アルベド

アルベド（英えい：albedo[ælˈbi.doʊ]^[1]、ラテン語らてんご「白しろ」）とは、物体ぶったい表面ひょうめんで反射はんしゃされる光ひかりの割合わりあい^[2]、天文学てんもんがくにおいては天体てんたいの外部がいぶからの入射にゅうしゃ光ひかりに対たいする、反射はんしゃ光ひかりの比ひである。アルベード^[3]や反射はんしゃ能のう（はんしゃのう）とも言いう。

0以上いじょう、1前後ぜんこう以下いか（1を超こえることもある）の無む次元じげん量りょうであり、0 – 1の数値すうちそのままか、0 % – 100 %の百分率ひゃくぶんりつで表あらわす。

アルベドの種類しゅるい

ボンドアルベドと幾何きかアルベド

主おもな定義ていぎにボンドアルベドと幾何きかアルベドとがある。ボンドアルベドは定義ていぎは簡潔かんけつだが実際じっさいの算出さんしゅつは難むずかしく、天文学てんもんがくで通常つうじょう使つかわれるのは幾何きかアルベドである。幾何きかアルベドのことは「通常つうじょうアルベド」あるいは「通常つうじょう反射はんしゃ率りつ」とも呼称こしょうされる。

ボンドアルベド: 入射にゅうしゃ光こうの総量そうりょうに対たいする反射はんしゃ光こうの総量そうりょうの割合わりあいである。入射にゅうしゃ角かくや反射はんしゃ角かくを問とわない。; 通常つうじょうは電磁波でんじはの波長はちょうも問とわず、全ぜん帯域たいいきについてスペクトル密度みつどを積分せきぶんする。そのため、入射にゅうしゃエネルギーに対たいする反射はんしゃエネルギーの割合わりあいとも言いえる。; ボンドアルベドは必かならず1以下いかであり、鏡面きょうめん反射はんしゃでも乱反射らんはんしゃでも、入射にゅうしゃ光こうを全すべて反射はんしゃすれば1である。; 算出さんしゅつするには、天体てんたいの大おおきさだけでなく、天体てんたい表面ひょうめんの光学こうがく的てき性質せいしつについて知しる（あるいは仮定かていする）必要ひつようがある。反射はんしゃ光こうのうちどれだけの割合わりあいが観測かんそく者ものに向むかったかがわからないからである。; 「ボンド」とは、提唱ていしょうした天文学てんもんがく者しゃジョージ・フィリップス・ボンドのことであり、「結合けつごうアルベド」は誤訳ごやくである。
幾何きかアルベド（ジオメトリックアルベド）: 位相いそう角かく0°（入射にゅうしゃ光こうの方向ほうこうへ反射はんしゃする）への反射はんしゃ光こうの強つよさを、天体てんたい表面ひょうめんが完全かんぜんランバート面めんだと仮定かていした場合ばあいと比較ひかくする。ランバート面めんはその性質せいしつ上じょう、光源こうげんに垂直すいちょくでも斜ななめでも、平面へいめんでも曲面きょくめんでも、反射はんしゃ光こうの強つよさは同おなじである。そのため、より一般いっぱん化かし「同おなじ断だん面積めんせきの完全かんぜんランバート面めんと比較ひかく」と表現ひょうげんされることもある。; 位相いそう角かく0°への反射はんしゃ光こうのみを問題もんだいにしているため、衝に観測かんそくすれば、天体てんたいの大おおきさ（より厳密げんみつには、視線しせん方向ほうこうへの断だん面積めんせき）のみを仮定かていすれば算出さんしゅつできる。; 鏡面きょうめん反射はんしゃが強つよければ幾何きかアルベドはボンドアルベドより高たかくなり、1を超こえることもある。現実げんじつの天体てんたいでは1を大おおきく超こえることはないが、理論りろん上じょうの上限じょうげんはなく、仮かりに完全かんぜんな鏡面きょうめん反射はんしゃなら∞となる。

帯域たいいきによる違ちがい

アルベドは、電磁波でんじはの帯域たいいきについてスペクトル密度みつどを積分せきぶんする。したがってアルベドは、天体てんたいの反射はんしゃスペクトルだけでは決きまらず、入射にゅうしゃ光こうのスペクトルにも依存いぞんする。たとえば、赤あかを強つよく反射はんしゃする火星かせいと同おなじ反射はんしゃスペクトルの惑星わくせいが赤色あかいろ星ぼしの周まわりを回まわっていれば、そのアルベドは火星かせいより高たかい。

帯域たいいきとしては、ボンドアルベドでは通常つうじょうは（全ぜんエネルギーの比較ひかくという性質せいしつ上じょう）電磁波でんじはの全ぜん帯域たいいきを考かんがえるが、幾何きかアルベドの場合ばあいは通常つうじょうは（実際じっさいの観測かんそくに基もとづくため）可視かし光こうの範囲はんいで考かんがえ、厳密げんみつには可視かしアルベド（可視かし幾何きかアルベド）と呼よぶ。このほか必要ひつように応おうじ、赤あか外がいアルベド、紫むらさき外がいアルベドなども使つかわれる。

アルベドは電磁波でんじはの波長はちょうごとにも定義ていぎ可能かのうである。人工じんこう衛星えいせいによるリモートセンシングでは地表ちひょう面めんアルベドを波長はちょうの関数かんすうとして定さだめることが必要ひつようとなる。

地表ちひょう面めん反射はんしゃ率りつと拡散かくさんアルベド

地表ちひょう面めん反射はんしゃ率りつは入射にゅうしゃ角かくの関数かんすうとして定義ていぎされ、散乱さんらん角かくについては積分せきぶんを行おこなった量りょうで表あらわす。これに対たいし、拡散かくさんアルベドは入射にゅうしゃ角かくおよび散乱さんらん角かくの双方そうほうについて積分せきぶんを行おこなった量りょうである。

アルベドと熱ねつ収支しゅうしのフィードバック

表面ひょうめんが雪氷せっぴょうに覆おおわれている場合ばあい（極地きょくちなど）、アルベドは80 %にも達たっする。このため地球ちきゅうの熱ねつ収支しゅうしへの寄与きよでは、雪氷せっぴょう域いきは単たんなる冷ひや源げんとしてだけでなく、太陽たいようエネルギーの吸収きゅうしゅう率りつにも大おおきく影響えいきょうする。例たとえば、地球ちきゅうが寒冷かんれい化かして雪氷せっぴょうに覆おおわれる面積めんせきが増ふえるとアルベドが大おおきくなり、地球ちきゅうが受うけ取とることができる太陽たいようエネルギーは低下ていかする。そのため、さらに寒冷かんれい化かが加速かそくされるという正せいのフィードバックが起おきる（スノーボールアース）。また、地球ちきゅうの赤道あかみち付近ふきんのアルベドは20 – 30 %程ほどである。そのため、地球ちきゅう温暖おんだん化かによって雪氷せっぴょう面積めんせきが減へれば、さらなる温暖おんだん化かの加速かそくに繋つながるフィードバックがおきる^[4]。このフィードバックはアイス・アルベド・フィードバックと呼よばれている。

一方いっぽう、雲くもに覆おおわれた惑星わくせいのアルベドは高たかく、白しろい雲くものアルベドは70 %程度ていどである。そのため逆ぎゃくに、温暖おんだん化かにより大気たいき中なかの水蒸気すいじょうき量りょうが増ふえ雲くもが増ふえるとアルベドが増加ぞうかするという負まけのフィードバックもある。

アルベドの人為じんい的てき操作そうさの構想こうそう

地球ちきゅう温暖おんだん化かを遅おくらせるために、雲くもや霧きりを発生はっせいさせて宇宙うちゅう空間くうかんへの反射はんしゃ光こうを増ふやすマリン・クラウド・ブライトニング（MCB）が1990年代ねんだいに提唱ていしょうされ、実験じっけんが行おこなわれているが、気候きこうへどのような影響えいきょうを与あたえるかについては未知数みちすうである^[5]。

太陽系たいようけい天体てんたいのアルベド

太陽系たいようけいの惑星わくせいでアルベドが最高さいこうなのは金星かなぼし、最低さいていなのは水星すいせいである（ボンドアルベド、幾何きかアルベドどちらでも）。

天体てんたい	種類しゅるい	ボンド	可視かし幾何きか	出典しゅってん
01 水星すいせい	惑星わくせい01	0.068	0.142	^[6]
02 金星かなぼし	惑星わくせい02	0.90	0.67	^[7]
03 地球ちきゅう	惑星わくせい03	0.306	0.367	^[8]
03.1 月つき	衛星えいせい03.1	0.11	0.12	^[9]^[10]
04 火星かせい	惑星わくせい04	0.25	0.15	^[11]
04.1 フォボス	衛星えいせい04.1		0.071	^[10]
04.2 ダイモス	衛星えいせい04.2		0.068	^[10]
06 木星もくせい	惑星わくせい06	0.343	0.52	^[12]
06.1 イオ	衛星えいせい06.1		0.63	^[10]
06.2 エウロパ	衛星えいせい06.2		0.67	^[10]
06.3 ガニメデ	衛星えいせい06.3		0.43	^[10]
06.4 カリスト	衛星えいせい06.4		0.17	^[10]
07 土星どせい	惑星わくせい07	0.342	0.47	^[13]
07.1 ヤヌス	衛星えいせい07.1		0.17	^[10]
07.2 ミマス	衛星えいせい07.2		0.962	^[10]
07.3 エンケラドゥス	衛星えいせい07.3		1.375	^[10]
07.4 テティス	衛星えいせい07.4		1.229	^[10]
07.5 ディオネ	衛星えいせい07.5		0.998	^[10]
07.6 レア	衛星えいせい07.6		0.949	^[10]
07.7 タイタン	衛星えいせい07.7		0.2	^[10]
07.8 ハイペリオン	衛星えいせい07.8		0.3	^[10]
07.9 イアペトゥス	衛星えいせい07.9		0.6	^[10]
08 天王星てんのうせい	惑星わくせい08	0.300	0.51	^[14]
08.1 ミランダ	衛星えいせい08.1		0.32	^[10]
08.2 アリエル	衛星えいせい08.2		0.39	^[10]
08.3 ウンブリエル	衛星えいせい07.3		0.21	^[10]
08.4 チタニア	衛星えいせい08.4		0.27	^[10]
08.5 オベロン	衛星えいせい08.5		0.23	^[10]
09 海王星かいおうせい	惑星わくせい09	0.290	0.41	^[15]
09.1 トリトン	衛星えいせい09.1		0.719	^[10]
10 冥王星めいおうせい	準じゅん惑星わくせい10	0.50.4–0.6	0.60.5–0.7	^[16]
10.1 カロン	衛星えいせい10.1		0.372	^[10]

アルベドを扱あつかった作品さくひん

反射はんしゃ率りつ0.39/Albedo0.39 - ヴァンゲリスのアルバム。ライナーノーツによると、題名だいめいの数値すうちは当該とうがい作品さくひんが制作せいさくされた1976年ねん当時とうじの地球ちきゅうのアルベドである。

出典しゅってん

^ 「アルビードウ」、英えい辞じ郎ろうontheweb「albedo」[1]
^ ブリタニカ国際こくさい大だい百科ひゃっか事典じてん小しょう項目こうもく事典じてん「アルベド」[2]
^ 松田まつだ佳久よしひさ『惑星わくせい気象きしょう学がく入門にゅうもん金星きんぼしに吹ふく風ふうの謎なぞ』岩波書店いわなみしょてん、2011年ねん、11頁ぺーじ。ISBN 978-4-00-029583-3。
^ 「地球ちきゅうはこの20年ねんで、薄暗うすぐらい星ほしになってきていた──太陽光たいようこうの反射はんしゃが低下ていか」Newsweekjapan.jp（2021年ねん10月がつ11日にち）
^ 『朝日新聞あさひしんぶん』朝刊ちょうかん2022年ねん10月がつ3日にち【1.5℃の約束やくそく】：1面めん「雲くも作づくり温暖おんだん化か防ふせげるか／海水かいすいを噴霧ふんむ太陽光たいようこうの反射はんしゃ率りつ高たかめる」／2面めん「空そらへの副作用ふくさよう晴はれない疑問ぎもん」
^ Mercury Fact Sheet, NASA
^ Mallama, A.; Wang, D.; Howard, R.A. (2006). “Venus phase function and forward scattering from H2SO4”. Icarus 182: 10–22. Bibcode: 2006Icar..182...10M. doi:10.1016/j.icarus.2005.12.014.
^ “Earth Fact Sheet”. NASA (2004年ねん9月がつ1日にち). 2010年ねん8月がつ9日にち閲覧えつらん。
^ Moon Fact Sheet, NASA
^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱ ^j ^k ^l ^m ⁿ ^o ^p ^q ^r ^s ^t ^u ^v ^w Planetary Satellite Physical Parameters（幾何きかアルベドのみ）
^ Mars Fact Sheet, NASA
^ Jupiter Fact Sheet, NASA
^ Saturn Fact Sheet, NASA
^ Uranus Fact Sheet, NASA
^ Neptune Fact Sheet, NASA
^ Pluto Fact Sheet, NASA

外部がいぶリンク

Albedo （英語えいご） - Encyclopedia of Earth「アルベド」の項目こうもく。

[1] 「アルビードウ」、英えい辞じ郎ろうontheweb「albedo」[1]

[2] ブリタニカ国際こくさい大だい百科ひゃっか事典じてん小しょう項目こうもく事典じてん「アルベド」[2]

[3] 松田まつだ佳久よしひさ『惑星わくせい気象きしょう学がく入門にゅうもん金星きんぼしに吹ふく風ふうの謎なぞ』岩波書店いわなみしょてん、2011年ねん、11頁ぺーじ。ISBN 978-4-00-029583-3。

[4] 「地球ちきゅうはこの20年ねんで、薄暗うすぐらい星ほしになってきていた──太陽光たいようこうの反射はんしゃが低下ていか」Newsweekjapan.jp（2021年ねん10月がつ11日にち）

[5] 『朝日新聞あさひしんぶん』朝刊ちょうかん2022年ねん10月がつ3日にち【1.5℃の約束やくそく】：1面めん「雲くも作づくり温暖おんだん化か防ふせげるか／海水かいすいを噴霧ふんむ太陽光たいようこうの反射はんしゃ率りつ高たかめる」／2面めん「空そらへの副作用ふくさよう晴はれない疑問ぎもん」

[6] Mercury Fact Sheet, NASA

[MallamaVenus-7] Mallama, A.; Wang, D.; Howard, R.A. (2006). “Venus phase function and forward scattering from H2SO4”. Icarus 182: 10–22. Bibcode: 2006Icar..182...10M. doi:10.1016/j.icarus.2005.12.014.

[earth_fact_sheet-8] “Earth Fact Sheet”. NASA (2004年ねん9月がつ1日にち). 2010年ねん8月がつ9日にち閲覧えつらん。

[9] Moon Fact Sheet, NASA

[jpl-10] ^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱ ^j ^k ^l ^m ⁿ ^o ^p ^q ^r ^s ^t ^u ^v ^w Planetary Satellite Physical Parameters（幾何きかアルベドのみ）

[11] Mars Fact Sheet, NASA

[12] Jupiter Fact Sheet, NASA

[13] Saturn Fact Sheet, NASA

[14] Uranus Fact Sheet, NASA

[15] Neptune Fact Sheet, NASA

[16] Pluto Fact Sheet, NASA

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