Albedo

**falcon!!!** · 10/12/2008, 21:04

Quando si ringrazia l'effetto albedo delle neve, che è bianca, io mi chiedo: "ma mantiene le temperature piu basse sia di notte che di giorno?"
Ho letto che la neve pur essendo bianca si comporta come un "corpo nero" cioe che irraggia piu di qualunque altro materiale calore verso lo spazio. Quindi di notte è come avere un telo nero che si raffredda molto velocemente e quindi raffredda l'aria soprastante.
Ma di giorno? Si ha una temperatura che si mantiene piu bassa per il fatto che, nonostante la neve sia come un corpo nero e si scaldi, pero sciogliendosi al sole sottrae una certa quantità di calore all'aria soprastante, raffreddandola?
E se è cosi, allora se la neve non si scioglie e non sublima( es. siamo a temperature sottozero) non c'è effetto albedo? Oppure semplicemente essendo bianca riflette tutti i raggi solari e quindi raffreddandosi poco è come avere un terreno sempre freddo?
Perche non mi è chiara sta cosa... agisce veramente come un corpo nero, oppure no?
Grazie

**Lorenzo Catania** · 10/12/2008, 21:58

AAALT!

Allora: un corpo nero è definibile come tale se riemette tutta la radiazione che assorbe. Questo significa che un corpo nero non riflette la radiazione stessa, né la trasmette.
In generale le proprietà di un corpo, dal punto di vista radiativo, si studiano in funzione della frequenza/lunghezza d'onda della radiazione (luce); in particolare un corpo nero riemette tutta la radiazione che assorbe INDIPENDENTEMENTE dalla sua frequenza (quindi non c'è differenza se la luce è infrarossa, rossa, arancione, gialla, verde, violetta, ultravioletta ecc. ecc.).
Ad esempio l'atmosfera NON E' un corpo nero, perché assorbe solo una parte della radiazione in arrivo dal Sole, e solo a certe frequenze; ne trasmette invece la gran parte.
Tuttavia per associare le proprietà di un corpo a quelle di Corpo Nero, nella realtà dovremo rifarci a delle APPROSSIMAZIONI, perché bene o male qualsiasi materiale (neve compresa) riflette la radiazione per certe lunghezze d'onda.
In particolare la neve, nella banda della radiazione visibile, NON E' un Corpo Nero, perché riflette tutta la radiazione che gli arriva dal Sole (ecco perché appare bianca, colore dato dalla sovrapposizione dei colori dell'iride, o meglio dei colori della luce visibile in arrivo dal Sole).
Nella banda dell'infrarosso invece, la neve può essere approssimata ad un Corpo Nero, perché assorbe e riemette (senza riflettere) molte delle frequenze.

L'albedo di un corpo è, in prima approssimazione, il rapporto tra la radiazione riflessa dal corpo stesso e la radiazione incidente su di esso; quindi è un qualcosa di slegato rispetto al discorso del Corpo Nero, perché quest'ultimo ha la proprietà di NON riflettere la radiazione. Si può dire che un Corpo Nero ha albedo nullo, ed un corpo che a certe frequenze si comporta come un Corpo Nero ha - a quelle frequenze - albedo nullo.
Ora rimane da spiegarsi il perché del fatto che la neve non si scioglie o mantiene bassa la temperatura dell'aria per effetto albedo. Partiamo dalla situazione tipo: inverno, nottata calma, senza vento, limpida ----> se il terreno presenta un buon manto nevoso, fresco, l'aria si raffredda rapidamente. Questo è dovuto al fatto che:

- la neve, essendo un corpo con una certa temperatura (bassa) emette radiazione infrarossa ad una certa frequenza verso l'alto.
- l'atmosfera è a diretto contatto con la neve, ha una sua temperatura -----> emette radiazione infrarossa ad una certa frequenza in tutte le direzioni, anche verso il basso! Quindi la neve assorbe la radiazione infrarossa in arrivo dall'atmosfera, non la riflette (è un corpo nero) e la riemette (verso l'alto).

Quindi si sommano due effetti che in assenza di rimescolamento dell'aria, probabile in assenza di vento, portano alla formazione di uno strato di aria stabile (aria molto fredda sotto aria meno fredda) che lentamente si estende verso l'alto, e se ha tempo a sufficienza sale fino a qualche metro o decina di metri, facendo crollare la temperatura anche sui sensori a norma.
Se la nottata è nuvolosa invece accade l'effetto contrario: la radiazione infrarossa, data dai due contributi descritti prima, ha inizialmente un bilancio netto verso l'alto, viene assorbita dalle nubi che essendo composte di goccioline d'acqua la riemettono in tutte le direzioni, e quindi anche in basso. Ma allora larga parte di questa radiazione torna verso il suolo, e di conseguenza nei bassi strati il contributo totale in radiazione infrarossa tende ad annullarsi, se non a divenire leggermente positivo (si somma anche la radiazione infrarossa in parte assorbita e riemessa dall'atmosfera). Ecco che allora la temperatura tende a rimanere costante o addirittura (se l'aria è umida su tutta la colonna sotto le nubi) ad aumentare.
Stessa cosa succede con il cielo nuvoloso di giorno.
Se invece c'è un bel Sole cosa succede? Come abbiamo detto della radiazione visibile ce ne dobbiamo fregare, perché tanto viene riflessa tutta verso l'alto. Per la radiazione infrarossa dobbiamo fare un distinguo:

- aria umida: la radiazione infrarossa in arrivo dal Sole viene assorbita dal vapore acqueo presente in atmosfera e riemessa in tutte le direzioni (diffusa); quindi al suolo ne arriva solo una parte. Nel frattempo il manto nevoso emette radiazione infrarossa per conto proprio. Il bilancio tra i due contributi vede radiazione infrarossa che - in prossimità del suolo - viene emessa verso l'alto ----> l'aria si mantiene fredda.
- aria secca: la radiazione infrarossa in arrivo dal Sole arriva in buona parte fino al suolo; sommandola con la radiazione infrarossa emessa verso l'alto dalla neve abbiamo un bilancio quasi nullo, se non nullo ----> l'aria non rimane troppo fredda, o addirittura tende a scaldarsi se il Sole non è troppo basso sull'orizzonte.

**simo89** · 10/12/2008, 22:12

Grande Lorenzo, come sempre.

Approfitto per farti una domanda...l'albedo quindi riguarda la riflessione da parte di un corpo di un particolare tipo di radiazioni, oppure con albedo si intende la capacità del corpo di riflettere qualunque tipo di radiazioni incidenti su di esso?

**Lorenzo Catania** · 10/12/2008, 22:15

Originariamente Scritto da simo89

Grande Lorenzo, come sempre.

Approfitto per farti una domanda...l'albedo quindi riguarda la riflessione da parte di un corpo di un particolare tipo di radiazioni, oppure con albedo si intende la capacità del corpo di riflettere qualunque tipo di radiazioni incidenti su di esso?

La prima che hai detto. Infatti prima ho scritto che "in prima approssimazione" l'albedo si può definire così come ho detto; nella realtà l'albedo va definito per ogni lunghezza d'onda