Albédo

L'albédo, grandeur sans dimension, est le rapport de l'énergie solaire réfléchie par une surface à l'énergie solaire incidente. C'est une notion comparable à la réflectivité, mais d'application plus spécifique, utilisée notamment en astronomie et en planétologie — ainsi qu'en géologie. Le terme albédo dérive étymologiquement du latin albēdo^[2] qui signifie « blancheur, » et a été introduit au XVIII^e siècle en optique et en astronomie par le mathématicien et astronome suisse Johann Heinrich Lambert. Par définition, l'albédo est une valeur comprise entre 0 et 1 : un corps noir parfait, qui absorberait toutes les ondes électromagnétiques sans en réfléchir aucune, aurait un albédo nul, tandis qu'un miroir parfait, qui réfléchirait toutes les ondes électromagnétiques sans en absorber une seule, aurait un albédo égal à 1.

Les astronomes ont affiné cette définition en distinguant d'une part l'albédo de Bond, correspondant à la réflectivité globale d'un astre pour toutes les longueurs d'onde et tous angles de phase confondus, et d'autre part l'albédo géométrique, correspondant au rapport entre l'intensité électromagnétique réfléchie par un astre à angle de phase nul et l'intensité électromagnétique réfléchie à angle de phase nul par une surface équivalente à réflectance idéalement lambertienne (c'est-à-dire isotrope quel que soit l'angle de phase) : conséquences de ces définitions, l'albédo de Bond est toujours compris entre 0 et 1, tandis que l'albédo géométrique peut être supérieur à 1.

Mesures

La lave a un albédo très faible, et réfléchit peu la lumière : elle apparaît noire

La neige fraîche, avec un albédo très élevé, paraît très blanche

Dans la pratique, un corps est perçu comme blanc dès qu'il réfléchit au moins 80 % de la lumière d'une source lumineuse blanche. À l'inverse tout corps réfléchissant moins de 3 % de la lumière incidente paraît noir.

Certaines matières ont un albédo très variable, comme les nuages. En revanche, les corps solides ont bien souvent des albédos fixes, qui caractérisent leur composition chimique. Par exemple, la lave a un albédo de 0,04, le sable entre 0,25 et 0,30, la glace environ 0,60, la neige (épaisse et fraîche) jusqu'à 0,90. L'albédo moyen terrestre est de 0,30 toutes surfaces confondues.

Un indicateur climatique important

L'albédo est l'un des indicateurs prévenant de la température de la surface de la terre. C'est un « baromètre » des variations climatiques qui influe sur la connaissance de l'amplitude de l'effet de serre en opposant une rétroaction positive sur la température en surface et des océans, en fonction de la variation du volume des glaces.

Le refroidissement d'origine astronomique entraîne une extension des glaces continentales, de l'inlandsis, des glaciers, et donc une augmentation de l'albédo ; la planète réfléchit davantage le rayonnement solaire, en absorbe moins, ce qui amplifie son refroidissement. Le réchauffement a des effets inverses. Ce qui pose problème aujourd'hui : le réchauffement de la planète fait fondre la banquise polaire, ce qui diminue l'albédo et donc augmente la température de la planète.

En astronomie

L'albédo est utilisé en astronomie pour avoir une idée de la composition d'un corps trop froid pour émettre sa propre lumière, en mesurant la réflexion d'une source lumineuse externe, comme le Soleil. On peut différencier ainsi facilement les planètes gazeuses, qui ont un fort albédo, des planètes telluriques qui ont elles, un albédo faible.

Pour l'énergie solaire

Avant d'installer un équipement utilisant l'énergie solaire, il est important de connaître la luminance au sol, c'est-à-dire la quantité de lumière solaire reçue au sol. Pour cela, une des techniques les plus efficaces est l'utilisation de satellites d'observation terrestre. Le satellite de Meteosat de la deuxième génération est ainsi capable de fournir des mesures précises toutes les 15 minutes sur la luminance au sol du continent européen.

Le calcul de la luminance au sol intéresse également de nombreux autres domaines, comme :

• l'agriculture ;
• l'architecture ;
• l'industrie du plastique, désireuse d'adapter la garantie de ses produits en fonction de l'endroit où ils seront utilisés ;
• la médecine, pour étudier l'impact de la lumière solaire sur la santé, via notamment la luminothérapie.

Notes et références

Voir aussi

Albédo est également le nom donné au mésocarpe des agrumes.

Lien externe

• "Pourquoi fait-il froid aux Pôles?"Une animation de la Fondation polaire internationale qui explique l'influence de l'albédo sur la température terrestre.

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