and Energy Program. Effetto isola di calore. 19 ottobre 2012. <http://www.epa.gov/hiri/> Accessed November 17, 2012.

4Reid CE, O’Neill MS, Gronlund CJ, Brines SJ, Brown DG, Diez-Roux AV, Schwartz J. 2009. Mappatura determinanti della comunità di vulnerabilità al calore. Prospettive di salute ambientale. Nov;117(11):1730-1736.

5UNC Institute for the Environment, The University of North Carolina at Chapel Hill. 2009. Rapporto del comitato sui cambiamenti climatici 2009. <http://www.ie.unc.edu/PDF/Climate_Change_Report.pdf> Accessed November 17, 2012.

6Fuhrmann, C.M., Kovach, M.M., and C.E. Konrad II: Heat-related illness in North Carolina: Chi è a rischio? Conferenza annuale di formazione della North Carolina Public Health Association, New Bern, NC, 20 settembre 2013. <http://www.sercc.com/sercc_projects> Accessed December 22, 2012.

7The Climate Institute. Oceani e aumento del livello del mare. (n.d.) <http://www.climate.org/topics/sea-level/index.html> Accessed November 17, 2012.

8Tebaldi, C., Strauss, B. H., & Zervas, C. E. (2012). Modellazione degli impatti dell’innalzamento del livello del mare sulle mareggiate lungo le coste degli Stati Uniti. Environmental Research Letters, 7(1):014032.

9Environmental Protection Agency. Cambiamento climatico: Impatti umani e adattamento. 14 giugno 2012. <http://www.epa.gov/climatechange/impacts-adaptation/coasts.html#impactssea> Accessed November 17, 2012.

10English, PB; et al. 2009. Indicatori di salute ambientale del cambiamento climatico per gli Stati Uniti: Risultati del Collaboratore di Indicatori di Salute Ambientale dello Stato. Prospettive di salute ambientale. Nov;117(11):1673-1681.

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Bilancio energetico della Terra, radiazioni a onde lunghe e corte

Attività per accompagnare le informazioni di cui sopra:

Attività: Quali fattori influenzano una serra? (Link all’attività originale.)

Descrizione: Questa attività si concentra sui fattori che influenzano il riscaldamento in una serra. Gli studenti svilupperanno il loro modello usando bottiglie da 2 litri e misureranno come ogni bottiglia si riscalda e trattiene il calore.

Relazioni con gli argomenti: Albedo, Come si formano le nuvole