アルベド（反射能）：定義と天文学における役割

アルベド（英: albedo、ラテン語で「白さ」の意）とは、物体表面で反射される光の割合を示す物理量です。天文学においては、天体に入射する光に対する反射光の比率として定義され、反射能とも呼ばれます。アルベドは0から1の範囲の無次元量で表され、百分率（0%から100%）で示されることもあります。

アルベドの主な定義

天文学において一般的に用いられるアルベドには、主に「ボンドアルベド」と「幾何アルベド」の二種類があります。

• ボンドアルベド：天体に入射する全電磁波に対する、全方向に散乱される反射光の比率です。天体のエネルギー収支を理解する上で重要ですが、全方位の観測が必要となるため算出は困難です。
• 幾何アルベド：天体が太陽光を直接反射する効率を示す指標です。観測が比較的容易であるため、天文学の現場では「通常アルベド」として広く用いられます。

アルベドは入射光のスペクトルにも依存します。例えば、特定の波長を強く反射する天体は、その波長成分を多く含む光源の下では高いアルベドを示します。リモートセンシングなどの分野では、波長ごとの関数として定義されることもあります。

気候変動とアルベドのフィードバック

地球の気候システムにおいて、アルベドは熱収支を左右する重要な要素です。特にアイス・アルベド・フィードバックと呼ばれる現象は、気候変動の増幅に寄与します。

雪や氷に覆われた地表面は高いアルベド（約80%）を持ち、太陽光を効率よく宇宙空間へ反射します。地球が寒冷化して雪氷面積が拡大すると、反射される太陽エネルギーが増加し、さらなる寒冷化を招くという正のフィードバックが働きます。逆に、温暖化によって雪氷が融解すると、地表面の吸収率が高まり、温暖化が加速する要因となります。一方で、雲の増加は太陽光を反射して冷却に寄与する側面もあり、気候モデルにおいて複雑な影響を及ぼします。

太陽系天体のアルベド

太陽系の各天体は、その表面組成や大気の有無によって異なるアルベドを示します。金星は厚い雲に覆われているため太陽系内で最も高いアルベドを持ち、水星は反射率が極めて低い天体として知られています。