Hvordan solstråling ændrer sig. Solstråling eller ioniserende stråling fra solen

Solens energi er kilden til liv på vores planet. Solen opvarmer atmosfæren og jordens overflade. Takket være solenergi blæser vinde, vandets kredsløb opstår i naturen, have og oceaner opvarmes, planter udvikler sig, og dyr har mad (se fig. 1.1). Det er takket være solstråling, at der findes fossile brændstoffer på Jorden.

Figur 1.1 – Solstrålingens indflydelse på Jorden

Solenergi kan omdannes til varme eller kulde, drivkraft og elektricitet. Den vigtigste energikilde for næsten alle naturlige processer, der forekommer på Jordens overflade og i atmosfæren, er den energi, der kommer til Jorden fra Solen i form af solstråling.

Figur 1.2 viser et klassifikationsskema, der afspejler de processer, der foregår på Jordens overflade og i dens atmosfære under påvirkning af solstråling.

Resultaterne af direkte solaktivitet er den termiske effekt og den fotoelektriske effekt, som et resultat af, at Jorden modtager termisk energi og lys. Resultaterne af Solens indirekte aktivitet er tilsvarende effekter i atmosfæren, hydrosfæren og geosfæren, som forårsager udseendet af vind og bølger, bestemmer strømmen af ​​floder og skaber betingelser for at bevare jordens indre varme.

Figur 1.2 - Klassificering af vedvarende energikilder

Solen er en gaskugle med en radius på 695.300 km, 109 gange Jordens radius, med en udstrålende overfladetemperatur på omkring 6000°C. Temperaturen inde i Solen når 40 millioner °C.

Figur 1.3 viser et diagram over Solens struktur. Solen er en kæmpe "termonuklear reaktor", der kører på brint og behandler 564 millioner tons brint til 560 millioner tons helium hvert sekund ved at smelte. Tabet af fire millioner tons masse er lig med 9:1-10 9 GW h energi (1 GW er lig med 1 million kW). På et sekund produceres der mere energi, end seks milliarder atomkraftværker kunne producere på et år. Takket være atmosfærens beskyttende skal når kun en del af denne energi jordens overflade.

Afstanden mellem Jordens centre og Solen er i gennemsnit 1.496 * 10 8 km.

Årligt Sol sender omkring 1,6 til Jorden 10 18 kW h strålingsenergi eller 1,3 * 10 24 cal varme. Det er 20 tusind gange mere end det nuværende globale energiforbrug. Bidrag Sol i klodens energibalance er 5000 gange større end det samlede bidrag fra alle andre kilder.

Denne mængde varme ville være nok til at smelte et 35 m tykt lag is, der dækker jordens overflade ved 0°C.

Sammenlignet med solstråling er alle andre energikilder, der når Jorden, ubetydelige. Således er stjernernes energi en hundrede milliontedel af solenergien; kosmisk stråling - to dele pr. Den indre varme, der kommer fra jordens dybder til dens overflade, er en ti tusindedel af solenergien.

Figur 1.3 – Diagram over Solens struktur

Dermed. Solen er stort set den eneste kilde til termisk energi på Jorden.

I midten af ​​Solen er solkernen (se fig. 1.4). Fotosfæren er den synlige overflade af Solen, som er hovedkilden til stråling. Solen er omgivet af en solkorona, som har en meget høj temperatur, men den er ekstremt sjælden og derfor kun synlig med det blotte øje i perioder med total solformørkelse.

Den synlige overflade af Solen, der udsender stråling, kaldes fotosfæren (lyssfæren). Den består af varme dampe af forskellige kemiske grundstoffer i ioniseret tilstand.

Over fotosfæren er Solens lysende, næsten gennemsigtige atmosfære, bestående af fortærrede gasser, som kaldes kromosfæren.

Over kromosfæren er Solens ydre skal, kaldet corona.

Gasserne, der danner Solen, er i en tilstand af kontinuerlig voldsom (intens) bevægelse, som forårsager fremkomsten af ​​såkaldte solpletter, fakler og fremspring.

Solpletter er store tragte dannet som følge af hvirvelbevægelser af gasmasser, hvis hastighed når 1-2 km/s. Temperaturen på pletterne er 1500°C lavere end solens temperatur og er omkring 4500°C. Antallet af solpletter varierer fra år til år med en periode på omkring 11 år.

Figur 1.4 - Solens struktur

Solfakler er emissioner af solenergi, og prominenser er kolossale eksplosioner i Solens kromosfære, der når højder på op til 2 millioner km.

Observationer har vist, at med en stigning i antallet af solpletter, stiger antallet af faculae og prominenser, og dermed stiger solaktiviteten.

Med en stigning i solaktiviteten opstår magnetiske storme på Jorden, som har en negativ indvirkning på telefon-, telegraf- og radiokommunikation samt på levevilkårene. En stigning i nordlys er forbundet med det samme fænomen.

Det skal bemærkes, at i perioden med stigende solpletter stiger intensiteten af ​​solstråling først, hvilket er forbundet med en generel stigning i solaktiviteten i den indledende periode, og derefter falder solstrålingen, efterhånden som arealet af solpletter øges, have en temperatur 1500° lavere end fotosfærens temperatur.

Den del af meteorologien, der studerer virkningerne af solstråling på Jorden og i atmosfæren, kaldes aktinometri.

Når du udfører aktinometrisk arbejde, er det nødvendigt at kende solens position på himmelhvælvingen. Denne position bestemmes af Solens højde eller azimut.

Solens højde han kaldes vinkelafstanden fra Solen til horisonten, det vil sige vinklen mellem retningen til Solen og horisontens plan.

Solens vinkelafstand fra zenit, det vil sige fra dens lodrette retning, kaldes azimut eller zenitafstand.

Der er en sammenhæng mellem højde og zenitafstand

(1.1)

Solens azimut bestemmes sjældent, kun til specialarbejde.

Solens højde over horisonten bestemmes af formlen:

Hvor - observationsstedets breddegrad;

- Solens deklination er buen af ​​deklinationscirklen fra ækvator til Solen, som beregnes afhængigt af Solens position på begge sider af ækvator fra 0 til ±90°;

t - timevinkel for Solen eller sand soltid i grader.

Værdien af ​​Solens deklination for hver dag er angivet i astronomiske opslagsbøger over en lang periode.

Ved hjælp af formlen (1.2) kan du beregne til enhver tid t solens højde han eller i en given højde hc bestemme det tidspunkt, hvor Solen er i en given højde.

Solens maksimale højde ved middagstid for forskellige dage af året beregnes ved hjælp af formlen:

(1.3)

Solstråling kaldet strømmen af ​​strålingsenergi fra solen, der går til klodens overflade. Strålende energi fra solen er den primære kilde til andre typer energi. Absorberet af jordens og vandets overflade omdannes det til termisk energi og i grønne planter - til den kemiske energi af organiske forbindelser. Solstråling er den vigtigste klimafaktor og hovedårsagen til vejrændringer, da forskellige fænomener, der forekommer i atmosfæren, er forbundet med termisk energi modtaget fra solen.

Solstråling, eller strålingsenergi, er i sagens natur en strøm af elektromagnetiske svingninger, der forplanter sig i en lige linje med en hastighed på 300.000 km/sek. med en bølgelængde fra 280 nm til 30.000 nm. Strålende energi udsendes i form af individuelle partikler kaldet kvanter eller fotoner. For at måle lysets bølgelængde bruges nanometer (nm) eller mikron, millimikron (0,001 mikron) og anstromer (0,1 millimikron). Der er infrarøde usynlige varmestråler med en bølgelængde fra 760 til 2300 nm; synlige lysstråler (rød, orange, gul, grøn, cyan, indigo og violet) med bølgelængder fra 400 (violet) til 759 nm (rød); ultraviolette eller kemisk usynlige stråler med en bølgelængde fra 280 til 390 nm. Stråler med en bølgelængde mindre end 280 millimikron når ikke jordens overflade på grund af deres absorption af ozon i høje lag af atmosfæren.

Ved kanten af ​​atmosfæren er den spektrale sammensætning af solstråler i procent som følger: infrarøde stråler 43 %, lysstråler 52 % og ultraviolette stråler 5 %. På jordens overflade, i en solhøjde på 40°, har solstråling (ifølge N.P. Kalitin) følgende sammensætning: infrarøde stråler 59%, lysstråler 40% og ultraviolette stråler 1% af den samlede energi. Spændingen af ​​solstråling stiger med højden over havets overflade, og også når solens stråler falder lodret, da strålerne skal passere mindre atmosfære. I andre tilfælde vil overfladen modtage mindre sollys, jo lavere solen er, eller afhængigt af strålernes indfaldsvinkel. Spændingen af ​​solstråling falder på grund af overskyethed, atmosfærisk luftforurening med støv, røg mv.

Desuden opstår først og fremmest tabet (absorptionen) af kortbølgede stråler, og derefter varme og lys. Solens strålingsenergi er kilden til liv på jorden for plante- og dyreorganismer og den vigtigste faktor i det omgivende luftmiljø. Det har en række forskellige effekter på kroppen, som med optimal dosering kan være meget positive, og ved overdosis (overdosis) kan det være negativt. Alle stråler har både termiske og kemiske virkninger. For stråler med lang bølgelængde kommer den termiske effekt desuden i forgrunden, og med en kortere bølgelængde kommer den kemiske effekt til syne.

Den biologiske effekt af stråler på et dyrs krop afhænger af bølgelængden og deres amplitude: Jo kortere bølgerne er, jo hyppigere er deres svingninger, jo større er kvanteenergien og jo stærkere er kroppens reaktion på en sådan bestråling. Kortbølgede ultraviolette stråler, når de udsættes for væv, forårsager fænomenet fotoelektrisk effekt i dem med udseendet af løsrevne elektroner og positive ioner i atomer. Dybden af ​​penetration af forskellige stråler ind i kroppen er ikke den samme: infrarøde og røde stråler trænger ind i flere centimeter, synlige (lyse) stråler trænger ind i flere millimeter, og ultraviolette stråler trænger kun ind 0,7-0,9 mm; stråler kortere end 300 millimikron trænger ind i dyrevæv til en dybde på 2 millimikron. Med en så ubetydelig indtrængningsdybde af strålerne har sidstnævnte en forskelligartet og betydelig effekt på hele kroppen.

Solstråling- en meget biologisk aktiv og konstant fungerende faktor, som har stor betydning for dannelsen af ​​en række kropsfunktioner. For eksempel gennem øjet påvirker synlige lysstråler hele organismen af ​​dyr, hvilket forårsager ubetingede og betingede refleksreaktioner. Infrarøde varmestråler udøver deres indflydelse på kroppen både direkte og gennem genstande, der omgiver dyret. Dyrenes kroppe absorberer og udsender løbende infrarøde stråler (strålingsudveksling), og denne proces kan variere betydeligt afhængigt af temperaturen på dyrets hud og omgivende genstande. Ultraviolette kemiske stråler, hvis kvanta har betydeligt højere energi end kvanterne af synlige og infrarøde stråler, udmærker sig ved den største biologiske aktivitet og virker på dyrekroppen gennem humorale og neurorefleksbaner. UV-stråler virker primært på hudens eksteroreceptorer og påvirker derefter refleksivt de indre organer, især de endokrine kirtler.

Langvarig eksponering for optimale doser af strålende energi fører til hudtilpasning og mindre reaktivitet. Under påvirkning af sollys øges hårvækst, sved- og talgkirtlers funktion, stratum corneum tykkere og epidermis tykkere, hvilket fører til en stigning i kroppens hudmodstand. I huden dannes biologisk aktive stoffer (histamin og histaminlignende stoffer), som kommer i blodet. Disse samme stråler fremskynder celleregenerering under helingen af ​​sår og sår på huden. Under påvirkning af stråleenergi, især ultraviolette stråler, dannes pigmentet melanin i hudens basallag, hvilket reducerer hudens følsomhed over for ultraviolette stråler. Pigment (tan) er som en biologisk skærm, der letter refleksion og spredning af stråler.

Den positive effekt af sollys påvirker blodet. Systematisk moderat eksponering for dem forbedrer hæmatopoiesis signifikant med en samtidig stigning i antallet af erytrocytter og hæmoglobinindhold i det perifere blod. Hos dyr efter blodtab eller som har lidt af alvorlige sygdomme, især infektiøse, stimulerer moderat udsættelse for sollys blodregenerering og øger dets koagulerbarhed. Moderat udsættelse for sollys øger gasudvekslingen hos dyr. Åndedrættets dybde øges, og vejrtrækningsfrekvensen falder, mængden af ​​tilført ilt øges, mere kuldioxid og vanddamp frigives, og derfor forbedres ilttilførslen til væv, og oxidative processer øges.

En stigning i proteinmetabolismen kommer til udtryk ved øget nitrogenaflejring i væv, hvilket resulterer i hurtigere vækst hos unge dyr. Overdreven solstråling kan forårsage en negativ proteinbalance, især hos dyr, der lider af akutte infektionssygdomme, samt andre sygdomme ledsaget af forhøjet kropstemperatur. Bestråling fører til øget aflejring af sukker i leveren og musklerne i form af glykogen. Mængden af ​​underoxiderede produkter (acetonelegemer, mælkesyre osv.) i blodet falder kraftigt, dannelsen af ​​acetylcholin øges og stofskiftet normaliseres, hvilket især er vigtigt for højproduktive dyr.

Hos afmagrede dyr sænkes intensiteten af ​​fedtstofskiftet, og fedtaflejringen øges. Intens belysning hos overvægtige dyr øger tværtimod fedtstofskiftet og forårsager øget fedtforbrænding. Derfor er det tilrådeligt at udføre halvfedt og fedtopfedning af dyr under forhold med mindre solstråling.

Under påvirkning af ultraviolette stråler fra solstråling omdannes ergosterol fundet i fødevareplanter og dehydrocholesterol i huden på dyr til aktive vitaminer D 2 og D 3, som forbedrer fosfor-calcium-metabolismen; den negative balance af calcium og fosfor bliver positiv, hvilket bidrager til aflejringen af ​​disse salte i knoglerne. Sollys og kunstig bestråling med ultraviolette stråler er en af ​​de effektive moderne metoder til forebyggelse og behandling af rakitis og andre dyresygdomme forbundet med nedsat calcium- og fosforstofskifte.

Solstråling, især lys og ultraviolette stråler, er den vigtigste faktor, der forårsager sæsonbestemt seksuel periodicitet hos dyr, da lys stimulerer den gonadotrope funktion af hypofysen og andre organer. Om foråret, i perioden med stigende intensitet af solstråling og lyseksponering, øges udskillelsen af ​​gonaderne som regel hos de fleste dyrearter. En stigning i seksuel aktivitet hos kameler, får og geder observeres med en afkortning af dagslyset. Hvis får holdes i mørke rum i april-juni, kommer de ikke i brunst om efteråret (som sædvanligt), men i maj. Mangel på lys hos dyr i vækst (i vækst- og pubertetsperioden) fører ifølge K.V Svechin til dybtgående, ofte irreversible kvalitative ændringer i kønskirtlerne, og hos voksne dyr reducerer det seksuel aktivitet og fertilitet eller forårsager midlertidig infertilitet.

Synligt lys eller graden af ​​belysning har en væsentlig indflydelse på ægudvikling, brunst, ynglesæsonens varighed og drægtighed. På den nordlige halvkugle er ynglesæsonen normalt kort, og på den sydlige halvkugle er den længst. Under påvirkning af kunstig belysning hos dyr reduceres deres drægtighedsvarighed fra flere dage til to uger. Effekten af ​​synlige lysstråler på kønskirtlerne kan i vid udstrækning bruges i praksis. Eksperimenter udført i laboratoriet for zoohygiejne VIEV har vist, at belysningen af ​​lokaler med en geometrisk koefficient på 1: 10 (ifølge KEO, 1,2-2%) sammenlignet med belysningen på 1: 15-1: 20 og lavere (ifølge KEO, 1,2-2%) til KEO, 0,2 -0,5%) har en positiv effekt på den kliniske og fysiologiske tilstand af drægtige søer og pattegrise op til 4 måneders alderen, hvilket sikrer produktion af stærke og levedygtige afkom. Vægtforøgelsen for smågrise øges med 6 % og deres sikkerhed med 10-23,9 %.

Solstråler, især ultraviolette, violette og blå, dræber eller svækker levedygtigheden af ​​mange patogene mikroorganismer og forsinker deres reproduktion. Således er solstråling et kraftfuldt naturligt desinfektionsmiddel af det ydre miljø. Under påvirkning af sollys øges kroppens generelle tone og dens modstand mod infektionssygdomme, og specifikke immunreaktioner øges også (P. D. Komarov, A. P. Onegov, etc.). Det er blevet bevist, at moderat bestråling af dyr under vaccination hjælper med at øge titeren og andre immunlegemer, væksten af ​​det fagocytiske indeks, og omvendt reducerer intens bestråling blodets immunegenskaber.

Af alt, hvad der er sagt, følger det, at manglen på solstråling må betragtes som en meget ugunstig ydre tilstand for dyr, hvorunder de er frataget den vigtigste aktivator af fysiologiske processer. Under hensyntagen til dette bør dyrene placeres i tilstrækkeligt lyse rum, motioneres regelmæssigt og holdes på græs om sommeren.

Normalisering af naturlig belysning i værelser udføres ved hjælp af geometriske eller belysningsmetoder. I praksis med at bygge husdyr- og fjerkræbygninger bruges den geometriske metode hovedsageligt, ifølge hvilken normerne for naturlig belysning bestemmes af forholdet mellem vinduesarealet (glas uden rammer) og gulvarealet. På trods af den geometriske metodes enkelhed er belysningsstandarder ikke etableret nøjagtigt ved hjælp af den, da der i dette tilfælde ikke tages hensyn til lysklimatiske egenskaber i forskellige geografiske zoner. For mere præcist at bestemme belysningen i rum, brug belysningsmetoden eller bestemmelsen dagslysfaktor(KEO). Den naturlige lysfaktor er forholdet mellem rumbelysning (målt punkt) og ekstern belysning i det vandrette plan. KEO er afledt af formlen:

K = E:E n ⋅100 %

Hvor K er koefficienten for naturligt lys; E - indendørs belysning (i lux); E n - udendørs belysning (i lux).

Man skal huske på, at overdreven brug af solstråling, især på dage med høj solstråling, kan forårsage betydelig skade på dyr, især forårsage forbrændinger, øjensygdomme, solstik osv. Følsomheden over for sollys påvirkninger stiger markant fra introduktionen af såkaldte sensibilisatorer (hæmatoporphyrin, galdepigmenter, klorofyl, eosin, methylenblåt osv.). Det antages, at disse stoffer akkumulerer kortbølgede stråler og omdanner dem til langbølgede stråler med absorption af en del af den energi, der frigives af vævene, som et resultat af hvilket vævenes reaktivitet øges.

Solskoldning hos dyr observeres oftest på områder af kroppen med sart, tyndt dækket med hår, ikke-pigmenteret hud som følge af udsættelse for varme (solarytem) og ultraviolette stråler (fotokemisk betændelse i huden). Hos heste ses solskoldning på ikke-pigmenterede områder af hovedbunden, læberne, næseborene, halsen, lysken og lemmerne, og hos kvæg på huden på yverpatterne og mellemkødet. I de sydlige regioner er solskoldning mulig hos hvide grise.

Stærkt sollys kan irritere nethinden, hornhinden og årehinden i øjet og beskadige linsen. Ved langvarig og intens stråling opstår keratitis, uklarhed af linsen og nedsat visuel akkommodation. Opholdsforstyrrelser observeres oftere hos heste, hvis de holdes i stalde med lave vinduer mod syd, som hestene bindes mod.

Solstik opstår som følge af alvorlig og langvarig overophedning af hjernen, overvejende af termiske infrarøde stråler. Sidstnævnte trænger gennem hovedbunden og kraniet, når hjernen og forårsager hyperæmi og en stigning i dens temperatur. Som følge heraf virker dyret først deprimeret, og derefter ophidset, de respiratoriske og vasomotoriske centre forstyrres. Svaghed, ukoordinerede bevægelser, åndenød, hurtig puls, hyperæmi og cyanose i slimhinderne, skælven og kramper noteres. Dyret kan ikke stå på benene og falder til jorden; alvorlige tilfælde ender ofte med at dyret dør på grund af symptomer på lammelse af hjertet eller åndedrætscentret. Solstik er især alvorligt, hvis det kombineres med hedeslag.

For at beskytte dyr mod direkte sollys er det nødvendigt at holde dem i skyggen i de varmeste timer på dagen. For at forhindre solstik, især hos arbejdsheste, får de pandebeskyttere i hvidt kanvas.

Solstråling

Solstråling

elektromagnetisk stråling, der kommer fra Solen og trænger ind i jordens atmosfære. Solstrålings bølgelængder er koncentreret i området fra 0,17 til 4 µm med en max. ved en bølgelængde på 0,475 µm. OKAY. 48% af energien fra solstråling falder på den synlige del af spektret (bølgelængde fra 0,4 til 0,76 mikron), 45% på den infrarøde (mere end 0,76 mikron) og 7% på den ultraviolette (mindre end 0,4 µm). Solstråling er den vigtigste energikilde til processer i atmosfæren, havet, biosfæren osv. Det måles f.eks. i energienheder pr. arealenhed pr. tidsenhed. W/m². Solstråling ved atmosfærens øvre grænse onsdag. Jordens afstand fra Solen kaldes solkonstant og udgør ca. 1382 W/m². Ved at passere gennem jordens atmosfære ændres solstråling i intensitet og spektral sammensætning på grund af absorption og spredning på luftpartikler, gasformige urenheder og aerosol. På Jordens overflade er spektret af solstråling begrænset til 0,29–2,0 μm, og intensiteten reduceres væsentligt afhængigt af indholdet af urenheder, højde og skydække. Direkte stråling, svækket når den passerer gennem atmosfæren, samt spredt stråling, dannet når den direkte linje er spredt i atmosfæren, når jordens overflade. En del af den direkte solstråling reflekteres fra jordens overflade og skyer og går ud i rummet; spredt stråling slipper også delvist ud i rummet. Resten af ​​solstrålingen er hovedsageligt bliver til varme, der opvarmer jordens overflade og til dels luften. Solstråling, dvs., er en af ​​de vigtigste. komponenter i strålingsbalancen.

Geografi. Moderne illustreret encyklopædi. - M.: Rosman. Redigeret af prof. A. P. Gorkina. 2006 .


Se, hvad "solstråling" er i andre ordbøger:

    Elektromagnetisk og korpuskulær stråling fra solen. Elektromagnetisk stråling dækker bølgelængdeområdet fra gammastråling til radiobølger, dens energimaksimum falder i den synlige del af spektret. Korpuskulær komponent af solen... ... Stor encyklopædisk ordbog

    solstråling- Den samlede strøm af elektromagnetisk stråling, der udsendes af Solen og falder på Jorden... Ordbog for geografi

    Dette udtryk har andre betydninger, se Stråling (betydninger). Denne artikel mangler links til informationskilder. Oplysninger skal kunne verificeres, ellers kan der blive sat spørgsmålstegn ved dem... Wikipedia

    Alle processer på klodens overflade, hvad end de måtte være, har solenergi som kilde. Studeres rent mekaniske processer, kemiske processer i luft, vand, jord, fysiologiske processer eller hvad som helst... ... Encyklopædisk ordbog F.A. Brockhaus og I.A. Efron

    Elektromagnetisk og korpuskulær stråling fra solen. Elektromagnetisk stråling dækker bølgelængdeområdet fra gammastråling til radiobølger, dens energimaksimum falder i den synlige del af spektret. Korpuskulær komponent af solen... ... encyklopædisk ordbog

    solstråling- Saulės spinduliuotė statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. solstråling vok. Sonnenstrahlung, f rus. solstråling, n; solstråling, f; solindstråling, n pranc. rayonnement solaire, m … Fizikos terminų žodynas

    solstråling- Saulės spinduliuotė statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Saulės atmosferos elektromagnetinė (infraraudonoji 0,76 nm sudaro 45%, matomoji 0,38–0,76 nm – 48in jo bangų, gama kvantų ir… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

    Stråling fra solen af ​​elektromagnetisk og korpuskulær natur. S. r. den vigtigste energikilde for de fleste processer, der finder sted på Jorden. Corpuscular S. r. består hovedsageligt af protoner, som har hastigheder på 300-1500 nær Jorden … … Store sovjetiske encyklopædi

    E-mail mag. og corpuskulær stråling fra Solen. E-mail mag. stråling dækker en række bølgelængder fra gammastråling til radiobølger, dens energi. maksimum falder på den synlige del af spektret. Korpuskulær komponent af S. r. består af kap. arr. fra… … Naturvidenskab. encyklopædisk ordbog

    direkte solstråling- Solstråling kommer direkte fra solskiven... Ordbog for geografi

Bøger

  • Solstråling og jordens klima, Fedorov Valery Mikhailovich. Bogen præsenterer resultaterne af undersøgelser af variationer i Jordens insolation forbundet med himmelske-mekaniske processer. Lavfrekvente og højfrekvente ændringer i solklimaet analyseres...

Solstråling, som omfatter elektromagnetiske bølgelængder mindre end 4 μm1, kaldes almindeligvis kortbølget stråling i meteorologien. I solspektret er der ultraviolet (< 400 нм), видимую (= 400…760 нм) и инфракрасную (>760 nm) dele.

Solstråling, der kommer direkte fra solskiven, kaldes direkte solstråling S. Den er normalt kendetegnet ved intensitet, det vil sige mængden af ​​strålingsenergi i kalorier, der passerer på 1 minut gennem 1 cm2 område placeret vinkelret på solens stråler.

Intensiteten af ​​direkte solstråling, der ankommer til den øvre grænse af jordens atmosfære, kaldes solkonstanten S 0 . Det er cirka 2 cal/cm2 min. På jordens overflade er direkte solstråling altid væsentligt mindre end denne værdi, da dens solenergi, når den passerer gennem atmosfæren, svækkes på grund af absorption og spredning af luftmolekyler og suspenderede partikler (støvpartikler, dråber, krystaller). Atmosfærens dæmpning af direkte solstråling er kendetegnet ved enten dæmpningskoefficienten a eller gennemsigtighedskoefficienten t.

For at beregne direkte solstråling, der falder på en vinkelret overflade, bruges Bouguer-formlen normalt:

Sm S0 pm m ,

hvor S m er direkte solstråling, cal cm-2 min-1, for en given masse af atmosfæren S 0 er solkonstanten p t er gennemsigtighedskoefficienten for en given masse af atmosfæren; atmosfære i solens vej

stråler; m

Ved lave værdier af solens højde (h

< 100 ) мас-

sinh

sa findes ikke efter formlen, men ifølge Bemporad-tabellen. Af formel (3.1) følger det

Eller p = e

Direkte solstråling falder på det vandrette plan

overflade S" beregnes ved formlen

S = S sinh.,

1 1 µm = 10-3 nm = 10-6 m Mikrometer kaldes også mikron, og nanometer kaldes millimikron. 1 nm = 10-9 m.

hvor h er solens højde over horisonten.

Stråling, der ankommer til jordens overflade fra alle punkter på himlen, kaldes diffus D. Summen af ​​direkte og diffus solstråling, der ankommer til den vandrette jordoverflade, er den samlede solstråling Q:

Q = S" + D.(3.4)

Den samlede stråling, der når jordens overflade, delvist reflekteret fra den, skaber reflekteret stråling R, rettet fra jordens overflade ind i atmosfæren. Resten af ​​den samlede solstråling absorberes af jordens overflade. Forholdet mellem stråling reflekteret fra jordens overflade og den samlede indkommende stråling kaldes albedoA.

Værdien A R karakteriserer jordens reflektionsevne

ny overflade. Det er udtrykt i brøkdele af en enhed eller procentdel. Forskellen mellem den samlede og reflekterede stråling kaldes absorberet stråling, eller balancen mellem kortbølget stråling af jordens overflade B k:

Jordens overflade og jordens atmosfære udsender ligesom alle legemer med en temperatur over det absolutte nulpunkt også stråling, som konventionelt kaldes langbølget stråling. Dens bølgelængder er ca

4 til 100 µm.

Den naturlige stråling af jordens overflade er ifølge Stefan-Boltzmann-loven proportional med fjerde potens af dens absolutte temperatur.

T vinkler:

Ez = T4,

hvor = 0,814 10-10 cal/cm2 min deg4 Stefan-Boltzmann konstant; relativ emissivitet af den aktive overflade: for de fleste naturlige overflader 0,95.

Atmosfærisk stråling rettes både mod Jorden og ud i det ydre rum. Den del af langbølget atmosfærisk stråling, der er rettet nedad og ankommer til jordens overflade, kaldes modstråling af atmosfæren og betegnes E a.

Forskellen mellem den naturlige stråling af jordoverfladen E z og modstrålingen fra atmosfæren E a kaldes effektiv stråling.

reduktion af jordens overflade E eff:

E ef = E zE a.

Værdien E eff, taget med det modsatte fortegn, er balancen mellem langbølget stråling på jordens overflade.

Forskellen mellem al indkommende og al udgående stråling kaldes

3.1. Instrumenter til måling af strålingsbalance

Og dens komponenter

For at måle intensiteten af ​​strålingsenergi bruges aktinometriske instrumenter af forskellige designs. Enheder kan være absolutte og relative. For absolutte instrumenter opnås aflæsninger straks i termiske enheder, og for relative - i relative, derfor er det for sådanne instrumenter nødvendigt at kende konverteringsfaktorerne for overgangen til termiske enheder.

Absolutte enheder er ret komplekse i design og håndtering og er ikke meget udbredte. De bruges primært til at kontrollere relative instrumenter. Ved design af relative enheder bruges den termoelektriske metode oftest, som er baseret på afhængigheden af ​​termostrømmens styrke på temperaturforskellen mellem krydsene.

Modtageren af ​​termoelektriske enheder er termopæle lavet af krydsninger af to metaller (fig. 3.1). Temperaturforskellen mellem krydsene er skabt som følge af forskellig absorptionsevne af krydsene eller

vanometer 3. I det andet tilfælde opnås temperaturforskellen mellem krydsene ved at skygge nogle (junction 3) og bestråle andre (junction 2) med solstråling. Da temperaturforskellen mellem krydsene bestemmes af indkommende solstråling, vil dens intensitet være proportional med styrken af ​​den termoelektriske strøm:

hvor N er afvigelsen af ​​galvanometernålen a er omregningsfaktoren, cal/cm2 min.

For at udtrykke strålingsintensiteten i termiske enheder er det således nødvendigt at gange galvanometeraflæsningerne med en konverteringsfaktor.

Omregningsfaktoren for et termoelektrisk anordning-galvanometerpar bestemmes ved sammenligning med en kontrolanordning eller beregnes ud fra de elektriske egenskaber, der er indeholdt i certifikaterne for galvanometeret og den aktinometriske anordning, med en nøjagtighed på 0,0001 cal/cm2 min ved hjælp af formlen

(R bR rR ext),

hvor a er omregningsfaktoren; galvanometer skala division pris, k følsomhed af den termoelektriske enhed, millivolt per 1 cal/cm2 min .

Termoelektrisk aktinometer AT-50 tjener til at måle direkte solstråling.

Aktinometer enhed. Aktinometermodtageren er en skive 1 lavet af sølvfolie (fig. 3.2). På den side, der vender mod solen, er skiven sværtet, og på den anden side er indvendige krydsninger af termiske stjerner lavet af manganin og konstantan, bestående af 36 termoelementer, limet til den gennem en isolerende papirpakning (kun syv termoelementer er vist i diagrammet). Eksterne forbindelser 3 termiske stjerner gennem isolerende papirpro-

Ris. 3.2. Termisk stjernekredsløb

murværk 5 er limet til en kobberskive4. Ved-

døtre af actinometer sidstnævnte er placeret i en massiv kobberkasse med beslag, som er fastgjort

termopileledninger og bløde ledninger 6 (fig. 3.3).

Kroppen med konsoller er lukket med et hus 7, sikret med en møtrik8 og forbundet med en skrue10 til et målerør9. Inde i røret er der fem membraner, arrangeret i faldende rækkefølge efter deres diameter fra 20 til 10 mm mod kroppen. Membranerne holdes på plads af flade og fjederskiver installeret mellem kroppen og den mindste membran. Indersiden af ​​membranen er sort.

I enderne af røret er der ringe 12 og 13 til at rette aktinometeret mod solen. Der er et hul på ring 13 og en prik på ring 12. Når den er installeret korrekt, skal lysstrålen, der passerer gennem hullet, præcist ramme ringpunktet12. Røret er lukket med en aftagelig hætte 11, som tjener til at bestemme galvanometerets nulstilling og beskytter modtageren mod forurening.

Rør 9 er forbundet med et stativ14, monteret på et plateau16 med et parallaksestativ17. For at indstille stativets akse i henhold til stedets breddegrad skal du bruge en skala 18 med inddelinger, et mærke 19 og en skrue 20.

Installation. Først indstilles stativets akse i henhold til observationsstedets breddegrad. For at gøre dette skal du løsne skruen 20 og dreje stativets akse indtil skalainddelingen 18, svarende til

givet breddegrad, med en risiko på 19 og Ris. 3.3.Termoelektriskfastgør aksen i denne position

aktinometer AT-50

NI. Derefter installeres aktinometret på et vandret stativ, således at pilen på plateauet er orienteret mod nord, og efter at dækslet er fjernet, orienteres det mod solen ved at løsne skruen 23 og dreje håndtaget 22; røret9 drejes, indtil lysstrålen gennem hullet på ringen13 rammer et punkt på ringen12. Herefter forbindes aktinometertrådene, med dækslet 11 åbent, til galvanometerterminalerne (+) og (C), idet polariteten observeres. Hvis galvanometernålen afviger ud over nul, skiftes ledningerne.

Observationer. 1 minut før observationens start, skal du kontrollere installationen af ​​aktinometermodtageren i solen. Herefter lukkes låget, og nulstillingen N 0 måles ved hjælp af galvanometeret. Fjern derefter dækslet, kontroller nøjagtigheden af ​​at sigte mod solen og aflæs galvanometeraflæsningerne 3 gange med et interval på 10-15 s (N 1, N 2, N 3) og temperaturen på galvanometeret. Efter observationer lukkes enheden med låget på sagen.

Behandling af observationer. Ud fra tre aflæsninger med et galvanometer findes gennemsnitsværdien N c med en nøjagtighed på 0,1:

N med N 1N 2N 3. 3

For at opnå en korrigeret aflæsning N til gennemsnitsværdien N skal du indtaste en skalakorrektion N, en temperaturkorrektion N t fra galvog trække positionen af ​​nulpunktet N 0 fra:

N N Nt NO.

For at udtrykke intensiteten af ​​solstråling S i cal/cm2 min multipliceres aflæsningerne af galvanometeret N med omregningsfaktoren:

Intensiteten af ​​direkte solstråling på en vandret overflade beregnes ved hjælp af formel (3.3).

Solens højde over horisonten h og sinh kan bestemmes af ligningen

sin h = sin sin+ cos cos cos,

hvor er observationsstedets breddegrad; soldeklination for en given dag (bilag 9); solens timevinkel, målt fra sand middag. Det bestemmes af det sande tidspunkt for midten af ​​observationerne: t kilde = 15 (t kilde 12 timer).

Termoelektrisk pyranometer P-3x3 bruges til at måle diffus og total solstråling.

Pyranometerstruktur (fig. 3.4).

Den modtagende del af pyranometeret er et termoelektrisk batteri 1, der består af 87 termoelementer lavet af manganin og konstantan. Strimler af manganin og constantan 10 mm lange loddes sekventielt sammen og lægges i en 3x3 cm firkant, så loddematerialerne er placeret i midten og i hjørnerne. På ydersiden er termopælens overflade dækket af sod og magnesium. Termopælens lige kryds er malet hvide, og de ulige kryds

- i sort. Krydspunkterne er placeret således

sorte og hvide områder veksler ind

Ris. 3.4. Termoelektrisk pyranometer P-3x3

skakternet mønster. Gennem en isolerende papirpakning fastgøres termopælen til flisens 2 ribber, skruet til kroppen3.

På grund af den forskellige absorption af solstråling skabes en temperaturforskel mellem de sorte og hvide kryds, derfor opstår der en termisk strøm i kredsløbet. Ledningerne fra termopælen er forbundet til terminaler 4, hvortil ledningerne, der forbinder pyranometeret til galvanometeret, er forbundet.

Toppen af ​​huset er lukket med en halvkugleformet glashætte 5 for at beskytte termopælen mod vind og nedbør. For at beskytte termopælen og glashætten mod eventuel kondensering af vanddamp er der en glastørrer6 med en kemisk fugtabsorber (natriummetal, silicagel osv.) på bunden af ​​kroppen.

Et hus med en termopæl og en glashætte udgør pyranometerhovedet, som er skruet til et stativ 7, fastspændt i et stativ 8 med en skrue 9. Stativet er monteret på bunden af ​​kabinettet og har to sætskruer10. Ved måling af spredt eller total stråling installeres pyranometeret vandret i niveau ved at dreje skruerne10.

For at skygge pyranometerhovedet fra direkte sollys bruges en skyggeskærm, hvis diameter er lig med diameteren af ​​glashætten. Skyggeskærmen er monteret på et rør 14, som er forbundet med en skrue 13 til en vandret stang 12.

Når pyranometermodtageren er skygget af en skyggeskærm, måles den spredte stråling, og uden skygge måles den samlede stråling.

For at bestemme galvanometernålens nulposition, samt for at beskytte glashætten mod beskadigelse, er pyranometerhovedet dækket af et metaldæksel 16.

Installation. Enheden er installeret i et åbent område. Før observation kontrolleres tilstedeværelsen af ​​tørremiddel i glastørreren (1/3 af tørretumbleren skal fyldes med tørremiddel). Derefter fastgøres røret 14 med skyggeskærmen 15 til stangen 12 ved hjælp af en skrue 13.

Pyranometeret er altid vendt mod solen med samme side, markeret med et tal på hovedet. For at dreje pyranometerhovedet nummereret mod solen løsnes skrue 9 lidt og fastgøres i denne position.

Termopælens vandrethed kontrolleres på niveau 11, og hvis det ikke er korrekt, justeres det med stilleskruer 10.

Galvanometeret til måling af termostrømmens styrke er installeret på nordsiden af ​​pyranometeret i en sådan afstand, at observatøren, når han foretager aflæsninger, ikke skygger pyranometeret ikke kun fra direkte sollys.

stråler, men også fra dele af himlen. Den korrekte forbindelse af pyranometeret til galvanometeret kontrolleres med pyranometerdækslet fjernet og galvanometerlåsen frigivet. Når nålen afviger ud over nul på skalaen, byttes ledningerne.

Observationer. Umiddelbart før observation skal du kontrollere, at enheden er installeret korrekt i niveau og i forhold til solen. For at måle galvanometerets nulposition lukkes pyranometerhovedet med et låg 16, og aflæsningerne af galvanometeret NO registreres. Herefter fjernes pyranometerdækslet, og der foretages en række aflæsninger med intervaller på 10-15 s.

Først tages galvanometeraflæsningerne med pyranometeret skraveret for at bestemme den spredte stråling N 1, N 2, N 3, derefter i den ikke-skyggede position (skyggeskærmen sænkes ved at løsne skruen 13) for at bestemme den samlede stråling N 4, N 5, N 6. Efter observationer skrues røret med skyggeskærmen af, og pyranometeret lukkes med låget på sagen.

Behandling af observationer. Ud fra en række aflæsninger på et galvanometer for hver type stråling bestemmes gennemsnitsværdierne N D og N Q:

N 1N 2N 3

N 4N 5N 6

De korrigerede værdier af N D og N Q opnås derefter. Til dette formål bestemmes skalakorrektionerne N D og N Q ud fra gennemsnitsværdierne fra galvanometerets kalibreringscertifikat, og galvanometerets kugleaflæsning trækkes fra:

ND ND NO , NQ NQ N NO .

For at bestemme intensiteten af ​​spredt stråling D i cal/cm2 min, er det nødvendigt at gange galvanometeraflæsningerne N D med omregningsfaktoren:

D = ND.

For at bestemme den samlede stråling Q i cal/cm2 min indføres også en korrektionsfaktor for solens højde F h. Denne korrektionsfaktor er angivet i verifikationsattesten i form af en graf: Solens højde over horisonten er plottet på abscisse-aksen, og korrektionsfaktoren er plottet på ordinataksen.

Under hensyntagen til korrektionsfaktoren for solens højde bestemmes den samlede stråling af formlen

Q = a (NQ ND )Fh + ND.

Ved observation med et pyranometer kan intensiteten af ​​direkte stråling på en vandret overflade beregnes som forskellen mellem den samlede og spredte stråling:

Rejsende termoelektrisk albedometer AP-3x3 er beregnet til

ideel til måling af total, spredt og reflekteret stråling under feltforhold. I praksis bruges det hovedsageligt til at måle den aktive overflades albedo.

Albedometer apparat. Albedometermodtageren (fig. 3.5) er pyranometerhovedet1, skruet på et ærme2 til et rør3 med en kardan4 og et håndtag5. Ved at dreje håndtaget 180° kan modtageren vende opad for at måle indgående kortbølget stråling og nedad for at måle reflekteret kortbølget stråling. For at sikre, at røret er i lodret position, glider en speciel vægt ind i den på en stang, som altid bevæger sig ned, når enheden drejes. For at dæmpe stød, når enheden drejes, er der placeret gummipakninger i enderne af røret6.

Når den er adskilt, er enheden monteret på bunden af ​​en metalkasse.

Installation. Før observation med grundlæggende

Når du fjerner etuiet, skal du fjerne hovedet, røret,

håndtag og skru sammen: hoved-

røret skrues til røret, og håndtaget skrues fast

kardanophæng. For at udelukke radio-

ation, hvilket kan afspejles af selve observationen

giver, er håndtaget monteret på et træ

stang ca. 2 m lang.

Ris. 3.5. Rejsealbedometer

Albedometeret er forbundet med blød

ledninger til galvanometerterminalerne (+) og

(C) med modtageren åben og galvanometeraflederen frigivet. Hvis galvanometernålen går ud over nul, byttes ledningerne.

Under observationer i et permanent område installeres albedometermodtageren i en højde på 1-1,5 m over den aktive overflade og i landbrugsmarker - i en afstand af 0,5 m fra det øverste niveau af vegetationsdækket. Ved måling af total og spredt stråling drejes albedometerhovedet med sit nummer mod solen.

Observationer. 3 minutter før start af observationer markeres nulpunktet. For at gøre dette lukkes albedometerhovedet med et låg, og aflæsningerne af galvanometeret N 0 tages. Åbn derefter låget og lav tre aflæsninger på galvanometeret med albedometermodtageren placeret opad for at måle den indkommende samlede stråling: N 1, N 2, N 3. Efter tredje aflæsning skrues modtageren ned og efter 1 minut foretages tre aflæsninger for at måle den reflekterede stråling: N 4, N 5, N 6. Derefter skrues modtageren op igen, og efter 1 minut foretages yderligere tre aflæsninger for at måle den indkommende samlede stråling: N 7, N 8, N 9. Efter at have gennemført en række aflæsninger lukkes modtageren med et låg.

Behandling af observationer. Beregn først de gennemsnitlige aflæsninger fra galvanometeret for hver type stråling N Q og N Rk:

N Q N 1N 2N 3N 7N 8N 9, 6

N Rk N 4N 5N 6. 3

Derefter indføres en skalakorrektion fra kalibreringscertifikatet N Q og N Rk til gennemsnitsværdierne, nulpunktet N 0 trækkes fra, og de korrigerede værdier N Q og N Rk bestemmes:

N QN QN N 0 , N RkN RkN N 0 .

Da albedo udtrykkes som forholdet mellem reflekteret stråling og total stråling, reduceres omregningsfaktoren, og albedo beregnes som forholdet mellem de korrigerede galvanometeraflæsninger ved måling af reflekteret og total stråling (i procent):

Albedometeret er den mest alsidige enhed. Hvis der er en konverteringsfaktor, kan den bruges til at bestemme den samlede stråling, spredt, reflekteret og beregne den direkte stråling på en vandret overflade. Når du observerer spredt stråling, er det nødvendigt at bruge en skyggeskærm for at beskytte modtageren mod direkte sollys.

Termoelektrisk balancemåler M-10 bruges til måling

tion af strålingsbalancen af ​​den underliggende overflade, eller reststråling, som er den algebraiske sum af alle typer stråling modtaget og tabt af denne overflade. Den indgående del af strålingen består af direkte stråling på den vandrette overflade S", spredt stråling D og atmosfærisk stråling E a. Den udgående del af strålingsbalancen, eller udgående stråling, er reflekteret kortbølget stråling R K og langbølget stråling fra jorden E 3.

Balancemålerens funktion er baseret på omdannelsen af ​​strålingsflux til termoelektromotorisk kraft ved hjælp af en termopæl.

Den elektromotoriske kraft, der opstår i termopælen, er proportional med temperaturforskellen mellem balancemålerens øvre og nedre modtagere. Da modtagernes temperatur afhænger af den indgående og udgående stråling, vil den elektromotoriske kraft være proportional med forskellen i de strålingsfluxer, der ankommer ovenfra og under modtagerne.

Strålingsbalance B, når den måles med en balancemåler, udtrykkes ved ligningen

N galvanometeraflæsning; k korrektionsfaktor under hensyntagen til vindhastighedens indflydelse (tabel 3.1).

Tabel 3.1

Korrektionsfaktor k (eksempel)

Vindhastighed,

Korrigerende

faktor k

Balancemåleraflæsningerne, ganget med korrektionsfaktoren svarende til en given vindhastighed, reduceres til balancemåleraflæsningerne under rolige forhold.

Balancemåler enhed(Fig. 3.6). Balancemålerens modtager er to sorte tynde kobberplader 1 og 2, formet som en firkant med en side på 48 mm. På indersiden er 3 og 4 termopæle limet til dem gennem papirpakninger. Forbindelserne er dannet af vindinger af konstantanbånd viklet på en kobberblok5. Hver omgang af båndet er halvforsølvet. Begyndelsen og slutningen af ​​sølvlaget tjener som termoforseglinger. De lige nummererede kryds er limet til toppen, og de ulige nummer

til bundpladen. Hele termopælen består af ti stænger, som hver har 32-33 vindinger viklet på sig. Balancemålermodtageren er placeret i et hus6 formet som en skive med en diameter på 96 mm og en tykkelse på 4 mm. Kroppen er forbundet med et håndtag7, hvorigennem ledninger8 fra termopælen føres. Balancemåler ved hjælp af kugleled

ov 9 er installeret på pa-

nelke 10. Fastgjort til panelet

flagrer

hængsler

stang 11 med skærm 12, som

beskytter

modtager

direkte sollys. På

ved hjælp af en skærm på en stang,

synlig fra midten af ​​modtageren

i en vinkel på 10°, direkte sollys

stråling er udelukket

balancemåleraflæsninger,

øger målenøjagtigheden,

men i dette tilfælde intensiteten

solenergi

stråling

skal måles separat

Ris. 3.6. Termoelektrisk

aktinometer. Etui 13 beskyttende

balancemåler M-10

beskytter balancemåleren mod nedbør og

Installation. Enheden er fastgjort med en stikkontakt til enden af ​​en trælægte i en højde af 1,5 m fra jorden. Modtageren monteres altid vandret med samme modtageside opad, markeret på apparatet med tallet 1. Ledningerne fra termopælen er forbundet til galvanometeret.

I de fleste tilfælde er balancemåleren skraveret med en skærm fra direkte solstråling. Derfor er der installeret et aktinometer på samme skinne med balancemåleren til at måle direkte solstråling. For at tage højde for vindhastighedens indflydelse er et vindmåler installeret på niveauet af balancemåleren og i kort afstand fra det.

Observationer. 3 minutter før observationsstart bestemmes nulpunktet for balancemåleren N 0. Dette gøres med et åbent kredsløb. Herefter kobles balancemåleren til galvanometeret, så galvanometernålen afviger til højre, og der foretages tre aflæsninger på balancemåleren N 1, N 2, N 3 og samtidig tre aflæsninger på vindmåleren 1, 2, 3 . Hvis balancemåleren er installeret med en skyggeskærm, foretages der to aflæsninger på aktinometeret efter den første og anden aflæsning på balancemåleren

Solen er en kilde til varme og lys, der giver styrke og sundhed. Dens virkning er dog ikke altid positiv. En mangel på energi eller et overskud af det kan forstyrre de naturlige processer i livet og fremkalde forskellige problemer. Mange er sikre på, at solbrændt hud ser meget smukkere ud end bleg hud, men hvis du bruger lang tid under direkte stråler, kan du få en alvorlig forbrænding. Solstråling er en strøm af indkommende energi fordelt i form af elektromagnetiske bølger, der passerer gennem atmosfæren. Det måles ved kraften af ​​den energi, den overfører pr. overfladeenhed (watt/m2). Ved at vide, hvordan solen påvirker en person, kan du forhindre dens negative virkninger.

Hvad er solstråling

Der er skrevet mange bøger om Solen og dens energi. Solen er den vigtigste energikilde for alle fysiske og geografiske fænomener på Jorden. En to-milliard del af lyset trænger ind i de øverste lag af planetens atmosfære, mens det meste af det sætter sig i det kosmiske rum.

Lysstråler er de primære kilder til andre typer energi. Når de falder på jordens overflade og i vand, dannes de til varme og påvirker klimatiske forhold og vejr.

Den grad, som en person udsættes for lysstråler, afhænger af strålingsniveauet, såvel som den periode, der tilbringes under solen. Folk bruger mange typer bølger til deres fordel, ved hjælp af røntgenstråler, infrarøde stråler og ultraviolet. Imidlertid kan solbølger i deres rene form i store mængder påvirke menneskers sundhed negativt.

Mængden af ​​stråling afhænger af:

  • Solens position. Den største mængde stråling forekommer i sletter og ørkener, hvor solhverv er ret høj, og vejret er skyfrit. Polarområderne modtager en minimal mængde lys, da skyer absorberer en betydelig del af lysstrømmen;
  • dagens længde. Jo tættere på ækvator, jo længere er dagen. Det er her, folk får mest varme;
  • atmosfæriske egenskaber: uklarhed og fugtighed. Ved ækvator er der øget overskyethed og fugtighed, hvilket er en hindring for lysets passage. Derfor er mængden af ​​lysstrøm der er mindre end i tropiske zoner.

Fordeling

Fordelingen af ​​sollys over jordens overflade er ujævn og afhænger af:

  • atmosfærens tæthed og fugtighed. Jo større de er, jo lavere er strålingseksponeringen;
  • områdets geografiske breddegrad. Mængden af ​​modtaget lys stiger fra polerne til ækvator;
  • Jordens bevægelser. Mængden af ​​stråling varierer afhængigt af årstiden;
  • egenskaber ved jordens overflade. En stor mængde lys reflekteres i lyse overflader, såsom sne. Chernozem reflekterer lysenergi dårligst.

På grund af omfanget af dets territorium varierer Ruslands strålingsniveauer betydeligt. Solbestrålingen i de nordlige regioner er omtrent den samme - 810 kWh/m2 i 365 dage, i de sydlige regioner - mere end 4100 kWh/m2.

Længden af ​​de timer, hvor solen skinner, er også vigtig.. Disse indikatorer varierer i forskellige regioner, hvilket ikke kun påvirkes af geografisk breddegrad, men også af tilstedeværelsen af ​​bjerge. Kortet over solstråling i Rusland viser tydeligt, at det i nogle regioner ikke er tilrådeligt at installere strømforsyningsledninger, da naturligt lys er ganske i stand til at opfylde beboernes behov for elektricitet og varme.

Slags

Lysstrømme når Jorden på forskellige måder. Typerne af solstråling afhænger af dette:

  • De stråler, der kommer fra solen, kaldes direkte stråling. Deres styrke afhænger af solens højde over horisonten. Det maksimale niveau observeres kl. 12.00, minimum - om morgenen og aftenen. Derudover er intensiteten af ​​påvirkningen relateret til årstiden: den største sker om sommeren, den mindste om vinteren. Det er karakteristisk, at i bjergene er strålingsniveauet højere end på flade overflader. Snavset luft reducerer også direkte lysstrømme. Jo lavere solen er over horisonten, jo mindre ultraviolet stråling er der.
  • Reflekteret stråling er stråling, der reflekteres af vand eller jordens overflade.
  • Spredt solstråling dannes, når lysstrømmen spredes. Den blå farve på himlen i skyfrit vejr afhænger af det.

Absorberet solstråling afhænger af reflektiviteten af ​​jordens overflade - albedo.

Den spektrale sammensætning af strålingen er forskellig:

  • farvede eller synlige stråler giver belysning og er af stor betydning i planternes liv;
  • ultraviolet stråling bør trænge ind i menneskekroppen moderat, da dens overskud eller mangel kan forårsage skade;
  • Infrarød bestråling giver en følelse af varme og påvirker væksten af ​​vegetation.

Total solstråling er direkte og spredte stråler, der trænger ind i jorden. I mangel af skyer, omkring kl. 12.00, såvel som om sommeren, når det sit maksimum.

Historier fra vores læsere

Vladimir
61 år gammel

Hvordan opstår påvirkningen?

Elektromagnetiske bølger er opbygget af forskellige dele. Der er usynlige, infrarøde og synlige, ultraviolette stråler. Det er karakteristisk, at strålingsstrømme har forskellige energistrukturer og påvirker mennesker forskelligt.


Lysflux kan have en gavnlig, helbredende effekt på den menneskelige krops tilstand
. Ved at passere gennem de visuelle organer regulerer lys stofskiftet, søvnmønstre og påvirker en persons generelle velbefindende. Derudover kan lysenergi give en følelse af varme. Når huden bestråles, opstår der fotokemiske reaktioner i kroppen, der fremmer korrekt stofskifte.

Ultraviolet har en høj biologisk evne, med en bølgelængde fra 290 til 315 nm. Disse bølger syntetiserer D-vitamin i kroppen og er også i stand til at ødelægge tuberkulosevirus på få minutter, stafylokokker - inden for et kvarter og tyfusbaciller - på 1 time.

Det er karakteristisk, at skyfrit vejr reducerer varigheden af ​​nye epidemier af influenza og andre sygdomme, for eksempel difteri, som kan overføres af luftbårne dråber.

Kroppens naturlige kræfter beskytter en person mod pludselige atmosfæriske udsving: lufttemperatur, fugtighed, tryk. Men nogle gange svækkes en sådan beskyttelse, hvilket under påvirkning af stærk fugtighed sammen med forhøjet temperatur fører til hedeslag.

Indvirkningen af ​​stråling afhænger af graden af ​​dens indtrængning i kroppen. Jo længere bølgerne er, jo stærkere er strålingskraften. Infrarøde bølger kan trænge op til 23 cm ind under huden, synlige strømme - op til 1 cm, ultraviolette - op til 0,5-1 mm.

Mennesker modtager alle typer stråler under solens aktivitet, når de er i åbne rum. Lysbølger giver en person mulighed for at tilpasse sig verden, hvorfor det for at sikre behageligt velvære i lokalerne er nødvendigt at skabe betingelser for et optimalt belysningsniveau.

Indvirkning på mennesker

Solstrålingens indflydelse på menneskers sundhed bestemmes af forskellige faktorer. En persons opholdssted, klimaet samt mængden af ​​tid brugt under direkte stråler betyder noget.

Med mangel på sol oplever beboere i det fjerne nord, såvel som folk, hvis aktiviteter involverer arbejde under jorden, såsom minearbejdere, forskellige dysfunktioner, nedsat knoglestyrke og nervøse lidelser.

Børn, der ikke får nok lys, lider oftere af rakitis end andre. Derudover er de mere modtagelige for tandsygdomme og har også et længere tuberkuloseforløb.

For meget udsættelse for lysbølger uden en periodisk ændring af dag og nat kan dog have skadelige virkninger på helbredet. For eksempel lider beboere i Arktis ofte af irritabilitet, træthed, søvnløshed, depression og nedsat arbejdsevne.

Stråling i Den Russiske Føderation er mindre aktiv end for eksempel i Australien.

Således mennesker, der er udsat for langvarig stråling:

  • har høj risiko for at udvikle hudkræft;
  • har en øget tendens til tør hud, hvilket igen fremskynder ældningsprocessen og forekomsten af ​​pigmentering og tidlige rynker;
  • kan lide af forringelse af visuelle evner, grå stær, konjunktivitis;
  • har svækket immunitet.

Mangel på D-vitamin hos mennesker er en af ​​årsagerne til maligne neoplasmer, stofskifteforstyrrelser, som fører til overskydende kropsvægt, endokrine lidelser, søvnforstyrrelser, fysisk udmattelse og dårligt humør.

En person, der systematisk modtager solens lys og ikke misbruger solbadning, oplever som regel ikke helbredsproblemer:

  • har en stabil funktion af hjertet og blodkarrene;
  • lider ikke af nervøse sygdomme;
  • har et godt humør;
  • har et normalt stofskifte;
  • bliver sjældent syg.

Kun en doseret mængde stråling kan således have en positiv effekt på menneskers sundhed.

Sådan beskytter du dig selv


Overdreven udsættelse for stråling kan forårsage overophedning af kroppen, forbrændinger og forværring af nogle kroniske sygdomme.
. Fans af solbadning skal tage sig af følgende enkle regler:

  • Solbad i åbne rum med forsigtighed;
  • Under varmt vejr, gemme sig i skyggen under spredte stråler. Dette gælder især for små børn og ældre mennesker, der lider af tuberkulose og hjertesygdomme.

Det skal huskes, at det er nødvendigt at solbade på et sikkert tidspunkt af dagen, og heller ikke at være under den brændende sol i lang tid. Derudover bør du beskytte dit hoved mod hedeslag ved at bære hat, solbriller, lukket tøj og også bruge forskellige solcremer.

Solstråling i medicin

Lysstrømme bruges aktivt i medicin:

  • Røntgenstråler bruger bølgernes evne til at passere gennem blødt væv og skeletsystemet;
  • indførelsen af ​​isotoper gør det muligt at registrere deres koncentration i indre organer og opdage mange patologier og foci af inflammation;
  • Strålebehandling kan ødelægge væksten og udviklingen af ​​ondartede tumorer.

Egenskaberne af bølger bruges med succes i mange fysioterapeutiske enheder:

  • Enheder med infrarød stråling bruges til varmebehandling af interne inflammatoriske processer, knoglesygdomme, osteochondrose, gigt, på grund af bølgernes evne til at genoprette cellulære strukturer.
  • Ultraviolette stråler kan have en negativ effekt på levende væsener, hæmme plantevækst og undertrykke mikroorganismer og vira.

Den hygiejniske betydning af solstråling er stor. Enheder med ultraviolet stråling bruges i terapi:

  • forskellige hudskader: sår, forbrændinger;
  • infektioner;
  • sygdomme i mundhulen;
  • onkologiske neoplasmer.

Derudover har stråling en positiv effekt på den menneskelige krop som helhed: den kan give styrke, styrke immunsystemet og genopbygge manglen på vitaminer.

Sollys er en vigtig kilde til et fuldt menneskeliv. En tilstrækkelig forsyning af det fører til den gunstige eksistens af alle levende væsener på planeten. En person kan ikke reducere graden af ​​stråling, men han kan beskytte sig mod dens negative virkninger.