Insolace & albedo

Slunce je hlavním zdrojem energie pro naši planetu a dvě klíčové veličiny nám pomáhají porozumět, co se s touto energií děje – insolace a albedo.

Insolace je množství sluneční energie, které dopadá na určitou plochu za určitý čas. Vyjadřuje se ve wattech na metr čtvereční (W/m²) a závisí na roční době, zeměpisné šířce, počasí i sklonu povrchu. Díky insolaci víme, kolik energie máme k dispozici například pro solární panely nebo pro ohřev Země.

Albedo naopak ukazuje, jak velká část této energie se od povrchu odrazí zpět do vesmíru. Sníh má vysoké albedo, protože většinu světla odráží, zatímco tmavý asfalt ji téměř všechnu pohltí.

Společně tyto veličiny vysvětlují, proč je klima na Zemi tak rozmanité – určují, kolik energie přijímáme a kolik si necháváme.

Insolace a albedo: proč záleží na barvě střechy ve městě

Insolace, někdy nazývaná také ozáření, je množství sluneční energie, které dopadá na určité místo během určitého času. Udává se buď ve wattech na metr čtvereční, když nás zajímá okamžitá intenzita, nebo v kilowatthodinách na metr čtvereční, pokud sledujeme delší období. To, kolik insolace kam dopadne, závisí na zeměpisné poloze, roční i denní době, sklonu a orientaci plochy, ale i na oblačnosti a čistotě atmosféry. Insolace nám tedy říká, kolik energie slunce přináší na dané místo.

Albedo naopak vyjadřuje, jak velkou část této energie povrch odrazí zpět do atmosféry. Je to číslo od nuly do jedné: sníh má velmi vysoké albedo a odráží téměř vše, zatímco asfalt nebo tmavý beton mají albedo velmi nízké a většinu záření pohltí. Bílá nebo světlá střecha má vysoké albedo a velkou část energie vrací zpět. Zatímco insolace ukazuje, kolik energie dopadne, albedo říká, jak moc z ní povrch pohltí nebo odrazí.

Ve městech hraje tento rozdíl zásadní roli. Tmavé střechy a asfaltové povrchy pohlcují většinu dopadající energie a přehřívají okolí, čímž vzniká tzv. efekt tepelného ostrova. To zvyšuje teploty ve městech, zatěžuje energetické sítě vyšší spotřebou na chlazení a zhoršuje podmínky pro zdraví i kvalitu života. Pokud se místo toho používají světlé povrchy, například bílé střechy, velká část energie se odrazí zpět a město se tolik nezahřívá.

Rozdíl je přitom obrovský. Roční insolace v našich podmínkách dosahuje zhruba 1 100 až 1 300 kilowatthodin na metr čtvereční. Tmavá střecha s nízkým albedem odrazí jen asi deset procent této energie, zatímco bílá střecha až sedmdesát procent. Znamená to, že rozdíl může činit více než 600 kilowatthodin na metr čtvereční ročně. Pokud má budova střechu o rozloze 1 000 metrů čtverečních, je to více než 600 megawatthodin energie, která se nepromění v teplo ve městě.

Z toho jasně vyplývá, že barva a povrch střech nejsou jen estetickou otázkou. Jsou klíčovým faktorem městské klimatologie a energetiky, protože ovlivňují, jak moc se města přehřívají a jaké množství energie musí lidé vynakládat na ochlazování budov.