Es gibt viele Informationen über die Berechnung der durchschnittlichen Albedo eines Planeten bei der Berechnung der Basistemperatur für einen Planeten. Was ist, wenn Sie detaillierter werden möchten, bis hinunter zu jedem (sagen wir) 10-Grad-Breitenband?
Wir wissen, dass verschiedene Dinge eine unterschiedliche Albedo haben. Die Schätzungen variieren, aber für diese Diskussion nehmen wir an, unsere verschiedenen Albedos brechen wie folgt zusammen:
Wenn wir also einen 10-Grad-Breitengrad haben, bestehend aus...
...wenn man die Albedo in unsere Temperaturgleichung einsetzt, welche Zahl verwendet man?
Nehmen wir einen Durchschnitt der verschiedenen Albedo-Bewertungen und geben den Prozentsatz der Oberfläche für jede Albedo an?
Oder hebt die stärkste Albedo den Rest auf? Oder der schwächste?
(Hinweise, um zu verhindern, dass diese Frage ein superkomplexes Kaninchenloch für die Klimamodellierung ist: Machen Sie sich keine Sorgen über all die anderen Variablen, von denen Sie und ich beide wissen, dass sie in ein Klimamodell einfließen, das gut genug für den Aufbau der Welt ist. Nehmen Sie eine Höhe von 0 an ; Angenommen, wir betrachten die durchschnittliche Temperatur im Laufe des Jahres, machen Sie sich keine Sorgen über Küsten oder Innenräume, machen Sie sich keine Sorgen über Wind oder Meeresströmungen usw. usw.)
Links zu Quellen erwünscht - vielen Dank!
Der gewichtete Durchschnitt. In diesem Fall, .
Um zu sehen, warum, können wir uns ansehen, was Albedo ist: der Prozentsatz des einfallenden Lichts, das wieder zurückgeworfen wird. Wikipedia definiert es als "diffuse Reflexion der Sonnenstrahlung aus der gesamten Sonnenstrahlung", aber am Ende des Tages geht es wirklich nur darum zu wissen, wie viel Sonnenlicht absorbiert oder reflektiert wird. Stellen wir uns vor, wir berechnen die Albedo eines Schachbretts und sagen, die schwarzen Quadrate haben eine Albedo von null und die weißen Quadrate eine Albedo von eins. Jedes einfallende Photon hat eine Wahrscheinlichkeit von 50 %, auf ein schwarzes Quadrat zu treffen und absorbiert zu werden, und eine Wahrscheinlichkeit von 50 %, auf ein weißes Quadrat zu treffen und reflektiert zu werden. 50 % des einfallenden Lichts werden also reflektiert und Ihre Albedo beträgt 50 %. Nehmen wir an, wir malen die Hälfte der weißen Quadrate schwarz, also haben wir auf unserem Schachbrett jetzt 75 % schwarze Quadrate und 25 % weiße Quadrate.
Dieselbe Logik gilt, wenn wir uns Ihren Breitengradbereich ansehen. Ein Photon hat eine Wahrscheinlichkeit von 25 %, irgendwo zu treffen, wo es mit einer Wahrscheinlichkeit von 25 % reflektiert wird (Land), eine Wahrscheinlichkeit von 15 %, irgendwo zu treffen, wo es mit einer Wahrscheinlichkeit von 6 % reflektiert wird (Wasser) und so weiter. Die Mathematik kombiniert einfach all diese Wahrscheinlichkeiten miteinander.
AlexP
Matt Selznick