Albedo
Albedo (al-bee-doh) is een maat voor hoeveel licht dat op een oppervlak valt, wordt weerkaatst zonder te worden geabsorbeerd. Iets dat er wit uitziet, reflecteert het meeste licht en heeft een hoog albedo, terwijl iets dat er donker uitziet het meeste licht absorbeert en dus een laag albedo heeft.
Wat maakt mij dat uit? Albedo is een andere naam voor reflectievermogen. Het albedo van een oppervlak bepaalt hoeveel zonlicht wordt geabsorbeerd en het oppervlak opwarmt in vergelijking met een ander oppervlak dat het meeste licht weerkaatst en niet van temperatuur verandert.
Ik zou al bekend moeten zijn met: Straling
Figuur A. Een oppervlak met een hoog albedo weerkaatst 80% van de inkomende straling. Het oppervlak met een laag albedo weerkaatst slechts 10% van de inkomende straling.
De hoeveelheid energie die door een oppervlak wordt weerkaatst, wordt bepaald door het reflectievermogen van dat oppervlak, het albedo genoemd. Een hoog albedo betekent dat het oppervlak het grootste deel van de invallende straling weerkaatst en de rest absorbeert. Een laag albedo betekent dat een oppervlak slechts een klein deel van de invallende straling weerkaatst en de rest absorbeert. Verse sneeuw bijvoorbeeld weerkaatst tot 95% van de inkomende straling. Verse sneeuw heeft daarom een hoog albedo van .95. Water daarentegen reflecteert ongeveer 10% van de invallende straling, wat resulteert in een laag albedo van .10. Aangezien 30% van de zonne-energie door de hele aarde wordt weerkaatst, heeft de aarde een gemiddeld albedo van .30. Over het algemeen hebben donkere oppervlakken een laag albedo en lichte oppervlakken een hoog albedo. Bijvoorbeeld, in de zomer is de zwarte asfaltweg verzengend heet. Dat komt omdat veel van de warmte door het asfalt wordt geabsorbeerd, waardoor het asfalt je voeten verbrandt als je erop loopt. Als het buiten warm is, houdt lichtere kleding je koeler omdat het zonlicht dat erop valt grotendeels wordt weerkaatst, waardoor je koel blijft. Denk eraan dat het nog steeds mogelijk is om te verbranden als u een lichtgekleurd shirt draagt zonder zonnebrandcrème eronder. Hoewel veel van de invallende straling wordt weerkaatst, wordt er nog steeds een behoorlijk deel door het shirt geabsorbeerd.
Hoe houdt dit verband met de volksgezondheid?
Figuur B: Urban Heat Island Effect (Afbeelding van EPA).
Omwille van de effecten van albedo kunnen hoogontwikkelde gebieden, zoals stedelijke steden, hogere gemiddelde temperaturen ervaren dan omliggende voorstedelijke of landelijke gebieden, een fenomeen dat bekend staat als het “stedelijk hitte-eiland effect. “1 De hogere gemiddelde temperaturen kunnen worden toegeschreven aan minder vegetatie, een hogere bevolkingsdichtheid, en meer infrastructuur met donkerder oppervlakken (asfaltwegen, bakstenen gebouwen, etc.) die warmte genereren, weerkaatsen en vasthouden tijdens hete zomermaanden. Uit onderzoek is gebleken dat in sommige stedelijke steden de gemiddelde luchttemperatuur ’s avonds wel 22°F warmer kan zijn dan in de omliggende gebieden.2,3 Mensen die in stedelijke steden wonen, lopen een groter risico op hittegerelateerde ziekten.
De staat North Carolina heeft echter veel meer landelijk gebied en minder dichtbevolkte stedelijke gebieden dan andere staten, waardoor het minder vatbaar is voor het stedelijke hitte-eilandeffect.4,5
Figuur C: Verschillende vormen van landgebruik hebben verschillende effecten op de dagelijkse temperatuur. (Afbeelding van EPA).
In feite blijkt uit onderzoek dat in North Carolina hittegerelateerde ziekten vaker voorkomen op het platteland dan in stedelijke gebieden.6 Albedo houdt ook verband met zeespiegelstijging. Het donkere oppervlak van de oceanen vergemakkelijkt de absorptie van warmte van de zon, waardoor grote ijsmassa’s in de oceaan smelten.7 Naarmate gletsjers en ijskappen in de oceaan smelten, kan de stijging van de zeespiegel in combinatie met frequentere stormvloeden leiden tot frequentere en intensere overstromingen.8 Deze extreme weersomstandigheden kunnen de beschikbaarheid van drinkbaar water verminderen, de integriteit van de infrastructuur voor de volksgezondheid in gevaar brengen, en directe dood of verwonding veroorzaken in kustgemeenschappen.9,10
Figuur D. Albedo en landbedekking. (Afbeelding van EPA).
1Buechley RW, Van Bruggen J, Truppi LE. 1972. Hitte-eiland gelijk aan dood-eiland? Milieuonderzoek. 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. Hitte-eilandeffect. 19 oktober 2012. <http://www.epa.gov/hiri/> Geraadpleegd op 17 november 2012.
4Reid CE, O’Neill MS, Gronlund CJ, Brines SJ, Brown DG, Diez-Roux AV, Schwartz J. 2009. Mapping community determinants of heat vulnerability. Environmental Health Perspectives. Nov;117(11):1730-1736.
5UNC Institute for the Environment, The University of North Carolina at Chapel Hill. 2009. Verslag van de commissie klimaatverandering 2009. <http://www.ie.unc.edu/PDF/Climate_Change_Report.pdf> Geraadpleegd op 17 november 2012.
6Fuhrmann, C.M., Kovach, M.M., and C.E. Konrad II: Heat-related illness in North Carolina: Who’s at Risk? Jaarlijkse Onderwijsconferentie van de North Carolina Public Health Association, New Bern, NC, 20 september 2013. <http://www.sercc.com/sercc_projects> Geraadpleegd op 22 december 2012.
7The Climate Institute. Oceanen en zeespiegelstijging. (n.d.) <http://www.climate.org/topics/sea-level/index.html> Accessed November 17, 2012.
8Tebaldi, C., Strauss, B. H., & Zervas, C. E. (2012). Modellering van de effecten van zeespiegelstijging op stormvloeden langs Amerikaanse kusten. Environmental Research Letters, 7(1):014032.
9Environmental Protection Agency. Klimaatverandering: Human impacts and adaptation. 14 juni 2012. <http://www.epa.gov/climatechange/impacts-adaptation/coasts.html#impactssea> geraadpleegd op 17 november 2012.
10Engels, PB; et al. 2009. Milieugezondheidsindicatoren van klimaatverandering voor de Verenigde Staten: Bevindingen van de State Environmental Health Indicator Collaborative. Environmental Health Perspectives. Nov;117(11):1673-1681.
Wil je meer leren?
De energiebalans van de aarde, langegolf- en kortegolfstraling
Activiteiten bij de bovenstaande informatie:
Activiteit: Welke factoren beïnvloeden een broeikas? (Link naar originele activiteit.)
Omschrijving: Deze activiteit richt zich op de factoren die van invloed zijn op de verwarming in een kas. De leerlingen ontwikkelen hun eigen model met behulp van 2-literflessen en meten hoe elke fles opwarmt en warmte vasthoudt.
Relaties met onderwerpen: Albedo, Hoe wolken zich vormen