几何反照率
天体的几何反照率（英语：geometric albedo）是天体在相位角为0的实际光度（即光源）和相同横截面在完美平面上的完全漫反射（朗伯平面）比例。
漫反射意味着反射的光不会有入射光源的各向同性。零相位角就代表延著光源的方向观察。对于地球上的观测者，这种状况将会在天体位于冲或黄道上时发生。
可见光几何反照率（visual geometric albedo）则只计算在可见光下的天体几何反照率。
无大气层天体 编辑
在太阳系中大部分天体没有大气层，而这些大气层的表面物质（表岩屑）是很强烈的非朗伯反射，并且有相当强烈的相对效应，即反射光会回到光源的强列倾向，而非漫射。
这些天体的几何反照率难以确定，因为这些天体的反射是在相位角接近0的小范围达到强烈的高峰[1]。而高峰的强度在每个天体都不同，并且只能在一定程度的小范围相位角下辨识。这种量测相当困难的原因归因于观测者必须在非常靠近入射光源的精确位置观测。例如在地球上从未见过月球刚好相位角是0，因为那是日食。其他的太阳系天体即使在冲的时候也不会刚好相位角为0，除非是刚好在轨道的昇交点并且在黄道上。实际状况下，在非0小角度相位角上时的量测常做为测定定向反射比以延伸出天体的哈普克参数（Hapke parameters）。由这些参数描述的反射函数可用以外推0相位角的状况以推测几何反照率。
对于极为明亮的无大气层固态天体，例如土卫二和土卫三，它们的总反照率（球面反照率）接近1。而相当强烈的相对效应和高球面反照率的结合会使几何反照率超过1（土卫二达到1.4）。这状况下的光是优先被反射回光源，即使是在边缘或斜坡上这样的低入射角区域，而朗伯表面会使辐射散射到广大区域。超过极限值的几何反照率代表反射回光源的每单位立体角光强度是高于任何朗伯表面的。
等价定义 编辑
在一个假设的平面下，几何反照率是由辐射光柱提供表面光源，且垂直表面时表面的反照率。
范例 编辑
球面反照率可能比几何反照率大或小，这取决于天体表面和大气层状况而定。以下是一些范例[2]：
| 天体名称 | 球面反照率 | 几何反照率 |
|---|---|---|
| 水星 | 0.119 | 0.138 |
| 金星[3] | 0.75 | 0.84 |
| 地球[4] | 0.29 | 0.367 |
| 月球 | 0.123 | 0.113 |
| 火星[5] | 0.16 | 0.15 |
| 木星[6] | 0.343 | 0.52 |
| 土星[7] | 0.342 | 0.47 |
| 土卫二[8] | 0.99 | 1.4 |
| 天王星[9] | 0.300 | 0.51 |
| 海王星[10] | 0.290 | 0.41 |
| 冥王星 | 0.4 | 0.44-0.61 |
参见 编辑
参考资料 编辑
- NASA JPL glossary （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- K.P. Seidelmann, Ed. (1992) Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac, University Science Books, Mill Valley, California.
- ^ See for example this discussion of Lunar albedo 互联网档案馆的存档，存档日期2008-05-23. by Jeff Medkeff.
- ^ Albedo of the Earth. [2012-02-26]. （原始内容存档于2017-07-05）.
- ^ Mallama, A.; Wang, D.; Howard, R.A. Venus phase function and forward scattering from H2SO4. Icarus. 2006, 182: 10–22. Bibcode:2006Icar..182...10M. doi:10.1016/j.icarus.2005.12.014.
- ^ Williams, David R. Earth Fact Sheet. NASA. 2004-09-01 [2010-08-09]. （原始内容存档于2010-10-30）.
- ^ Mars Fact Sheet, NASA. [2012-02-26]. （原始内容存档于2010-06-12）.
- ^ Jupiter Fact Sheet, NASA. [2012-02-26]. （原始内容存档于2011-10-05）.
- ^ Saturn Fact Sheet, NASA. [2012-02-26]. （原始内容存档于2011-08-21）.
- ^ See the discussion here （页面存档备份，存于互联网档案馆） for explanation of this unusual value above one.
- ^ Uranus Fact Sheet, NASA. [2012-02-26]. （原始内容存档于2011-08-11）.
- ^ Neptune Fact Sheet, NASA. [2012-02-26]. （原始内容存档于2010-07-01）.