البياض

البياض ( / ælˈbiːdoʊ / al- BEE - doh ؛ من اللاتينية albedo "البياض") هو  جزء ضوء الشمس الذي ينعكس بشكل منتشر عن الجسم . يتم قياسه على مقياس من 0 (يتوافق مع الجسم الأسود الذي يمتص كل الإشعاع الساقط) إلى 1 (يتوافق مع الجسم الذي يعكس كل الإشعاع الساقط). يتم تعريف البياض السطحي على أنه نسبة الإشعاع J _e إلى الإشعاع E _e (التدفق لكل وحدة مساحة) التي يتلقاها السطح. ^[2] لا يتم تحديد النسبة المنعكسة فقط من خلال خصائص السطح نفسه، ولكن أيضًا من خلال التوزيع الطيفي والزاوي للإشعاع الشمسي الذي يصل إلى سطح الأرض. ^[3] تختلف هذه العوامل باختلاف التركيب الجوي والموقع الجغرافي والوقت (انظر موقع الشمس ).

في حين يتم حساب عامل الانعكاس الاتجاهي نصف الكروي لزاوية سقوط واحدة (أي لموضع معين للشمس)، فإن الانعكاس هو التكامل الاتجاهي للانعكاس على جميع زوايا الشمس في فترة زمنية معينة. قد يتراوح الدقة الزمنية من ثوانٍ (كما تم الحصول عليها من قياسات التدفق) إلى متوسطات يومية أو شهرية أو سنوية.

ما لم يتم تحديده لطول موجي محدد (الانعكاس الطيفي)، يشير الانعكاس إلى الطيف الكامل للإشعاع الشمسي. ^[4] ونظرًا لقيود القياس، غالبًا ما يتم تحديده للطيف الذي تصل فيه معظم الطاقة الشمسية إلى السطح (بين 0.3 و3 ميكرومتر). يتضمن هذا الطيف الضوء المرئي (0.4-0.7 ميكرومتر)، وهو ما يفسر سبب ظهور الأسطح ذات الانعكاس المنخفض داكنة (على سبيل المثال، تمتص الأشجار معظم الإشعاع)، بينما تبدو الأسطح ذات الانعكاس العالي ساطعة (على سبيل المثال، يعكس الثلج معظم الإشعاع).

ردود الفعل الجليدية-الانعكاسية هي عملية مناخية إيجابية حيث يؤدي التغيير في مساحة القمم الجليدية والأنهار الجليدية والجليد البحري إلى تغيير انعكاس ودرجة حرارة سطح الكوكب. الجليد عاكس للغاية، وبالتالي فإنه يعكس طاقة شمسية أكبر بكثير إلى الفضاء مقارنة بالأنواع الأخرى من مساحة الأرض أو المياه المفتوحة. تلعب ردود الفعل الجليدية-الانعكاسية دورًا مهمًا في تغير المناخ العالمي . ^[5] الانعكاسية مفهوم مهم في علم المناخ .

عينة من البياض

سطح	البياض النموذجي
الأسفلت الطازج	0.04 [6]
المحيط المفتوح	0.06 [7]
الأسفلت المهترئ	0.12 [6]
غابة الصنوبر، الصيف	0.08، [8] 0.09 إلى 0.15 [9]
الغابات المتساقطة الأوراق	0.15 إلى 0.18 [9]
التربة العارية	0.17 [10]
العشب الأخضر	0.25 [10]
رمال الصحراء	0.40 [11]
الخرسانة الجديدة	0.55 [10]
جليد المحيط	0.50 إلى 0.70 [10]
ثلج طازج	0.80 [10]
الألومنيوم	0.85 [12] [13]

يقع أي بياض في الضوء المرئي ضمن نطاق يتراوح من حوالي 0.9 للثلج الطازج إلى حوالي 0.04 للفحم، أحد أغمق المواد. يمكن أن تحقق التجاويف ذات الظل العميق بياضًا فعالًا يقترب من الصفر لجسم أسود . عند رؤيته من مسافة بعيدة، يكون لسطح المحيط بياض منخفض، كما هو الحال مع معظم الغابات، في حين أن المناطق الصحراوية لديها بعض من أعلى البياض بين التضاريس. تقع معظم مناطق اليابسة في نطاق بياض يتراوح من 0.1 إلى 0.4. ^[14] يبلغ متوسط ​​بياض الأرض حوالي 0.3. ^[15] وهذا أعلى بكثير من المحيط في المقام الأول بسبب مساهمة السحب.

يتم تقدير انعكاس سطح الأرض بانتظام من خلال أجهزة استشعار الأقمار الصناعية لمراقبة الأرض مثل أجهزة MODIS التابعة لوكالة ناسا على متن أقمار Terra و Aqua الصناعية، وجهاز CERES على Suomi NPP و JPSS . نظرًا لأن كمية الإشعاع المنعكس لا يتم قياسها إلا لاتجاه واحد بواسطة القمر الصناعي، وليس جميع الاتجاهات، يتم استخدام نموذج رياضي لترجمة مجموعة عينة من قياسات انعكاس القمر الصناعي إلى تقديرات للانعكاس نصف الكروي الاتجاهي والانعكاس نصف الكروي الثنائي (على سبيل المثال، ^[16] ). تستند هذه الحسابات إلى دالة توزيع الانعكاس ثنائي الاتجاه (BRDF)، والتي تصف كيف يعتمد انعكاس سطح معين على زاوية رؤية المراقب والزاوية الشمسية. يمكن لـ BDRF تسهيل ترجمة ملاحظات الانعكاس إلى انعكاس. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

يبلغ متوسط ​​درجة حرارة سطح الأرض بسبب انعكاسها وتأثير الاحتباس الحراري حاليًا حوالي 15 درجة مئوية (59 درجة فهرنهايت). إذا تجمدت الأرض بالكامل (وبالتالي أصبحت أكثر انعكاسًا)، فإن متوسط ​​درجة حرارة الكوكب سينخفض ​​إلى أقل من -40 درجة مئوية (-40 درجة فهرنهايت). ^[17] إذا أصبحت الكتل الأرضية القارية فقط مغطاة بالجليد، فإن متوسط ​​درجة حرارة الكوكب سينخفض ​​إلى حوالي 0 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت). ^[18] على النقيض من ذلك، إذا كانت الأرض بأكملها مغطاة بالمياه - ما يسمى بكوكب المحيط - فإن متوسط ​​درجة الحرارة على الكوكب سيرتفع إلى ما يقرب من 27 درجة مئوية (81 درجة فهرنهايت). ^[19]

في عام 2021، أفاد العلماء أن الأرض خفتت بنحو 0.5% على مدى عقدين من الزمن (1998-2017) كما تم قياسه من خلال سطوع الأرض باستخدام تقنيات القياس الضوئي الحديثة. ربما كان هذا ناتجًا عن تغير المناخ بالإضافة إلى زيادة كبيرة في ظاهرة الاحتباس الحراري العالمي. ومع ذلك، لم يتم استكشاف الارتباط بتغير المناخ حتى الآن ومن غير الواضح ما إذا كان هذا يمثل اتجاهًا مستمرًا أم لا. ^{[20] [21]}

بالنسبة لأسطح الأرض، فقد تبين أن الانعكاس عند زاوية سمت الشمس المحددة θ _i يمكن تقريبه من خلال المجموع المتناسب لحدين:

• الانعكاس الاتجاهي نصف الكروي عند زاوية ذروة الشمس، والتي يشار إليها أحيانًا باسم انعكاس السماء السوداء،${\displaystyle {{\bar {\alpha }}(\theta _{i})}}$
• الانعكاسية نصف الكروية الثنائية ، ، والتي يشار إليها أحيانًا باسم بياض السماء البيضاء.${\displaystyle {\bar {\bar {\alpha }}}}$

مع كون هذه النسبة هي نسبة الإشعاع المباشر من زاوية شمسية معينة، ونسبة الإضاءة المنتشرة، يمكن بعد ذلك إعطاء البياض الفعلي (ويسمى أيضًا بياض السماء الزرقاء) على النحو التالي: ${\displaystyle {1-D}}$${\displaystyle {D}}$${\displaystyle {\alpha }}$

${\displaystyle \alpha =(1-D){\bar {\alpha }}(\theta _{i})+D{\bar {\bar {\alpha }}}.}$

هذه الصيغة مهمة لأنها تسمح بحساب الانعكاس لأي ظروف إضاءة معينة من خلال معرفة الخصائص الجوهرية للسطح. ^[22]

تؤدي الأنشطة البشرية (مثل إزالة الغابات والزراعة والتوسع الحضري) إلى تغيير انعكاس الضوء في مناطق مختلفة حول العالم. ^{[23] يمكن أن تؤدي} التأثيرات البشرية على "الخصائص الفيزيائية لسطح الأرض إلى اضطراب المناخ عن طريق تغيير توازن الطاقة الإشعاعية للأرض" حتى على نطاق صغير أو عندما لا يتم اكتشافها بواسطة الأقمار الصناعية. ^[24]

يؤدي التوسع الحضري عمومًا إلى تقليل البياض (عادةً ما يكون أقل بمقدار 0.01-0.02 من الأراضي الزراعية المجاورة )، مما يساهم في الانحباس الحراري العالمي . يمكن أن يؤدي زيادة البياض عمدًا في المناطق الحضرية إلى تخفيف تأثير جزيرة الحرارة الحضرية . وجد تقدير في عام 2022 أنه على نطاق عالمي، "ستؤدي زيادة البياض بمقدار 0.1 في المناطق الحضرية في جميع أنحاء العالم إلى تأثير تبريد يعادل امتصاص حوالي 44 جيجا طن من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون _. " ^[25]

تم اقتراح تعزيز انعكاس سطح الأرض عمدًا، جنبًا إلى جنب مع انبعاثه الحراري أثناء النهار، كاستراتيجية لإدارة الإشعاع الشمسي للتخفيف من أزمات الطاقة والاحتباس الحراري العالمي المعروف باسم التبريد الإشعاعي النهاري السلبي (PDRC). ^{[26] [27] [28]} قد تركز الجهود المبذولة نحو التنفيذ الواسع النطاق لـ PDRCs على تعظيم انعكاس الأسطح من قيم منخفضة جدًا إلى قيم عالية، طالما يمكن تحقيق انبعاث حراري لا يقل عن 90٪. ^[29]

تشكل عشرات الآلاف من الهكتارات من البيوت الزجاجية في ألميريا بإسبانيا مساحة كبيرة من الأسطح البلاستيكية المبيضة. وجدت دراسة أجريت عام 2008 أن هذا التغيير الناتج عن الأنشطة البشرية أدى إلى خفض درجة حرارة السطح المحلي للمنطقة ذات البياض العالي، على الرغم من أن التغييرات كانت محلية. ^[24] وجدت دراسة متابعة أن "انبعاثات مكافئ ثاني أكسيد الكربون المرتبطة بالتغيرات في البياض السطحي هي نتيجة لتحول الأرض" ويمكن أن تقلل من ارتفاع درجة حرارة السطح المرتبطة بتغير المناخ. ^[30]

لا يعتمد البياض بشكل مباشر على الإضاءة لأن تغيير كمية الضوء الوارد يغير بشكل متناسب كمية الضوء المنعكس، باستثناء الظروف التي يؤدي فيها تغيير الإضاءة إلى تغيير في سطح الأرض في ذلك الموقع (على سبيل المثال من خلال ذوبان الجليد العاكس). ومع ذلك، يختلف البياض والإضاءة حسب خط العرض. يكون البياض أعلى بالقرب من القطبين وأدنى في المناطق شبه الاستوائية، مع وجود أقصى حد محلي في المناطق الاستوائية. ^[31]

تعتمد شدة تأثيرات درجة حرارة البياض على كمية البياض ومستوى الإشعاع الشمسي المحلي ( الإشعاع الشمسي )؛ المناطق ذات البياض المرتفع في منطقتي القطب الشمالي والقطب الجنوبي تكون باردة بسبب انخفاض الإشعاع الشمسي، في حين أن المناطق مثل الصحراء الكبرى ، والتي لديها أيضًا بياض مرتفع نسبيًا، ستكون أكثر سخونة بسبب الإشعاع الشمسي المرتفع. تتمتع مناطق الغابات المطيرة الاستوائية وشبه الاستوائية ببياض منخفض، وهي أكثر سخونة بكثير من نظيراتها من الغابات المعتدلة ، والتي لديها إشعاع شمسي أقل. نظرًا لأن الإشعاع الشمسي يلعب دورًا كبيرًا في التأثيرات الحرارية والتبريدية للبياض، فإن المناطق ذات الإشعاع الشمسي المرتفع مثل المناطق الاستوائية تميل إلى إظهار تقلب أكثر وضوحًا في درجة الحرارة المحلية عندما يتغير البياض المحلي. ^[32]

تطلق المناطق القطبية الشمالية بشكل ملحوظ المزيد من الحرارة إلى الفضاء أكثر مما تمتصه، مما يؤدي إلى تبريد الأرض بشكل فعال . كان هذا مصدر قلق منذ أن بدأ الجليد والثلوج في القطب الشمالي في الذوبان بمعدلات أعلى بسبب ارتفاع درجات الحرارة، مما أدى إلى إنشاء مناطق في القطب الشمالي أغمق بشكل ملحوظ (سواء كانت المياه أو الأرض ذات لون أغمق) وتعكس حرارة أقل إلى الفضاء. تؤدي حلقة التغذية الراجعة هذه إلى انخفاض تأثير البياض. ^[33]

يؤثر البياض على المناخ من خلال تحديد مقدار الإشعاع الذي يمتصه الكوكب. ^[36] يمكن أن يؤدي التسخين غير المتساوي للأرض من الاختلافات البياضية بين أسطح الأرض أو الجليد أو المحيطات إلى تغيير الطقس . ^{[ بحاجة لمصدر ]}

إن استجابة نظام المناخ للقوة الأولية يتم تعديلها من خلال ردود الفعل: حيث تزداد من خلال ردود الفعل "المعززة ذاتيًا" أو "الإيجابية" وتقل من خلال ردود الفعل "المتوازنة" أو "السلبية" . ^[37] ردود الفعل المعززة الرئيسية هي ردود فعل بخار الماء ، وردود فعل الجليد ، والتأثير الصافي للسحب. ^{[38] : 58}

عندما يتغير انعكاس منطقة ما بسبب تساقط الثلوج، ينتج عن ذلك ردود فعل ثلجية-درجة حرارة . تزيد طبقة تساقط الثلوج من انعكاس الضوء المحلي، مما يعكس ضوء الشمس، مما يؤدي إلى تبريد محلي. من حيث المبدأ، إذا لم يؤثر أي تغيير في درجة الحرارة الخارجية على هذه المنطقة (على سبيل المثال، كتلة هوائية دافئة )، فإن ارتفاع انعكاس الضوء وانخفاض درجة الحرارة سيحافظان على الثلج الحالي ويدعوان إلى المزيد من تساقط الثلوج، مما يزيد من تعميق ردود الفعل الثلجية-درجة الحرارة. ومع ذلك، نظرًا لأن الطقس المحلي ديناميكي بسبب تغير الفصول ، فإن الكتل الهوائية الدافئة في النهاية وزاوية أكثر مباشرة لأشعة الشمس ( إشعاع شمسي أعلى ) تسبب ذوبان الجليد. عندما تكشف المنطقة المذابة عن أسطح ذات انعكاس أقل، مثل العشب أو التربة أو المحيط، ينعكس التأثير: يخفض السطح الداكن انعكاس الضوء، مما يزيد من درجات الحرارة المحلية، مما يؤدي إلى المزيد من الذوبان وبالتالي تقليل انعكاس الضوء بشكل أكبر، مما يؤدي إلى المزيد من التسخين.

إن انعكاس الثلج متغير بدرجة كبيرة، ويتراوح من 0.9 للثلج المتساقط حديثًا، إلى حوالي 0.4 للثلج الذائب، ومنخفض إلى 0.2 للثلج المتسخ. ^[39] يبلغ متوسط ​​انعكاس الثلج فوق القارة القطبية الجنوبية أكثر من 0.8 بقليل. إذا ارتفعت درجة حرارة منطقة مغطاة بالثلوج بشكل طفيف، يميل الثلج إلى الذوبان، مما يقلل من انعكاس الثلج، وبالتالي يؤدي إلى المزيد من ذوبان الثلج لأن المزيد من الإشعاع يمتصه الغطاء الثلجي ( التغذية الراجعة الإيجابية للجليد والانعكاس ).

في سويسرا، قام المواطنون بحماية الأنهار الجليدية بأغطية بيضاء كبيرة لإبطاء ذوبان الجليد. تساعد هذه الأغطية البيضاء الكبيرة في رفض أشعة الشمس وتخفيف الحرارة. وعلى الرغم من أن هذه الطريقة مكلفة للغاية، فقد ثبت أنها فعالة، حيث تقلل من ذوبان الجليد والثلوج بنسبة 60%. ^[40]

وكما أن الثلج الطازج له انعكاس أعلى من الثلج المتسخ، فإن انعكاس الجليد البحري المغطى بالثلوج أعلى بكثير من انعكاس مياه البحر. تمتص مياه البحر إشعاعًا شمسيًا أكثر مما يمتصه نفس السطح المغطى بالثلج العاكس. عندما يذوب الجليد البحري، إما بسبب ارتفاع درجة حرارة البحر أو استجابة لزيادة الإشعاع الشمسي من الأعلى، يتقلص السطح المغطى بالثلوج، ويتعرض المزيد من سطح مياه البحر، وبالتالي يزداد معدل امتصاص الطاقة. تعمل الطاقة الممتصة الإضافية على تسخين مياه البحر، مما يزيد بدوره من معدل ذوبان الجليد البحري. وكما هو الحال مع المثال السابق لذوبان الجليد، فإن عملية ذوبان الجليد البحري هي مثال آخر على ردود الفعل الإيجابية. ^[41] لقد تم الاعتراف منذ فترة طويلة بأن حلقتي ردود الفعل الإيجابية مهمتان للاحتباس الحراري العالمي . ^{[ بحاجة لمصدر ]}

الكرايكونيت ، وهو غبار مسحوق محمول بالرياح يحتوي على السخام، يقلل أحيانًا من انعكاس الأنهار الجليدية والصفائح الجليدية. ^[42]

إن الطبيعة الديناميكية للانعكاس في الاستجابة للتغذية الراجعة الإيجابية، جنبًا إلى جنب مع تأثيرات الأخطاء الصغيرة في قياس الانعكاس، يمكن أن تؤدي إلى أخطاء كبيرة في تقديرات الطاقة. ولهذا السبب، من أجل تقليل خطأ تقديرات الطاقة، من المهم قياس الانعكاس للمناطق المغطاة بالثلوج من خلال تقنيات الاستشعار عن بعد بدلاً من تطبيق قيمة واحدة للانعكاس على مناطق واسعة. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

وتعمل ظاهرة البياض على نطاق أصغر أيضًا. ففي ضوء الشمس، تمتص الملابس الداكنة المزيد من الحرارة وتعكسها الملابس ذات الألوان الفاتحة بشكل أفضل، مما يسمح ببعض التحكم في درجة حرارة الجسم من خلال استغلال تأثير البياض الناتج عن لون الملابس الخارجية. ^[43]

يمكن أن يؤثر الألبيدو على ناتج الطاقة الكهربائية للأجهزة الكهروضوئية الشمسية . على سبيل المثال، يتم توضيح تأثيرات الألبيدو المستجيب للطيف من خلال الاختلافات بين الألبيدو المرجح طيفيًا لتكنولوجيا الطاقة الكهروضوئية الشمسية القائمة على السيليكون غير المتبلور المهدرج (a-Si: H) والسيليكون البلوري (c-Si) مقارنة بتنبؤات الألبيدو المتكاملة الطيفية التقليدية. أظهرت الأبحاث تأثيرات تزيد عن 10٪ للأنظمة المثبتة رأسياً (90 درجة)، ولكن هذه التأثيرات كانت أقل بكثير للأنظمة ذات الميل السطحي المنخفض. ^[44] يؤثر الألبيدو الطيفي بقوة على أداء الخلايا الشمسية ثنائية الوجه حيث لوحظت مكاسب أداء السطح الخلفي بأكثر من 20٪ لخلايا c-Si المثبتة فوق نباتات صحية. ^[45] قدم تحليل للتحيز بسبب الانعكاسية المرآوية لـ 22 مادة سطحية شائعة الحدوث (من صنع الإنسان وطبيعية) قيمًا فعالة للانعكاس لمحاكاة أداء سبع مواد كهروضوئية مثبتة على ثلاث طوبولوجيات شائعة لأنظمة الطاقة الكهروضوئية: الصناعية (مزارع الطاقة الشمسية)، والأسطح المسطحة التجارية وتطبيقات الأسطح المائلة السكنية. ^[46]

This section needs to be updated. The reason given is: the references used are quite old; there must be more updated information available in the IPCC Sixth Assessment Report. Please help update this article to reflect recent events or newly available information. (March 2023)

تتميز الغابات عمومًا بانعكاس منخفض لأن غالبية الطيف فوق البنفسجي والمرئي يتم امتصاصه من خلال عملية التمثيل الضوئي . لهذا السبب، فإن امتصاص الأشجار للحرارة بشكل أكبر يمكن أن يعوض بعض الفوائد الكربونية للتشجير (أو يعوض التأثيرات المناخية السلبية لإزالة الغابات ). بعبارة أخرى: يتم موازنة تأثير تخفيف تغير المناخ الناتج عن احتجاز الكربون بواسطة الغابات جزئيًا من حيث أن إعادة التشجير يمكن أن تقلل من انعكاس ضوء الشمس (انعكاس الضوء). ^[47]

في حالة الغابات دائمة الخضرة ذات الغطاء الثلجي الموسمي، قد يكون انخفاض البياض كبيرًا بما يكفي لإزالة الغابات للتسبب في تأثير تبريد صافٍ. ^[48] تؤثر الأشجار أيضًا على المناخ بطرق معقدة للغاية من خلال التبخر والنتح . يتسبب بخار الماء في تبريد سطح الأرض، ويسبب التسخين حيث يتكاثف، ويعمل كغاز دفيئة قوي، ويمكن أن يزيد من البياض عندما يتكثف في السحب. ^[49] يعامل العلماء عمومًا التبخر والنتح كتأثير تبريد صافٍ، ويعتمد التأثير المناخي الصافي للتغيرات في البياض والنتح من إزالة الغابات بشكل كبير على المناخ المحلي. ^[50]

تتمتع الغابات الواقعة في خطوط العرض المتوسطة والعالية بانعكاس أقل بكثير خلال مواسم الثلوج مقارنة بالأرض المسطحة، مما يساهم في ارتفاع درجة الحرارة. تشير النماذج التي تقارن بين تأثيرات اختلافات الانعكاس بين الغابات والمراعي إلى أن توسيع مساحة الأراضي للغابات في المناطق المعتدلة لا يوفر سوى فائدة تخفيف مؤقتة. ^{[51] [52] [53] [54]}

في المناطق المغطاة بالثلوج موسميًا، تكون انعكاسات الضوء الشتوي للمناطق الخالية من الأشجار أعلى بنسبة 10% إلى 50% من المناطق الحرجية القريبة لأن الثلج لا يغطي الأشجار بسهولة. تبلغ قيمة انعكاس الأشجار المتساقطة حوالي 0.15 إلى 0.18 بينما تبلغ قيمة الأشجار الصنوبرية حوالي 0.09 إلى 0.15. ^[9] يرتبط التباين في انعكاسات الضوء الصيفي عبر كلا النوعين من الغابات بأقصى معدلات التمثيل الضوئي لأن النباتات ذات القدرة العالية على النمو تعرض جزءًا أكبر من أوراقها لاعتراض الإشعاع الوارد مباشرة في مظلة الأشجار العلوية. ^[55] والنتيجة هي أن أطوال الموجات الضوئية غير المستخدمة في التمثيل الضوئي من المرجح أن تنعكس مرة أخرى إلى الفضاء بدلاً من امتصاصها بواسطة الأسطح الأخرى الموجودة في الجزء السفلي من مظلة الأشجار.

وقد بحثت دراسات أجراها مركز هادلي في التأثير النسبي (الاحتراري عمومًا) لتغير البياض وتأثير (التبريد) لعزل الكربون على زراعة الغابات. ووجد الباحثون أن الغابات الجديدة في المناطق الاستوائية وخطوط العرض المتوسطة تميل إلى البرودة؛ في حين كانت الغابات الجديدة في خطوط العرض المرتفعة (مثل سيبيريا) محايدة أو ربما آخذة في الاحترار. ^[48]

وقد كشفت الأبحاث التي أجريت في عام 2023، والتي استعانت بـ 176 محطة تدفق على مستوى العالم، عن مقايضة مناخية: إذ يؤدي زيادة امتصاص الكربون من التشجير إلى انخفاض البياض. وفي البداية، قد يؤدي هذا الانخفاض إلى ارتفاع معتدل في درجة حرارة الأرض على مدى فترة زمنية تبلغ حوالي 20 عامًا، ولكن من المتوقع أن يتحول إلى تبريد كبير بعد ذلك. ^[56]

يعكس الماء الضوء بشكل مختلف تمامًا عن المواد الأرضية النموذجية. يتم حساب انعكاسية سطح الماء باستخدام معادلات فرينل .

على مقياس الطول الموجي للضوء، حتى الماء المتموج يكون دائمًا أملسًا، لذا ينعكس الضوء بطريقة مرآوية محلية (وليس بشكل منتشر ). يعد وميض الضوء على الماء تأثيرًا شائعًا لهذا. عند زوايا صغيرة من الضوء الساقط، يؤدي التموج إلى انخفاض الانعكاسية بسبب انحدار منحنى الانعكاسية مقابل زاوية السقوط وزيادة متوسط ​​زاوية السقوط محليًا. ^[57]

على الرغم من أن انعكاسية الماء منخفضة جدًا عند زوايا الضوء الساقط المنخفضة والمتوسطة، إلا أنها تصبح عالية جدًا عند زوايا الضوء الساقط العالية مثل تلك التي تحدث على الجانب المضاء من الأرض بالقرب من خط النهاية (في الصباح الباكر، وفي وقت متأخر من بعد الظهر، وبالقرب من القطبين). ومع ذلك، وكما ذكر أعلاه، فإن التموج يسبب انخفاضًا ملحوظًا. نظرًا لأن الضوء المنعكس بشكل مرآوي من الماء لا يصل عادةً إلى المشاهد، فإن الماء يُعتبر عادةً منخفضًا جدًا على الرغم من انعكاسيته العالية عند زوايا الضوء الساقط العالية.

لاحظ أن القمم البيضاء على الأمواج تبدو بيضاء (وتتمتع بانعكاس عالٍ) لأن الماء مزبد، لذا فهناك العديد من الأسطح الفقاعية المتراكبة التي تعكس، مما يزيد من انعكاسيتها. يُظهِر الجليد "الأسود" الطازج انعكاس فرينل. يزيد الثلج فوق هذا الجليد البحري من الانعكاس إلى 0.9. ^[58]

تؤثر انعكاسية السحب بشكل كبير على درجات الحرارة الجوية. تظهر أنواع السحب المختلفة انعكاسية مختلفة، تتراوح نظريًا في انعكاسية السحب من الحد الأدنى بالقرب من الصفر إلى الحد الأقصى الذي يقترب من 0.8. "في أي يوم معين، يغطي السحب حوالي نصف الأرض، والتي تعكس ضوء الشمس أكثر من الأرض والمياه. تحافظ السحب على برودة الأرض عن طريق عكس ضوء الشمس، ولكنها يمكن أن تعمل أيضًا كأغطية لحبس الدفء." ^[59]

تتأثر البياض والمناخ في بعض المناطق بالسحب الاصطناعية، مثل تلك التي تتشكل نتيجة لخطوط الطيران التجارية الكثيفة. ^[60] أظهرت دراسة أعقبت حرق حقول النفط الكويتية أثناء الاحتلال العراقي أن درجات الحرارة تحت حرائق النفط المشتعلة كانت أبرد بنحو 10 درجات مئوية (18 درجة فهرنهايت) من درجات الحرارة على بعد عدة أميال تحت سماء صافية. ^[61]

إن الهباء الجوي (الجسيمات/القطرات الدقيقة جدًا في الغلاف الجوي) له تأثيرات مباشرة وغير مباشرة على التوازن الإشعاعي للأرض. والتأثير المباشر (الانعكاس) هو عمومًا تبريد الكوكب؛ أما التأثير غير المباشر (تعمل الجسيمات كنواة لتكثيف السحب وبالتالي تغير خصائص السحب) فهو أقل تأكيدًا. ^[62]

هناك تأثير آخر مرتبط بالانعكاس على المناخ وهو من جزيئات الكربون الأسود . من الصعب تحديد حجم هذا التأثير: تقدر الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ أن متوسط ​​القوة الإشعاعية العالمية للهباء الجوي الكربوني الأسود من الوقود الأحفوري هو +0.2 واط/م ⁻² ، مع نطاق يتراوح بين +0.1 إلى +0.4 واط/م ⁻² . ^[63] الكربون الأسود هو سبب أكبر لذوبان الغطاء الجليدي القطبي في القطب الشمالي من ثاني أكسيد الكربون بسبب تأثيره على الانعكاس. ^{[64] [ فشل التحقق ]}

في علم الفلك، يمكن تعريف مصطلح البياض بعدة طرق مختلفة، اعتمادًا على التطبيق وطول موجة الإشعاع الكهرومغناطيسي المعني.

يمكن استخدام انعكاسات الكواكب والأقمار والكواكب الصغيرة مثل الكويكبات لاستنتاج الكثير عن خصائصها. تشكل دراسة انعكاسات الكواكب واعتمادها على الطول الموجي وزاوية الإضاءة ("زاوية الطور") والاختلاف في الوقت جزءًا كبيرًا من المجال الفلكي للقياس الضوئي . بالنسبة للأجسام الصغيرة والبعيدة التي لا يمكن تحديدها بواسطة التلسكوبات، فإن الكثير مما نعرفه يأتي من دراسة انعكاساتها. على سبيل المثال، يمكن أن يشير الانعكاس المطلق إلى محتوى الجليد السطحي لأجسام النظام الشمسي الخارجي ، ويعطي تغير الانعكاس مع زاوية الطور معلومات حول خصائص الريجوليث ، في حين أن انعكاس الرادار المرتفع بشكل غير عادي يشير إلى محتوى معدني مرتفع في الكويكبات .

إنسيلادوس ، أحد أقمار زحل، لديه أحد أعلى البياضات البصرية المعروفة لأي جسم في النظام الشمسي، مع بياض يبلغ 0.99. جسم آخر ذو بياض مرتفع ملحوظ هو إيريس ، مع بياض يبلغ 0.96. ^[65] العديد من الأجسام الصغيرة في النظام الشمسي الخارجي ^[66] وحزام الكويكبات لها بياض منخفض يصل إلى حوالي 0.05. ^[67] نواة المذنب النموذجية لها بياض يبلغ 0.04. ^[68] يُعتقد أن مثل هذا السطح المظلم يشير إلى سطح بدائي ومُتآكل بشدة يحتوي على بعض المركبات العضوية .

تم قياس البياض الكلي للقمر ليكون حوالي 0.14، ^[69] ولكنه اتجاهي بقوة وغير لامبرتي ، ويظهر أيضًا تأثير معارضة قوي . ^[70] وعلى الرغم من أن خصائص الانعكاس هذه تختلف عن تلك الموجودة في أي تضاريس أرضية، إلا أنها نموذجية لأسطح الريجوليث لأجسام النظام الشمسي الخالية من الهواء.

هناك نوعان شائعان من البياض البصري المستخدم في علم الفلك هما البياض الهندسي (نطاق V) (الذي يقيس السطوع عندما يأتي الضوء من خلف الراصد مباشرة) وبياض بوند (الذي يقيس النسبة الإجمالية للطاقة الكهرومغناطيسية المنعكسة). يمكن أن تختلف قيمهما بشكل كبير، وهو مصدر شائع للارتباك.

كوكب	هندسي	رابطة
الزئبق	0.142 [71]	0.088 [72] أو 0.068
الزهرة	0.689 [71]	0.76 [73] أو 0.77
أرض	0.434 [71]	0.294 [74]
المريخ	0.170 [71]	0.250 [75]
كوكب المشترى	0.538 [71]	0.343±0.032 [76] وأيضًا 0.503±0.012 [77]
زحل	0.499 [71]	0.342 [78]
أورانوس	0.488 [71]	0.300 [79]
نبتون	0.442 [71]	0.290 [80]

في الدراسات التفصيلية، غالبًا ما يتم التعبير عن خصائص الانعكاس الاتجاهي للأجرام الفلكية من حيث معلمات هابكي الخمسة التي تصف بشكل شبه تجريبي تغير البياض مع زاوية الطور ، بما في ذلك توصيف تأثير معارضة أسطح الريجوليث . أحد هذه المعلمات الخمسة هو نوع آخر من البياض يسمى البياض أحادي التشتت . يتم استخدامه لتحديد تشتت الموجات الكهرومغناطيسية على الجسيمات الصغيرة. يعتمد ذلك على خصائص المادة ( مؤشر الانكسار ) وحجم الجسيم وطول موجة الإشعاع الوارد.

العلاقة المهمة بين البياض الفلكي (الهندسي) لجسم ما والقدر المطلق والقطر تعطى من خلال: ^[81] حيث هو البياض الفلكي، هو القطر بالكيلومتر، و هو القدر المطلق. $${\displaystyle A=\left({\frac {1329\times 10^{-H/5}}{D}}\right)^{2},}$$${\displaystyle A}$${\displaystyle D}$${\displaystyle H}$

في علم الفلك الراداري الكوكبي ، يتم إرسال نبضة ميكروويف (أو رادار) نحو هدف كوكبي (مثل القمر أو الكويكب وما إلى ذلك) ويتم قياس الصدى من الهدف. في معظم الحالات، تكون النبضة المرسلة مستقطبة دائريًا ويتم قياس النبضة المستقبلة بنفس معنى الاستقطاب مثل النبضة المرسلة (SC) والمعنى المعاكس (OC). ^{[82] [83]} يتم قياس قوة الصدى من حيث المقطع العرضي للرادار ، ، ، أو (الطاقة الكلية، SC + OC) وتساوي مساحة المقطع العرضي لكرة معدنية (عاكس مثالي) على نفس المسافة مثل الهدف الذي سيعيد نفس قوة الصدى. ^[82]${\displaystyle {\sigma }_{OC}}$${\displaystyle {\sigma }_{SC}}$${\displaystyle {\sigma }_{T}}$

إن مكونات الصدى المستقبل التي تعود من الانعكاسات السطحية الأولى (مثل السطح الأملس أو الشبيه بالمرآة) تهيمن عليها مكونة OC حيث يوجد انعكاس في الاستقطاب عند الانعكاس. إذا كان السطح خشنًا عند مقياس الطول الموجي أو كان هناك اختراق كبير في الريجوليث، فسيكون هناك مكون SC كبير في الصدى الناجم عن التشتت المتعدد. ^[83]

بالنسبة لمعظم الأجرام في النظام الشمسي، يهيمن صدى OC وأكثر معلمات انعكاس الرادار المبلغ عنها شيوعًا هي انعكاس الرادار OC (المعياري) (غالبًا ما يتم اختصاره إلى انعكاس الرادار): ^[82] $${\displaystyle {\hat {\sigma }}_{\text{OC}}={\frac {{\sigma }_{\text{OC}}}{\pi r^{2}}}}$$

حيث يكون المقام هو مساحة المقطع العرضي الفعالة للجسم المستهدف بنصف قطر متوسط، . سيكون للكرة المعدنية الملساء . ${\displaystyle r}$${\displaystyle {\hat {\sigma }}_{\text{OC}}=1}$

هدف	${\displaystyle {\hat {\sigma }}_{\text{OC}}}$
قمر	0.06 [82]
الزئبق	0.05 [82]
الزهرة	0.10 [82]
المريخ	0.06 [82]
متوسط ​​الكويكب من النوع S	0.14 [84]
متوسط ​​الكويكب من النوع C	0.13 [84]
متوسط ​​الكويكبات من النوع M	0.26 [85]
المذنب P/2005 JQ5	0.02 [86]

القيم المبلغ عنها للقمر، وعطارد، والمريخ، والزهرة، والمذنب P/2005 JQ5 مستمدة من إجمالي (OC+SC) انعكاس الرادار المبلغ عنه في تلك المراجع.

في حالة كون معظم الصدى ناتجًا عن انعكاسات السطح الأولى ( أو نحو ذلك)، فإن انعكاس رادار OC هو تقريب من الدرجة الأولى لمعامل انعكاس فرينل (المعروف أيضًا باسم الانعكاسية) ^[83] ويمكن استخدامه لتقدير الكثافة الظاهرية لسطح كوكبي حتى عمق متر أو نحو ذلك (بضعة أطوال موجية من طول موجة الرادار الذي يكون عادةً على مقياس الديسيمتر) باستخدام العلاقات التجريبية التالية: ^[87]${\displaystyle {\hat {\sigma }}_{\text{OC}}<0.1}$

${\displaystyle \rho ={\begin{cases}3.20{\text{ g cm}}^{-3}\ln \left({\frac {1+{\sqrt {0.83{\hat {\sigma }}_{\text{OC}}}}}{1-{\sqrt {0.83{\hat {\sigma }}_{\text{OC}}}}}}\right)&{\text{for }}{\hat {\sigma }}_{\text{OC}}\leq 0.07\\(6.944{\hat {\sigma }}_{\text{OC}}+1.083){\text{ g cm}}^{-3}&{\text{for }}{\hat {\sigma }}_{\text{OC}}>0.07\end{cases}}}$.

تم تقديم مصطلح البياض إلى علم البصريات بواسطة يوهان هاينريش لامبرت في عمله Photometria عام 1760. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

• مشروع ألبيدو محفوظ في 3 أبريل 2019 على موقع واي باك مشين . أرشيفات إضافية: 3 مارس 2024.
• البيدو – موسوعة الأرض
• موقع منتج BRDF/albedo التابع لوكالة ناسا MODIS
• جدول البحث عن انعكاس سطح المحيط
• البياض السطحي المستمد من ملاحظات ميتيوسات
• مناقشة البياض القمري
• انعكاسية المعادن (مخطط) أرشيف 4 مارس 2016 على موقع واي باك مشين