Naturforhold og naturressourcers indflydelse på samfundets territoriale organisering. Spørgsmål i slutningen af ​​afsnittet

OPGAVE-RES

Hvordan bestemmes den samlede mængde energi, der udsendes af 1 m 2 overflade på 1 sekund? SVAR Hvordan den samlede mængde energi, der udsendes af 1 m 2 overflade på 1 sekund, bestemmes E (T) = aT 4

Hvor a = 5,67·10 -8 W/(m2K4), T- den absolutte temperatur af en absolut sort krop på Kelvin-skalaen. Dette mønster kaldes Stefan-Boltzmann strålingslov. blev etableret tilbage i forrige århundrede på baggrund af talrige eksperimentelle observationer og Stefan, teoretisk underbygget af L. Boltzmann, baseret på de klassiske love for termodynamikken og elektrodynamikken for ligevægtsstråling, og efterfølgende, i begyndelsen af ​​vores århundrede, blev det fundet. at dette mønster følger af kvanteloven for energifordeling i spektrum af ligevægtsstråling udledt af M. Planck.

Beregningsmetode til bestemmelse af bølgelængden λ m, som tegner sig for den maksimale strålingsenergi for et sort legeme. Ifølge Wiens forskydningslov er bølgelængden λ m, som tegner sig for den maksimale strålingsenergi for et sort legeme, omvendt proportional absolut temperatur T:

Loven om fordeling af strålingens spektrale effekt ved et absolut sort legeme blev etableret af Planck, hvorfor den kaldes Plancks strålingslov. Denne lov fastslår, at strålingseffekten i et enhedsbølgelængdeinterval bestemmes af temperaturen T helt sort krop: I øvrigt, Udledningen af ​​denne formel, ud over antagelsen om termodynamisk strålingsligevægt, er baseret på dens kvantenatur, dvs. strålingsenergien summeres ud fra energien fra individuelle kvanter med energien E h =hv. Bemærk, at den repræsenterer den samlede energi, der udsendes af en enhedsoverflade af et sort legeme i en rumvinkel på 2π på 1 sek. over hele frekvensområdet, og det falder sammen med Stefan-Boltzmann-loven

Beregningsmetode til bestemmelse af den optiske masse, der rejses af direkte solstråler gennem atmosfæren. Den afstand, direkte solstråler tilbagelægger gennem atmosfæren, afhænger af indfaldsvinklen (zenitvinkel) og højden af ​​observatøren over havets overflade Vi antager tilstedeværelsen af en klar himmel uden skyer, støv eller luftforurening. Da atmosfærens øvre grænse ikke er præcist defineret, er en vigtigere faktor end den tilbagelagte afstand samspillet mellem stråling og atmosfæriske gasser og dampe.En direkte strøm, der normalt passerer gennem atmosfæren ved normalt tryk, interagerer med en vis luftmasse. Forøgelse af vejlængden med en skrå stråleindfald.

En direkte strøm, der normalt passerer gennem atmosfæren ved normalt tryk, interagerer med en vis luftmasse. Forøgelse af vejlængden med en skrå stråleindfald.

Optisk masse m = sekθ z:1-løbslængde øget med en faktor T; 2-normalt faldI en vinkel θ z, sammenlignet med banen ved normalt fald, kaldes optisk masse og er angivet med symbolet T. Fra figuren uden at tage højde for krumning jordens overflade vi får m=sekθz.

Beregningsmetode til bestemmelse af intensiteten af ​​kosmisk solstråling (solkonstant) S o, modtaget fra SunIf jordens radius R, og intensiteten af ​​kosmisk solstråling (solkonstant) S o, så er energien modtaget fra Solen π R 2 (1 - ρ 0)Så. Denne energi er lig med den energi, der udstråles ud i det ydre rum af Jorden med emissivitet ε = 1 og gennemsnitstemperatur T e, Derfor .

Den spektrale fordeling af langbølget stråling fra Jordens overflade, observeret fra rummet, svarer tilnærmelsesvis til spektralfordelingen af ​​et helt sort legeme ved en temperatur på 250 K. Atmosfærisk stråling forplanter sig både til Jordens overflade og til modsatte retning. Den effektive temperatur af Jordens sorte legeme som udsender svarer til den temperatur, hvorved de ydre lag af atmosfæren, snarere end Jordens overflade, udstråler.

Beregningsmetode til bestemmelse af flux og tæthed af strålingsenergi fra solen. Inden for meteorologi opdeles strålingsenergistrømme i kortbølget stråling med bølgelængder fra 0,2 til 5,0 mikron og langbølget stråling med bølgelængder fra 5,0 til 100 mikron. Fluxer af kortbølget solstråling er opdelt i: lige;

- spredt (diffus); - i alt. Solenergi W- er den energi, der overføres af elektromagnetiske bølger. Enhed for strålingsenergi W i det internationale enhedssystem er SI 1 joule. strålende flow F e - som er bestemt af formlen: F e =W/t,

Hvor W- strålingsenergi over tid t.

Troende W=1 J, t=1 s, vi får: 1 SI (F e) = 1 J/1 sek. = 1 W. Strålende fluxtæthed stråling ( strålingsflux I) som er bestemt af formlen: hvor F e er strålingsfluxen ensartet indfaldende på overfladen S.

Troende F e = 1 W, S = 1 m 2, vi finder: 1 SI (E e) = 1 W/ 1 m 2 = 1 W/m 2.

Beregningsformel direkte og total solstråling

Lige solstråling-I P repræsenterer strømmen af ​​stråling, der kommer fra sol disk og målt i et plan vinkelret på solens stråler. Direkte stråling, der ankommer til en vandret overflade (S "), beregnes med formlen:

S " = I p sin h, Hvor h- solens højde over horisonten. Til at måle direkte solstråling bruges Savinov-Yaniszewski aktinometeret. Spredt solstråling (D)- kaldet stråling, der ankommer til en vandret overflade fra alle punkter af himmelhvælvingen, med undtagelse af solskiven og den cirkumsolare zone med en radius på 5 0, som et resultat af spredning af solstråling af molekyler af atmosfæriske gasser, vanddråber eller iskrystaller af skyer og faste partikler suspenderet i atmosfæren. Samlet solstråling Q- omfatter stråling, der falder ind på et vandret plan af to typer: direkte og diffus. Q = S " + D(4.7) Den samlede stråling, der når jordens overflade, absorberes for det meste i det øverste, tynde lag af jord eller vand og bliver til varme og reflekteres delvist.

Identificer hovedpunkterne i den himmelske sfære Himmelsfære er en imaginær sfære vilkårlig radius. Dens centrum, afhængigt af problemet, der skal løses, kombineres med et eller andet punkt i rummet. En lodlinje skærer himmelkuglens overflade på to punkter: øverst Z - zenit - og nederst Z" - nadir. Hovedpunkter og cirkler på himmelkuglen

Bestem Solens himmelske koordinater grundlæggende cirklerne i forhold til hvilke Solens (luminære) sted bestemmes, er den sande horisont og det himmelske meridiankoordinater er Solens højde (h) og dens azimut (A) .Solens tilsyneladende position på ethvert punkt på Jorden bestemmes af disse to vinkler Horisontalt koordinatsystem Solens højde h over horisonten – vinklen mellem retningen til Solen fra observationspunktet og det vandrette plan, der går gennem dette punkt. Solens azimut A - vinklen mellem meridianplanet og det lodrette plan trukket gennem observationspunktet og Solen. Zenith vinkelZ - vinklen mellem retningen til zenit (Z) og retningen til Solen. Denne vinkel er komplementær til solhvervshøjden h + z = 90. Når Jorden vender mod Solen mod syd, er azimut nul, og højden er maksimal. Dette giver anledning til konceptet middag, som tages som begyndelsen af ​​dagens tælletidspunkt (eller anden halvdel af dagen).

Beregningsmetode til bestemmelse af vinkel soltid(solens timevinkel) Vinkelsoltid (solens timevinkel) τ - repræsenterer Solens vinkelforskydning fra middag (1 time svarer til π/12 glad eller 15° vinkelforskydning). Forskydningen til øst fra syd (dvs. morgenværdien) betragtes som positiv. Timevinklen for Solen τ varierer mellem planerne for den lokale meridian og solmeridianen. En gang hver 24. time går Solen ind i meridionalplanet. På grund af Jordens daglige rotation er timevinklen τ ændres i løbet af dagen fra 0 til 360 o eller 2π rad (radianer), på 24 timer, således at Jorden, der bevæger sig langs kredsløbet, roterer rundt om sin akse med vinkelhastighed Hvis vi tager soltid fra sand middag, svarende til det øjeblik, Solen passerer gennem den lokale meridianplan, så kan vi skrive: hagl eller glad

Beregningsmetode til bestemmelse af Solens deklination Deklination Sol - vinklen mellem retningen mod Solen og ækvatorialplanet kaldes deklination δ og er et mål for sæsonbestemte ændringer. Deklination udtrykkes normalt i radianer (eller grader) nord eller syd for ækvator. Målt fra 0° til 90° (positiv nord for ækvator, negativ syd) Jorden kredser om Solen om året. Retningen af ​​jordens akse forbliver fast i rummet i en vinkel δ 0 = 23,5° til normalen til rotationsplanet På den nordlige halvkugle varierer δ jævnt fra δ 0 = + 23,5° under sommersolhverv til δ 0 = -23,5° under vintersolhverv. Analytisk opnået hagl

Hvor P- dag på året ( n= 1 svarer til 1. januar). Ved jævndøgn δ = 0 , og punkterne for solopgang og solnedgang er placeret strengt på horisontlinjen Ø-V. Således er Solens bane langs himmelkuglen ikke en lukket kurve, men er en slags sfærisk spiral, pakket ind på kuglens sideflade i bandet - .

I løbet af sommerhalvåret fra 21. marts til 23. september er Solen over ækvatorplanet på den nordlige himmelhalvkugle. I løbet af vinterhalvåret fra 23. september til 21. marts er Solen under ækvatorplanet på den sydlige himmelhalvkugle.

Solstråling er den førende klimadannende faktor og praktisk talt den eneste energikilde for alle fysiske processer, der foregår på jordens overflade og i dens atmosfære. Det bestemmer organismers livsaktivitet, skaber et eller andet temperaturregime; fører til dannelse af skyer og nedbør; er den grundlæggende årsag til atmosfærens generelle cirkulation og har derved en enorm indflydelse på menneskelivet i alle dets manifestationer. I konstruktion og arkitektur er solstråling den vigtigste miljøfaktor - orienteringen af ​​bygninger, deres strukturelle, rumplanlægning, koloristiske, plastiske løsninger og mange andre funktioner afhænger af den.

Ifølge GOST R 55912-2013 "Construction Climatology" vedtaget følgende definitioner og begreber relateret til solstråling:

• direkte stråling - en del af den samlede solstråling, der ankommer til overfladen i form af en stråle af parallelle stråler, der kommer direkte fra solens synlige skive;
• diffus solstråling- en del af den samlede solstråling, der kommer til overfladen fra hele himlen efter spredning i atmosfæren;
• reflekteret stråling- en del af den samlede solstråling, der reflekteres fra den underliggende overflade (herunder fra facader, tage på bygninger);
• solstrålingsintensitet- mængden af ​​solstråling, der passerer per tidsenhed gennem et enkelt område placeret vinkelret på strålerne.

Alle værdier af solstråling i moderne indenlandske GOST'er, SP (SNiP'er) og andre regulatoriske dokumenter relateret til konstruktion og arkitektur måles i kilowatt per time per 1 m2 (kW h/m2). Tidsenheden er normalt taget til at være en måned. For at opnå den øjeblikkelige (anden) værdi af effekten af ​​solstrålingsflux (kW/m2), skal værdien givet for en måned divideres med antallet af dage i en måned, antallet af timer i en dag og sekunder i timer .

I mange tidlige udgaver af byggekoder og i mange moderne klimatologiske opslagsbøger er solstrålingsværdier angivet i megajoule eller kilokalorier pr. m 2 (MJ / m 2, Kcal / m 2). Koefficienterne for omregning af disse mængder fra én til en anden er angivet i bilag 1.

Fysisk enhed. Solstråling kommer til Jorden fra Solen. Solen er den stjerne, der er tættest på os, som i gennemsnit er 149.450.000 km fra Jorden. I begyndelsen af ​​juli, hvor Jorden er længst væk fra Solen ("aphelion"), øges denne afstand til 152 millioner km, og i begyndelsen af ​​januar falder den til 147 millioner km ("perihelion").

Inde i solkernen overstiger temperaturen 5 millioner K, og trykket er flere milliarder gange højere end på Jorden, hvilket resulterer i, at brint bliver til helium. Under denne termonukleare reaktion genereres strålingsenergi, som spredes fra Solen i alle retninger i form elektromagnetiske bølger. Samtidig kommer et helt spektrum af bølgelængder til Jorden, som i meteorologien normalt er opdelt i kortbølgede og langbølgede sektioner. Kortbølge kaldes stråling i bølgelængdeområdet fra 0,1 til 4 µm (1 µm = 10~ 6 m). Stråling med lange længder (fra 4 til 120 mikron) er klassificeret som lang bølge. Solstråling er overvejende kortbølgelængde – det angivne bølgelængdeområde udgør 99 % af al solstrålingsenergi, mens jordens overflade og atmosfære udsender langbølget stråling og kun kan reflektere kortbølget stråling.

Solen er en kilde til ikke kun energi, men også lys. Synligt lys optager et snævert område af bølgelængder, kun fra 0,40 til 0,76 mikron, men dette område indeholder 47% af al solstrålingsenergi. Lys med en bølgelængde på omkring 0,40 mikron opfattes som violet, med en bølgelængde på omkring 0,76 mikron - som rødt. Det menneskelige øje opfatter ikke alle andre bølgelængder, dvs. de er usynlige for os 1 . Infrarød stråling (fra 0,76 til 4 mikron) tegner sig for 44%, og ultraviolet stråling (fra 0,01 til 0,39 mikron) tegner sig for 9% af den samlede energi. Maksimal energi i spektret af solstråling kl Øverste grænse Atmosfæren ligger i det blå-blå område af spektret og på jordens overflade - i det gulgrønne område.

Et kvantitativt mål for solstråling, der ankommer til en bestemt overflade er energibelysning, eller solstrålingsflux - mængden af ​​strålingsenergi, der falder pr. arealenhed pr. tidsenhed. Maksimumsbeløb solstråling trænger ind i atmosfærens øvre grænse og er karakteriseret ved værdien af ​​solkonstanten. Solens konstant - dette er fluxen af ​​solstråling ved den øvre grænse jordens atmosfære gennem et område vinkelret på solens stråler, i Jordens gennemsnitlige afstand fra Solen. Ifølge de seneste data godkendt af Verdens Meteorologiske Organisation (WMO) i 2007 er denne værdi 1.366 kW/m2 (1366 W/m2).

En væsentlig mindre mængde solstråling når jordens overflade, da vi bevæger os solstråler Gennem atmosfæren gennemgår stråling en række væsentlige ændringer. En del af det absorberes af atmosfæriske gasser og aerosoler og bliver til varme, dvs. går til at opvarme atmosfæren, og en del af den forsvinder og bliver til en særlig form for spredt stråling.

Behandle overtagelser Stråling i atmosfæren er selektiv - forskellige gasser absorberer den i forskellige dele af spektret og i varierende grad. De vigtigste gasser, der absorberer solstråling, er vanddamp (H 2 0), ozon (0 3) og kuldioxid (C0 2). For eksempel, som nævnt ovenfor, stratosfærisk ozon absorberer fuldstændigt stråling, der er skadelig for levende organismer med bølgelængder kortere end 0,29 mikron, hvilket er grunden til ozonlag er et naturligt skjold for eksistensen af ​​liv på Jorden. I gennemsnit absorberer ozon omkring 3 % af solstrålingen. I de røde og infrarøde områder af spektret absorberer vanddamp solstråling mest signifikant. I samme område af spektret er der dog absorptionsbånd af kuldioxid

Lys og farve diskuteres mere detaljeret i andre afsnit af disciplinen "Arkitektonisk fysik".

generelt er dens absorption af direkte stråling lav. Solstråling absorberes af både naturlige og menneskeskabt oprindelse, især kraftigt - med sodpartikler. I alt absorberes omkring 15 % af solstrålingen af ​​vanddamp og aerosoler, og omkring 5 % af skyer.

Spredning stråling er en fysisk proces af interaktion mellem elektromagnetisk stråling og stof, hvor molekyler og atomer absorberer en del af strålingen og derefter genudstråler den i alle retninger. Det er meget vigtig proces, hvilket afhænger af forholdet mellem størrelsen af ​​spredningspartiklerne og bølgelængden af ​​den indfaldende stråling. I absolut ren luft, hvor spredning kun udføres af gasmolekyler, adlyder den Rayleighs lov, dvs. omvendt proportional med fjerde potens af bølgelængden af ​​de spredte stråler. Således er himlens blå farve farven på selve luften, på grund af spredningen af ​​solstråler i den, da violette og blå stråler er spredt af luften meget bedre end orange og røde.

Hvis der er partikler i luften, hvis størrelse kan sammenlignes med strålingens bølgelængde - aerosoler, vanddråber, iskrystaller - så vil spredning ikke adlyde Rayleighs lov, og den spredte stråling vil ikke være så rig på kortbølgede stråler. På partikler med en diameter større end 1-2 mikron vil der ikke forekomme spredning, men diffus refleksion, som bestemmer himlens hvidlige farve.

Spredning spiller en stor rolle i dannelsen af ​​naturligt lys: i fravær af Solen i dagtimerne skaber det spredt (diffust) lys. Hvis der ikke var nogen spredning, ville der kun være lys, hvor direkte sollys ville falde. Tusmørke og daggry, farven på skyer ved solopgang og solnedgang er også forbundet med dette fænomen.

Så solstråling når jordens overflade i form af to strømme: direkte og diffus stråling.

Direkte stråling(5) kommer til jordens overflade direkte fra solskiven. I dette tilfælde vil den maksimalt mulige mængde stråling blive modtaget af et enkelt område placeret vinkelret på solens stråler (5). Pr. enhed vandret overfladen vil modtage en mindre mængde strålingsenergi Y, også kaldet insolation:

У = ?-8шА 0 , (1.1)

Hvor og 0 - Solens højde over horisonten, som bestemmer indfaldsvinklen for solens stråler på en vandret overflade.

Spredt stråling(/)) kommer ind i jordens overflade fra alle punkter i himmelhvælvingen, med undtagelse af solskiven.

Al solstråling, der ankommer til jordens overflade, kaldes total solstråling (0:

• (1.2)
• 0 = + /) = Og 0+ /).

Ankomsten af ​​disse typer stråling afhænger væsentligt ikke kun af astronomiske årsager, men også af overskyethed. Derfor er det i meteorologi sædvanligt at skelne mulige mængder af stråling observeret under skyfrie forhold, og faktiske mængder af stråling, der forekommer under virkelige skyforhold.

Ikke al solstråling, der falder på jordens overflade, absorberes af den og omdannes til varme. En del af det reflekteres og tabes derfor af den underliggende overflade. Denne del kaldes reflekteret stråling(/? k), og dens værdi afhænger af albedo jordens overflade (Lc):

A k = - 100%.

Albedoværdien måles i brøkdele af enhed eller som en procentdel. I konstruktion og arkitektur bruges brøkdele af en enhed oftere. De måler også reflektiviteten af ​​bygge- og efterbehandlingsmaterialer, lysheden af ​​farven på facader osv. I klimatologi måles albedo som en procentdel.

Albedo har en betydelig indvirkning på processerne til dannelse af jordens klima, da det er en integreret indikator for reflektiviteten af ​​den underliggende overflade. Det afhænger af denne overflades tilstand (ruhed, farve, fugtindhold) og varierer inden for meget vide grænser. De højeste albedoværdier (op til 75%) er karakteristiske for nyfalden sne, og de laveste er karakteristiske for vandoverfladen med et stejlt indfald af sollys ("3%). Jord- og vegetationsoverfladens albedo varierer i gennemsnit fra 10 til 30%.

Hvis vi betragter hele Jorden som en helhed, er dens albedo 30%. Denne mængde kaldes Jordens planetariske albedo og er forholdet mellem reflekteret og spredt solstråling, der går ud i rummet, og den samlede mængde stråling, der kommer ind i atmosfæren.

I byområder er albedoen normalt lavere end i naturlige, uforstyrrede landskaber. Den karakteristiske albedoværdi for territoriet af store byer med et tempereret klima er 15-18%. I sydlige byer er albedoen som regel højere på grund af brugen af ​​lysere farver i farvning af facader og tage, i nordlige byer med tæt bebyggelse og mørke farveløsninger til bygninger er albedoen lavere. Dette gør det muligt i varme sydlige lande at reducere mængden af ​​absorberet solstråling og derved reducere bygningens termiske baggrund, og i nordlige kolde områder tværtimod at øge andelen af ​​absorberet solstråling, hvilket øger den samlede termiske baggrund.

Absorberet stråling(*U P0GL) kaldes også kortbølget strålingsbalance (VC) og er forskellen mellem den totale og reflekterede stråling (to kortbølgede fluxer):

^absorbere = 5 k = 0~ I K- (1.4)

Det opvarmer de øverste lag af jordens overflade og alt, hvad der er placeret på det (vegetationsdækning, veje, bygninger, strukturer osv.), Som et resultat af, at de udsender langbølget stråling, usynlig for det menneskelige øje. Denne stråling kaldes oftere egen stråling af jordens overflade(? 3). Dens værdi er ifølge Stefan-Boltzmann-loven proportional med den absolutte temperaturs fjerde potens.

Atmosfæren udsender også langbølget stråling, hvoraf det meste når jordens overflade og næsten fuldstændigt absorberes af den. Denne stråling kaldes modstråling fra atmosfæren (E a). Atmosfærens modstråling øges med stigende overskyethed og luftfugtighed og er en meget vigtig varmekilde for jordens overflade. Ikke desto mindre er atmosfærens langbølgede stråling altid lidt mindre end jordens, på grund af hvilken jordoverfladen mister varme, og forskellen mellem disse værdier kaldes effektiv stråling af jorden (E ef).

I gennemsnit på tempererede breddegrader mister jordens overflade gennem effektiv stråling cirka halvdelen af ​​den varmemængde, den modtager fra absorberet solstråling. Ved at absorbere jordens stråling og sende modstråling til jordens overflade, reducerer atmosfæren afkølingen af ​​denne overflade om natten. I løbet af dagen gør det ikke meget for at forhindre opvarmningen af ​​Jordens overflade. Denne indflydelse af jordens atmosfære på det termiske regime af jordens overflade kaldes drivhuseffekt. Fænomenet drivhuseffekt er således tilbageholdelse af varme nær jordens overflade. En stor rolle i denne proces spilles af gasser af teknogen oprindelse, primært kuldioxid, hvis koncentration er særlig høj i byer. Men hovedrollen tilhører stadig gasser af naturlig oprindelse.

Det vigtigste stof i atmosfæren, der absorberer langbølget stråling fra Jorden og sender modstråling er vanddamp Den absorberer næsten al langbølget stråling med undtagelse af bølgelængdeområdet fra 8,5 til 12 mikron, som kaldes "gennemsigtighedsvindue" vanddamp. Kun i dette interval passerer terrestrisk stråling ud i det ydre rum gennem atmosfæren. Ud over vanddamp absorberer kuldioxid stærkt langbølget stråling, og det er netop i vinduet for gennemsigtighed af vanddamp; ozon, såvel som metan, nitrogenoxid, chlorfluorcarboner (freoner) og nogle andre gasurenheder absorberer meget mere svagt.

Varmetilbageholdelse nær jordens overflade er en meget vigtig proces for at opretholde liv. Uden den ville Jordens gennemsnitstemperatur være 33°C lavere end den nuværende, og levende organismer kunne næsten ikke leve på Jorden. Derfor er pointen ikke i drivhuseffekten som sådan (den opstod trods alt fra det øjeblik, atmosfæren blev dannet), men i det faktum, at under påvirkning af menneskeskabt aktivitet, gevinst denne effekt. Årsagen er den hurtige stigning i koncentrationen af ​​drivhusgasser af teknogen oprindelse, hovedsageligt C0 2, der udledes under forbrænding af organisk brændsel. Dette kan føre til, at med den samme indkommende stråling vil andelen af ​​varme, der er tilbage på planeten, stige, og følgelig vil temperaturen på jordens overflade og atmosfære stige. I løbet af de sidste 100 år er vores planets lufttemperatur steget med gennemsnitligt 0,6°C.

Det menes, at når koncentrationen af ​​CO 2 fordobles i forhold til dens førindustrielle værdi, vil den globale opvarmning være omkring 3°C (ifølge forskellige skøn - fra 1,5 til 5,5°C). Hvori største ændringer bør forekomme i troposfæren på høje breddegrader i efterår-vinterperioden. Som et resultat vil isen i Arktis og Antarktis begynde at smelte, og verdenshavets niveau vil begynde at stige. Denne stigning kan variere fra 25 til 165 cm, hvilket betyder, at mange byer ligger i kystområder have og oceaner vil blive oversvømmet.

Dette er således et meget vigtigt spørgsmål, der påvirker millioner af menneskers liv. Med dette i betragtning blev den første internationale konference om problemet med menneskeskabte klimaændringer afholdt i Toronto i 1988. Forskere er kommet til den konklusion, at konsekvenserne af en stigning i drivhuseffekten på grund af en stigning i kuldioxid i atmosfæren er næst efter konsekvenserne af en global atomkrig. Samtidig blev det mellemstatslige panel om klimaændringer (IPCC) dannet i FN (FN). IPCC - Mellemstatsligt Panel om Klimaændringer), som studerer virkningen af ​​stigende overfladetemperaturer på klimaet, økosystemet i Verdenshavet, biosfæren som helhed, herunder livet og sundheden for planetens befolkning.

I 1992 blev rammekonventionen om klimaændringer (FCCC) vedtaget i New York, hvis hovedmål var at sikre stabilisering af drivhusgaskoncentrationer i atmosfæren på niveauer, der ville forhindre farlige konsekvenser menneskelig indgriben i klimasystem. Til praktisk implementering konvention i december 1997 i Kyoto (Japan) den international konference Kyoto-protokollen blev vedtaget. Den definerer specifikke kvoter for drivhusgasemissioner fra de deltagende lande, herunder Rusland, som ratificerede denne protokol i 2005.

På tidspunktet for skrivningen af ​​denne bog var en af ​​de seneste konferencer, dedikeret til klimaændringer, er klimakonferencen i Paris, afholdt fra 30. november til 12. december 2015. Formålet med denne konference er at underskrive en international aftale om at begrænse stigningen i den gennemsnitlige temperatur på planeten til højst 2 °C ved 2100.

Så som et resultat af samspillet mellem forskellige strømme af kortbølget og langbølget stråling modtager og taber jordens overflade konstant varme. Den resulterende værdi af strålingsindstrømning og -udstrømning er strålingsbalance (I), som bestemmer den termiske tilstand af jordens overflade og jordlaget af luft, nemlig deres opvarmning eller afkøling:

I = Q- «k - ?eff = 60 - EN)-? ef =

= (5"sin/^ > + D)(l-A)-E^f = B k + Ba. (

Data om strålingsbalancen er nødvendige for at vurdere graden af ​​opvarmning og afkøling af forskellige overflader både under naturlige forhold og i det arkitektoniske miljø, beregning af det termiske regime af bygninger og strukturer, bestemmelse af fordampning, varmereserver i jorden, rationering af kunstvanding af landbruget områder og andre nationaløkonomiske formål.

Målemetoder. Forskning er nøglen strålingsbalance Jorden for at forstå klimamønstrene og dannelsen af ​​mikroklimatiske forhold bestemmer den grundlæggende rolle for observationsdata om dets komponenter - aktinometriske observationer.

På meteorologiske stationer i Rusland bruges det termoelektrisk metode målinger af strålingsflux. Den målte stråling absorberes af instrumenternes sorte modtagende overflade, bliver til varme og opvarmer termopælens aktive junctions, mens de passive junctions ikke opvarmes af stråling og har en lavere temperatur. På grund af forskellen i temperaturerne på de aktive og passive kryds fremkommer en termoelektromotorisk kraft ved termopælens terminal, proportional med intensiteten af ​​den målte stråling. Således er de fleste aktinometriske instrumenter i forhold- de måler ikke selve strålingsfluxene, men mængder, der er proportionale med dem - strøm eller spænding. Til dette formål er enheder forbundet for eksempel til digitale multimetre og tidligere til pointergalvanometre. Samtidig indeholder passet på hver enhed den såkaldte "omregningsfaktor" - divisionspris for et elektrisk måleapparat (W/m2). Denne multiplikator beregnes ved at sammenligne aflæsningerne af et bestemt relativ instrument med aflæsningerne absolut enheder - pyrheliometre.

Princippet om drift af absolutte enheder er anderledes. I Ångström kompensationspyrheliometeret udsættes således en sort metalplade for solen, mens en anden lignende plade forbliver i skyggen. Der opstår en temperaturforskel mellem dem, som overføres til termoelementforbindelserne, der er fastgjort til pladerne, og dermed exciteres en termoelektrisk strøm. I dette tilfælde føres strøm fra batteriet gennem den skraverede plade, indtil den varmes op til samme temperatur som pladen i solen, hvorefter den termoelektriske strøm forsvinder. Baseret på styrken af ​​den passerede "kompenserende" strøm kan man bestemme mængden af ​​varme modtaget af den sorte plade, som igen vil være lig med mængden af ​​varme modtaget fra Solen af ​​den første plade. På den måde kan mængden af ​​solstråling bestemmes.

Ved vejrstationer i Rusland (og tidligere i USSR), der udfører observationer af komponenterne i strålingsbalancen, sikres homogeniteten af ​​aktinometriske dataserier ved brug af den samme type instrumenter og deres omhyggelige kalibrering, såvel som den samme måle- og databehandlingsteknikker. Som modtagere af integreret solstråling (

I Savinov-Yanishevsky termoelektriske aktinometer, hvis udseende er vist i fig. 1.6, er den modtagende del en tynd metalsværtet skive lavet af sølvfolie, hvortil de ulige (aktive) forbindelser af termopælen er limet gennem isoleringen. Under målinger absorberer denne skive solstråling, som følge heraf stiger temperaturen på skiven og aktive kryds. De jævne (passive) samlinger limes gennem isolering til en kobberring i apparathuset og har en temperatur tæt på udelufttemperaturen. Denne temperaturforskel skaber, når termopælens eksterne kredsløb lukkes, en termoelektrisk strøm, hvis styrke er proportional med intensiteten af ​​solstråling.

Ris. 1.6.

I et pyranometer (fig. 1.7) repræsenterer den modtagende del oftest et batteri af termoelementer, for eksempel lavet af manganin og konstantan, med sorte og hvide kryds, som opvarmes ulige under indflydelse af indkommende stråling. Den modtagende del af enheden skal have en vandret position for at kunne opfatte spredt stråling fra hele himlens hvælving. Pyranometeret er skygget for direkte stråling af en skærm og beskyttet mod modstråling fra atmosfæren af ​​et glasdæksel. Ved måling af total stråling er pyranometeret ikke skygget for direkte stråler.

Ris. 1.7.

En speciel enhed (foldeplade) gør det muligt at placere pyranometerhovedet i to positioner: modtager op og modtager ned. I sidstnævnte tilfælde måler pyranometeret kortbølget stråling reflekteret fra jordens overflade. I ruteobservationer er de såkaldte vandring albe-dometer, som er et pyranometerhoved forbundet med en vippelig gimbal med et håndtag.

Den termoelektriske balancemåler består af en krop med en termopæl, to modtageplader og et håndtag (fig. 1.8). Den skiveformede krop (/) har en firkantet udskæring, hvor termostøjlen er monteret (2). Håndtere ( 3 ), loddet til kroppen, tjener til at installere balancemåleren på et stativ.

Ris. 1.8.

Balancemålerens ene sorte modtageplade er rettet opad, den anden - nedad mod jordens overflade. Funktionsprincippet for en uskygget balancemåler er baseret på det faktum, at alle typer stråling, der ankommer til den aktive overflade (U, /) og E a), absorberes af enhedens sorte modtagende overflade, der vender opad, og alle typer stråling, der slipper ud fra den aktive overflade (/? k, /? l og E 3), absorberes af pladen, der peger nedad. Hver modtageplade i sig selv udsender også langbølget stråling; derudover sker der varmeudveksling med den omgivende luft og enhedens krop. På grund af husets høje termiske ledningsevne sker der imidlertid større varmeoverførsel, hvilket ikke tillader dannelsen af ​​en signifikant temperaturforskel mellem modtagepladerne. Af denne grund kan den iboende stråling af begge plader negligeres, og ud fra forskellen i deres opvarmning kan værdien af ​​strålingsbalancen af ​​enhver overflade i det plan, som balancemåleren er placeret på, bestemmes.

Da balancemålerens modtageflader ikke er dækket af et glasdæksel (ellers ville det være umuligt at måle langbølget stråling), afhænger aflæsningerne af denne enhed af vindhastigheden, hvilket reducerer temperaturforskellen på de modtagende overflader. Af denne grund fører aflæsningerne af balancemåleren til rolige forhold, der tidligere har målt vindhastigheden på enhedens niveau.

Til automatisk registrering målinger, tilføres den termoelektriske strøm, der opstår i de ovenfor beskrevne anordninger, til et elektronisk registreringspotentiometer. Ændringer i strømstyrken registreres på et bevægeligt papirbånd, mens aktinometret automatisk skal rotere, så dets modtagende del følger Solen, og pyranometeret skal altid være skygget for direkte stråling af en speciel ringbeskyttelse.

Aktinometriske observationer, i modsætning til basale meteorologiske observationer, udføres seks gange dagligt på følgende tidspunkter: 00:30, 06:30, 09:30, 12:30, 15:30 og 18:30. Da intensiteten af ​​alle typer kortbølget stråling afhænger af Solens højde over horisonten, sættes observationsperioderne iflg. betyder soltid stationer.

Karakteristiske værdier. Størrelsen af ​​direkte og totale strålingsfluxer spiller en af ​​de vigtigste roller i arkitektonisk og klimatisk analyse. Det er med deres hensyn, at bygningers orientering på siderne af horisonten, deres rumplanlægning og farveløsninger, indvendig indretning, størrelsen af ​​lysåbninger og en række andre arkitektoniske træk er forbundet. Derfor den daglige og årlige cyklus karakteristiske værdier vil blive overvejet specifikt for disse værdier af solstråling.

Energibelysningsstyrke direkte solstråling under skyfri himmel afhænger af solens højde, atmosfærens egenskaber i solens strålebane, karakteriseret ved gennemsigtighedskoefficient(en værdi, der viser, hvilken brøkdel af solstrålingen, der når jordens overflade, når solens stråler falder lodret) og længden af ​​denne vej.

Direkte solindstråling under skyfri himmel har en ret simpel døgncyklus med et maksimum omkring middagstid (fig. 1.9). Som det følger af figuren, stiger fluxen af ​​solstråling i løbet af dagen først hurtigt, derefter langsomt fra solopgang til middag og først langsomt, og derefter hurtigt aftager fra middag til solnedgang. Forskelle i irradians ved middagstid hvornår skyfri himmel i januar og juli skyldes primært forskelle i Solens middagshøjde, som er lavere om vinteren end om sommeren. Samtidig observeres ofte en asymmetri af den daglige cyklus i kontinentale områder på grund af forskellen i atmosfærisk gennemsigtighed i morgen- og eftermiddagstimerne. Atmosfærens gennemsigtighed påvirker også det årlige forløb af gennemsnitlige månedlige værdier af direkte solstråling. Den maksimale stråling under skyfri himmel kan skifte til forårsmånederne, da atmosfærens støvindhold og fugtindhold om foråret er lavere end om efteråret.

5 1, kW/m 2

b", kW/m2

Ris. 1.9.

og under gennemsnitlige overskyede forhold (b):

7 - på en overflade vinkelret på strålerne i juli; 2 - på en vandret overflade i juli; 3 - på en vinkelret overflade i januar; 4 - på en vandret overflade i januar

Overskyethed reducerer ankomsten af ​​solstråling og kan ændre dens daglige cyklus væsentligt, hvilket kommer til udtryk i forholdet mellem før- og eftermiddagstimerne. Således, i de fleste af de kontinentale regioner i Rusland i foråret- sommermånederne timemængderne af direkte stråling i timerne før middag er større end om eftermiddagen (fig. 1.9, b). Dette er hovedsageligt bestemt af den daglige variation af overskyethed, som begynder at udvikle sig kl. 9-10 om morgenen og når et maksimum i eftermiddagstimerne, hvilket reducerer strålingen. Den samlede reduktion i indstrømningen af ​​direkte solstråling under faktiske overskyede forhold kan være meget betydelig. For eksempel i Vladivostok, med dets monsunklima, udgør disse tab om sommeren 75 %, og i Skt. Petersborg, selv på et gennemsnitligt år, forhindrer skyer 65 % af den direkte stråling i at nå jordens overflade, i Moskva - omkring halvdelen .

Fordeling årlige beløb direkte solstråling under gennemsnitlige overskyede forhold over Ruslands territorium er vist i fig. 1.10. Denne faktor, som reducerer mængden af ​​solstråling, afhænger i høj grad af atmosfærisk cirkulation, hvilket fører til forstyrrelser breddegradsfordeling stråling.

Som det ses af figuren, stiger de årlige mængder af direkte stråling, der ankommer til en horisontal overflade, generelt fra høje til lavere breddegrader fra 800 til næsten 3000 MJ/m2. Et stort antal skyer i den europæiske del af Rusland fører til et fald i årlige mængder sammenlignet med regionerne i det østlige Sibirien, hvor de årlige mængder, hovedsageligt på grund af indflydelsen fra den asiatiske anticyklon om vinteren, stiger. Samtidig fører sommermonsunen til et fald i den årlige tilstrømning af stråling i kystområder i Fjernøsten. Omfanget af ændringer i middagsintensiteten af ​​direkte solstråling på Ruslands territorium varierer fra 0,54-0,91 kW/m 2 om sommeren til 0,02-0,43 kW/m 2 om vinteren.

Spredt stråling ind i den vandrette overflade ændrer sig også i løbet af dagen, stigende indtil middag og aftagende efter den (fig. 1.11).

Som i tilfældet med direkte solstråling påvirkes ankomsten af ​​diffus stråling ikke kun af solens højde og dagens længde, men også af atmosfærens gennemsigtighed. Et fald i sidstnævnte fører dog til en stigning i spredt stråling (i modsætning til direkte stråling). Derudover afhænger spredt stråling i meget vid udstrækning af overskyethed: under gennemsnitlige overskyede forhold er dens ankomst mere end det dobbelte af værdierne observeret under klar himmel. På nogle dage øger overskyet dette tal med 3-4 gange. Spredt stråling kan således i væsentlig grad supplere direkte stråling, især ved en lav position af Solen.

Ris. 1.10. Direkte solstråling, der ankommer til en vandret overflade under gennemsnitlige overskyede forhold, MJ/m2 pr. år (1 MJ/m2 = 0,278 kW? h/m2)

/), kW/m2 0,3 g

• 0,2 -
• 0,1 -

4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 timer

Ris. 1.11.

og under gennemsnitlige overskyede forhold (b)

Mængden af ​​diffus solstråling i troperne varierer fra 50 til 75 % af den direkte stråling; på 50-60° breddegrad er den tæt på direkte solstråling, og på høje breddegrader overstiger den direkte solstråling næsten hele året.

En meget vigtig faktor, der påvirker strømmen af ​​spredt stråling er albedo underliggende overflade. Hvis albedoen er stor nok, så kan den stråling, der reflekteres fra den underliggende overflade, spredt tilbage af atmosfæren, forårsage en betydelig stigning i ankomsten af ​​spredt stråling. Effekten er mest udtalt i nærvær af snedække, som har den største reflektionsevne.

Total stråling under skyfri himmel (mulig stråling) afhænger af stedets breddegrad, solens højde, atmosfærens optiske egenskaber og beskaffenheden af ​​den underliggende overflade. Under klare himmelforhold har den en simpel daglig cyklus med et maksimum ved middagstid. Asymmetrien i døgncyklussen, karakteristisk for direkte stråling, viser sig kun lidt i den samlede stråling, da faldet i direkte stråling på grund af en stigning i atmosfærisk turbiditet i anden halvdel af dagen kompenseres af en stigning i spredt stråling pga. samme faktor. I det årlige forløb, den maksimale intensitet af total stråling under skyfri himmel over det meste af territoriet

Ruslands territorium observeres i juni på grund af solens maksimale middagshøjde. Men i nogle områder overlappes denne indflydelse af indflydelsen fra atmosfærisk gennemsigtighed, og det maksimale skifter til maj (for eksempel i Transbaikalia, Primorye, Sakhalin og i en række regioner i det østlige Sibirien). Fordelingen af ​​månedlige og årlige mængder af total solstråling under skyfri himmel er angivet i tabel. 1.9 og i fig. 1,12 i form af gennemsnitsværdier for breddegrad.

Ud fra den givne tabel og figur er det tydeligt, at både intensiteten og mængden af ​​stråling stiger fra nord til syd på alle årstider i overensstemmelse med ændringen i solens højde. Undtagelsen er perioden fra maj til juli, hvor kombinationen af ​​lang dagslængde og solhøjde giver ret høje værdier af total stråling i nord og i Rusland som helhed, strålingsfeltet er sløret, dvs. har ingen udtalte gradienter.

Tabel 1.9

Samlet solstråling på en vandret overflade

med en skyfri himmel (kW h/m 2)

	Geografisk breddegrad, °N
september

Ris. 1.12. Samlet solstråling på en vandret overflade med en skyfri himmel på forskellige breddegrader (1 MJ/m2 = 0,278 kWh/m2)

Hvis der er overskyethed total solstråling bestemmes ikke kun af antallet og formen af ​​skyer, men også af solskivens tilstand. Når solskiven skinner gennem skyerne, kan den samlede stråling sammenlignet med skyfrie forhold endda stige på grund af en stigning i spredt stråling.

For gennemsnitlige overskyede forhold observeres en helt naturlig daglig variation af den samlede stråling: en gradvis stigning fra solopgang til middag og et fald fra middag til solnedgang. Samtidig bryder den daglige variation af skyet variationens symmetri i forhold til middag, karakteristisk for en skyfri himmel. I de fleste regioner i Rusland i den varme periode er værdierne før middag af total stråling således 3-8 % højere end eftermiddagsværdierne, med undtagelse af monsunregionerne i Fjernøsten, hvor forholdet er modsat. I det årlige forløb af de gennemsnitlige langsigtede månedlige summer af total stråling, sammen med den bestemmende astronomiske faktor, opstår der en cirkulationsfaktor (ved påvirkning af overskyet), så maksimum kan skifte fra juni til juli og endda til maj (fig. 1.13).

• 600 -
• 500 -
• 400 -
• 300 -
• 200 -

m. Chelyuskin

Salekhard

Arkhangelsk

Sankt Petersborg

Petropavlovsk

Kamchatsky

Khabarovsk

Astrakhan

Ris. 1.13. Samlet solstråling på en vandret overflade i enkelte byer i Rusland under reelle overskyede forhold (1 MJ/m 2 = 0,278 kWh/m 2)

5", MJ/m 2 700

Så den faktiske månedlige og årlige ankomst af total stråling er kun en del af det mulige. De største afvigelser af reelle beløb fra mulig sommer observeres i Fjernøsten, hvor overskyethed reducerer den samlede stråling med 40-60%. Generelt varierer den samlede årlige tilstrømning af total stråling på tværs af Ruslands territorium i bredderetningen og stiger fra 2800 MJ/m2 ved kysterne i det nordlige hav til 4800-5000 MJ/m2 i sydlige regioner Rusland - det nordlige Kaukasus, Nedre Volga-regionen, Transbaikalia og Primorsky-territoriet (fig. 1.14).

Ris. 1.14. Samlet stråling, der ankommer til en vandret overflade, MJ/m2 pr. år

Om sommeren er forskelle i total solstråling under virkelige skyforhold mellem byer beliggende på forskellige breddegrader ikke så "dramatiske", som det kan se ud ved første øjekast. For den europæiske del af Rusland fra Astrakhan til Cape Chelyuskin ligger disse værdier i området 550-650 MJ/m2. Om vinteren er den samlede stråling i de fleste byer, med undtagelse af Arktis, hvor polarnatten sætter ind, 50-150 MJ/m2 om måneden.

Til sammenligning: de gennemsnitlige varmeindikatorer for januar for byudvikling (beregnet på grundlag af faktiske data for Moskva) varierer fra 220 MJ/m2 pr. måned i bycentre til 120-150 MJ/m2 i intermotorvejsområder med boligbebyggelse med lav tæthed. I produktions- og forsyningslagerzonerne er varmeindikatorerne i januar 140 MJ/m 2 . Den samlede solstråling i Moskva i januar er 62 MJ/m 2. Om vinteren er det således muligt ved brug af solstråling ikke at dække mere end 10-15% (under hensyntagen til solpanelernes effektivitet på 40%) af bygningens designvarme medium tæthed selv i Irkutsk og Yakutsk, berømt for deres solrige vintervejr, selvom deres territorium er fuldstændig dækket af solcellepaneler.

Om sommeren stiger den samlede solindstråling med 6-9 gange, og varmeforbruget reduceres med 5-7 gange i forhold til vinteren. Varmeindeks i juli falder til værdier på 35 MJ/m2 og mindre - i boligområder og 15 MJ/m2 og mindre - i territorier industrielle formål, dvs. til værdier, der ikke udgør mere end 3-5 % af den samlede solstråling. Derfor, om sommeren, hvor opvarmnings- og belysningsbehovet er minimalt, er der i hele Rusland et overskud af denne vedvarende naturressource, som ikke kan genbruges, hvilket igen sætter spørgsmålstegn ved muligheden for at bruge solcellepaneler, i det mindste i byer og lejlighedsbygninger .

Elforbrug (uden varme- og varmtvandsforsyning), også forbundet med den ujævne fordeling af det samlede bygningsareal, befolkningstæthed og funktionelle formål for forskellige territorier, er i

Varmetæthed er den gennemsnitlige indikator for forbrug af alle typer energi (el, varme, varmtvandsforsyning) pr. 1 m 2 af bygningsarealet.

tilfælde fra 37 MJ/m 2 pr. måned (beregnet som 1/12 af det årlige beløb) i tæt bebyggelse og op til 10-15 MJ/m 2 pr. måned i områder med lav bebyggelsestæthed. I dagtimerne og om sommeren falder elforbruget naturligvis. Tætheden af ​​elektricitetsforbruget i juli i de fleste boligområder og områder med blandet anvendelse er 8-12 MJ/m2, med en samlet solstråling under reelle overskyede forhold i Moskva omkring 600 MJ/m2. For at dække strømforsyningsbehovet i byområder (ved at bruge eksemplet med Moskva), er det således nødvendigt kun at udnytte omkring 1,5-2% af solstrålingen. Den resterende stråling, hvis den bortskaffes, vil være overskydende. Samtidig er spørgsmålet om at akkumulere og bevare solstråling i dagtimerne til belysning om aftenen og natten, når belastningen på strømforsyningssystemer er maksimal, og solen næsten ikke eller slet ikke skinner, endnu løst. Dette vil kræve transmission af elektricitet over lange afstande mellem områder, hvor solen stadig står ret højt, og dem, hvor solen allerede er gået ned under horisonten. Samtidig vil elektricitetstab i netværk kunne sammenlignes med dets besparelser ved brug af solcellepaneler. Eller det vil være nødvendigt at bruge batterier med høj kapacitet, hvis produktion, installation og efterfølgende bortskaffelse vil kræve energiomkostninger, der sandsynligvis ikke vil blive dækket af energibesparelser, der er akkumuleret i hele driftsperioden.

En anden, ikke mindre vigtig faktor, der gør det tvivlsomt, om det er muligt at skifte til solpaneler som en alternativ strømforsyningskilde i byskala, er, at driften af ​​solcelleceller i sidste ende vil føre til en betydelig stigning i solstråling absorberet i byen, og følgelig en stigning i lufttemperaturen i byen. by om sommeren. Således samtidig med køling på grund af fotopaneler og klimaanlæg drevet fra dem indre miljø der vil være en generel stigning i lufttemperaturen i byen, hvilket i sidste ende vil reducere alle de økonomiske og miljømæssige fordele ved at spare på elektriciteten ved at bruge stadig meget dyre solcellepaneler til nul.

Det følger heraf, at installation af udstyr til at omdanne solstråling til elektricitet er berettiget i en meget begrænset liste af tilfælde: kun om sommeren, kun i klimatiske områder med tørt, varmt, delvist overskyet vejr, kun i små byer eller individuelle hyttelandsbyer, og kun hvis denne elektricitet bruges til at drive installationerne på klimaanlæg og ventilation af bygningers indre miljø. I andre tilfælde - andre områder, andre byforhold og på andre tidspunkter af året - er brugen af ​​solcellepaneler og solfangere til behov for el- og varmeforsyning til almindelige bygninger i mellemstore og store byer beliggende i et tempereret klima ineffektivt.

Solstrålings bioklimatiske betydning. Den afgørende rolle for indvirkningen af ​​solstråling på levende organismer kommer ned til deltagelse i dannelsen af ​​deres strålings- og varmebalancer på grund af termisk energi i de synlige og infrarøde dele af solspektret.

Synlige stråler er især vigtige for organismer. De fleste dyr er ligesom mennesker gode til at skelne lysets spektrale sammensætning, og nogle insekter ser endda i det ultraviolette område. At have lyssyn og lysorientering er en vigtig overlevelsesfaktor. For eksempel i en person er tilstedeværelsen af ​​farvesyn en af ​​de mest psyko-emotionelle og optimerende faktorer i livet. At være i mørke har den modsatte effekt.

Som du ved, syntetiserer grønne planter organisk stof og producerer derfor mad til alle andre organismer, inklusive mennesker. Denne proces, der er essentiel for liv, sker under assimileringen af ​​solstråling, og planter bruger et vist område af spektret i bølgelængdeområdet 0,38-0,71 mikron. Denne stråling kaldes fotosyntetisk aktiv stråling(PAR) og er meget vigtig for planteproduktiviteten.

Den synlige del af lyset skaber naturlig belysning. I forhold til den er alle planter opdelt i lyselskende og skyggetolerante. Utilstrækkeligt lys forårsager stængelsvækkelse, svækker dannelsen af ​​ører og ører på planter, reducerer sukkerindholdet og mængden af ​​olier i kulturplanter og gør det vanskeligt for dem at bruge mineralnæring og gødning.

Biologisk virkning infrarøde stråler består af termisk effekt når de optages af planters og dyrs væv. I dette tilfælde ændres den kinetiske energi af molekyler, og elektriske og kemiske processer accelererer. På grund af infrarød stråling kompenseres der for manglen på varme (især i høje bjergområder og høje breddegrader), der modtages af planter og dyr fra det omgivende rum.

Ultraviolet stråling i henhold til biologiske egenskaber og virkninger på mennesker er de normalt opdelt i tre regioner: region A - med bølgelængder fra 0,32 til 0,39 mikron; region B - fra 0,28 til 0,32 μm og region C - fra 0,01 til 0,28 μm. Region A er karakteriseret ved en relativt svagt udtrykt biologisk effekt. Det forårsager kun fluorescens af en række organiske stoffer; hos mennesker fremmer det dannelsen af ​​pigment i huden og mild erytem (rødme af huden).

Strålerne i område B er meget mere aktive. Forskellige reaktioner fra organismer på ultraviolet bestråling, ændringer i hud, blod mv. primært på grund af dem. Den kendte vitamindannende effekt af ultraviolet stråling er, at ergosteron-næringsstoffer omdannes til vitamin O, som virker stærkt stimulerende på vækst og stofskifte.

Den kraftigste biologiske effekt på levende celler udøves af strålerne fra område C. Baktericid effekt sollys primært på grund af dem. I små doser er ultraviolette stråler nødvendige for planter, dyr og mennesker, især børn. Men i store mængder er stråler fra region C ødelæggende for alt levende, og liv på Jorden er kun muligt, fordi denne kortbølgede stråling næsten fuldstændigt blokeres af atmosfærens ozonlag. Løsningen på spørgsmålet om virkningen af ​​for store doser af ultraviolet stråling på biosfæren og mennesker er blevet særligt presserende i de seneste årtier på grund af udtømningen af ​​ozonlaget i Jordens atmosfære.

Effekten af ​​ultraviolet stråling (UVR), der når jordens overflade på en levende organisme, er meget forskelligartet. Som nævnt ovenfor har det i moderate doser en gavnlig effekt: det øger vitaliteten og øger kroppens modstand mod infektionssygdomme. Mangel på UVR fører til patologiske fænomener kaldet UV-mangel eller UV-sult og viser sig i mangel på E-vitamin, hvilket fører til en forstyrrelse af fosfor-calcium-metabolismen i kroppen.

Overskydende UVR kan føre til meget alvorlige konsekvenser: dannelse af hudkræft, udvikling af andre onkologiske formationer, udseende af fotokeratitis ("sneblindhed"), fotokonjunktivitis og endda grå stær; forstyrrelse af immunsystemet af levende organismer, såvel som mutagene processer i planter; ændringer i egenskaber og ødelæggelse polymer materialer, meget udbredt i byggeri og arkitektur. For eksempel kan UV-stråling misfarve facademalinger eller føre til mekanisk ødelæggelse af polymerfinish og strukturelle byggeprodukter.

Arkitektonisk og konstruktionsmæssig betydning af solstråling. Data om solenergi bruges til at beregne den termiske balance i bygninger og varme- og klimaanlæg, til at analysere ældningsprocesserne for forskellige materialer, under hensyntagen til effekten af ​​stråling på en persons termiske tilstand, ved valg af den optimale artssammensætning af grønne områder til landskabspleje af et bestemt område og mange andre formål. Solstråling bestemmer regimet for naturlig belysning af jordens overflade, hvilket kendskab er nødvendigt ved planlægning af energiforbrug, design af forskellige strukturer og organisering af transport. Strålingsregimet er således en af ​​de førende byplanlægnings- og arkitektoniske og konstruktionsmæssige faktorer.

Isolering af bygninger er en af de vigtigste forhold bygningens hygiejne, derfor lægges der særlig vægt på bestråling af overflader med direkte sollys som en vigtig miljøfaktor. Samtidig har solen ikke kun en hygiejnisk effekt på det indre miljø, dræber patogene organismer, men har også en psykologisk effekt på en person. Effekten af ​​en sådan bestråling afhænger af varigheden af ​​processen med eksponering for sollys, så solstråling måles i timer, og dens varighed er standardiseret af de relevante dokumenter fra det russiske sundhedsministerium.

Den krævede minimumssolstråling for at sikre behagelige forhold bygningers indre miljø, betingelser for menneskeligt arbejde og hvile, består af den påkrævede belysning af bolig- og arbejdslokaler, mængden af ​​ultraviolet stråling, der kræves af menneskekroppen, mængden af ​​varme absorberet af ydre hegn og overført inde i bygninger, hvilket sikrer termisk komfort i det indre miljø. Ud fra disse krav træffes arkitektoniske og planmæssige beslutninger, og orienteringen af ​​stuer, køkkener, bryggers og arbejdsrum fastlægges. Hvis der er et overskud af solstråling, er det nødvendigt at installere loggiaer, persienner, skodder og andre solbeskyttelsesanordninger.

Analyse af mængden af ​​solstråling (direkte og diffus), der ankommer til forskelligt orienterede overflader (lodret og vandret), anbefales at udføres i følgende skala:

• mindre end 50 kW h/m 2 pr. måned - ubetydelig stråling;
• 50-100 kW h/m 2 pr. måned - gennemsnitlig stråling;
• 100-200 kW h/m 2 pr. måned - høj stråling;
• mere end 200 kW h/m 2 pr. måned - overskydende stråling.

Med ubetydelig stråling observeret på tempererede breddegrader hovedsageligt i vintermånederne, er dens bidrag til bygningers termiske balance så lille, at den kan negligeres. Med gennemsnitlig stråling på tempererede breddegrader sker der en overgang til regionen negative værdier strålingsbalance af jordens overflade og bygninger, konstruktioner, kunstige belægninger osv. placeret på den. I denne forbindelse begynder de at miste mere termisk energi i løbet af den daglige cyklus, end de modtager varme fra solen i løbet af dagen. Disse tab i varmebalance bygninger ikke er omfattet af interne kilder varme (elektriske apparater, varmtvandsrør, metabolisk varmeudvikling af mennesker osv.), og de skal kompenseres ved drift af varmesystemer - opvarmningsperioden begynder.

Med høj stråling og reelle overskyede forhold er den termiske baggrund for byområdet og bygningers indre miljø i komfortzonen uden brug kunstige systemer opvarmning og afkøling.

Med overskydende stråling i byer med tempererede breddegrader, især dem, der ligger i tempererede kontinentale og skarpt kontinentale klimaer, kan overophedning af bygninger og deres indre og ydre miljøer observeres om sommeren. I den forbindelse står arkitekter over for opgaven med at beskytte arkitektonisk miljø fra overdreven stråling. Der anvendes passende rumplanlægningsløsninger, den optimale orientering af bygninger langs horisonten, arkitektoniske solafskærmningselementer af facader og lysåbninger vælges. Hvis arkitektoniske midler til at beskytte mod overophedning ikke er nok, opstår behovet for kunstig konditionering af bygningers indre miljø.

Strålingsregimet påvirker også valg af orientering og størrelse af lysåbninger. Ved lav stråling kan størrelsen af ​​lysåbninger øges til enhver størrelse, forudsat at varmetabet gennem udvendige hegn holdes på et niveau, der ikke er højere end standard. I tilfælde af overskydende stråling er lysåbninger lavet af minimal størrelse, hvilket sikrer kravene til isolering og naturlig belysning af lokalerne.

Facadernes lethed, som bestemmer deres reflektionsevne (albedo), vælges også ud fra krav til solbeskyttelse eller omvendt under hensyntagen til muligheden for maksimal absorption af solstråling i områder med køligt og koldt vejr. fugtigt klima og med moderat til ubetydelig solstråling i sommermånederne. For at vælge modstående materialer baseret på deres reflekterende evne er det nødvendigt at vide, hvor meget solstråling der når væggene i bygninger med forskellige orienteringer, og hvad er forskellige materialers evne til at absorbere denne stråling. Da strålingens ankomst til væggen afhænger af stedets breddegrad, og hvordan væggen er orienteret i forhold til siderne af horisonten, vil opvarmningen af ​​væggen og temperaturen inde i de rum, der støder op til den, afhænge af dette.

Absorptionsevnen af ​​forskellige facadeafslutningsmaterialer afhænger af deres farve og tilstand (tabel 1.10). Hvis de månedlige mængder af solstråling, der ankommer til vægge med forskellige orienteringer 1, og disse vægges albedo er kendt, så kan mængden af ​​varme absorberet af dem bestemmes.

Tabel 1.10

Absorptionsevne af byggematerialer

Data om mængden af ​​indkommende solstråling (direkte og diffus) under en skyfri himmel på lodrette overflader med forskellige orienteringer er givet i joint venturet "Building Climatology".

Navn på materiale og forarbejdning	Egenskab overflader	overflader	Absorberet stråling, %
Beton pudset	Ru
		Lyseblå
		Mørkegrå
		Blålig
	hugget
		Gullig Brun
	Poleret
	Rent snit	Lysegrå
	hugget
Tag
Ruberoid		Brun
Cink stål		Lysegrå
Tagsten

Ved at vælge passende materialer og farver til byggekuverter, dvs. Ved at ændre væggenes albedo kan du ændre mængden af ​​stråling, der absorberes af væggen, og dermed reducere eller øge opvarmningen af ​​væggene med solvarme. Denne teknik bruges aktivt i den traditionelle arkitektur i forskellige lande. Alle ved, at sydlige byer udmærker sig ved den overordnede lyse (hvide med farvede indretning) farvning af de fleste boligbyggerier, mens for eksempel skandinaviske byer hovedsageligt er byer bygget af mørke mursten eller ved at bruge mørkefarvede planker til beklædning af bygninger.

Det anslås, at 100 kWh/m2 absorberet stråling øger den ydre overfladetemperatur med ca. 4°C. Væggene i bygninger i de fleste regioner i Rusland modtager denne mængde stråling i gennemsnit pr. time, hvis de er orienteret mod syd og øst, såvel som mod vest, sydvest og sydøst, hvis de er lavet af mørke mursten og ikke er pudset eller pudset. har mørkfarvet gips.

For at gå fra den månedlige gennemsnitlige vægtemperatur uden at tage hensyn til stråling til den mest anvendte karakteristik i termiske beregninger - udelufttemperaturen - indføres et ekstra temperaturadditiv På, afhængig af den månedlige mængde solstråling, der absorberes af væggen VC(Fig. 1.15). Ved at kende intensiteten af ​​den samlede solstråling, der kommer til væggen, og albedo af overfladen af ​​denne væg, er det således muligt at beregne dens temperatur ved at indføre en passende korrektion til lufttemperaturen.

VC, kW t/m 2

Ris. 1.15. Forøgelse af temperaturen på den ydre overflade af væggen på grund af absorption af solstråling

I almindelig sag temperaturtilsætningen på grund af absorberet stråling bestemmes ceteris paribus, dvs. ved samme lufttemperatur, fugtighed og termiske modstand af den omsluttende struktur, uanset vindhastighed.

I klart vejr, ved middagstid, kan de sydlige, før middag - sydøstlige og om eftermiddagen - sydvestlige vægge absorbere op til 350-400 kWh/m 2 solvarme og varme op, så deres temperatur kan blive 15-20 ° C højere udenfor lufttemperatur. Dette skaber høj temperaturkon-

stoler mellem væggene i samme bygning. Disse kontraster i nogle områder viser sig at være betydelige ikke kun om sommeren, men også i den kolde årstid i solrigt vejr med lav vind, selv ved meget lave lufttemperaturer. Metalkonstruktioner er særligt modtagelige for overophedning. Således ifølge tilgængelige observationer i Yakutia, beliggende i et tempereret skarpt kontinentalt klima, præget af delvist overskyet vejr om vinteren og sommeren, ved middagstid med en klar himmel, aluminiumsdelene af de omsluttende strukturer og taget af Yakut-vandkraftværket station opvarmes 40-50 ° C over lufttemperaturen, selv ved lave værdier af sidstnævnte.

Overophedning af isolerede vægge på grund af absorption af solstråling skal sikres allerede på det arkitektoniske projekteringsstadium. Denne effekt kræver ikke kun beskyttelse af vægge mod overdreven isolering ved arkitektoniske metoder, men også passende planlægningsløsninger for bygninger, brug af varmesystemer med forskellig effekt til forskelligt orienterede facader, inklusion af sømme i designet for at lindre stress i strukturer og krænkelse af tætheden af ​​leddene på grund af deres temperaturdeformationer osv.

I tabel 1.11 viser som eksempel de månedlige mængder af absorberet solstråling i juni for flere geografiske objekter tidligere USSR ved givne albedoværdier. Fra denne tabel kan det ses, at hvis albedoen for den nordlige væg af bygningen er 30%, og den sydlige er 50%, så vil de i Odessa, Tbilisi og Tashkent varme op i samme grad. Hvis i nordlige egne Hvis den nordlige vægs albedo reduceres til 10 %, vil den modtage næsten 1,5 gange mere varme end en væg med en albedo på 30 %.

Tabel 1.11

Månedlige mængder af solstråling absorberet af bygningers vægge i juni ved forskellige albedoværdier (kW h/m2)

I ovenstående eksempler, baseret på data om total (direkte og diffus) solstråling indeholdt i joint venturet "Building Climatology" og klimaopslagsbøger, er solstråling reflekteret fra jordens overflade og omgivende objekter (f.eks. eksisterende bygninger), der ankommer kl. forskellige vægge af bygninger. Det afhænger mindre af deres orientering, hvorfor det ikke er givet i reguleringsdokumenter for byggeri. Denne reflekterede stråling kan dog være ret intens og i kraft sammenlignelig med direkte eller spredt stråling. Derfor skal det under arkitektonisk design tages i betragtning ved at beregne for hvert enkelt tilfælde.

Solstråling - stråling karakteristisk for vores belysning planetsystem. Solen er hovedstjernen, som Jorden og dens naboplaneter kredser om. Faktisk er det en enorm varm kugle af gas, der konstant udsender strømme af energi i rummet omkring den. Det er det, der kaldes stråling. Dødelig, på samme tid er denne energi en af ​​de vigtigste faktorer, der gør livet muligt på vores planet. Som alt andet i denne verden er fordelene og skaderne ved solstråling for organisk liv tæt forbundne.

Generelt overblik

For at forstå, hvad solstråling er, skal du først forstå, hvad Solen er. Den vigtigste varmekilde, der giver betingelserne for organisk eksistens på vores planet, i de universelle vidder, er kun en lille stjerne i den galaktiske udkant Mælkevejen. Men for jordboerne er Solen midten af ​​mini-universet. Det er trods alt omkring denne gasklump, at vores planet drejer. Solen giver os varme og lys, det vil sige, den leverer former for energi, uden hvilke vores eksistens ville være umulig.

I oldtiden var kilden til solstråling - Solen - en guddom, en genstand, der var værdig til tilbedelse. Solens bane hen over himlen syntes for folk at være et åbenlyst bevis på Guds vilje. Forsøg på at forstå essensen af ​​fænomenet, for at forklare, hvad denne stjerne er, er blevet gjort i lang tid, og Copernicus ydede et særligt betydningsfuldt bidrag til dem og dannede ideen om heliocentrisme, som var slående forskellig fra den almindeligt accepterede geocentrisme fra den tid. Det er dog med sikkerhed kendt, at selv i oldtiden tænkte videnskabsmænd mere end én gang på, hvad Solen er, hvorfor den er så vigtig for enhver form for liv på vores planet, hvorfor bevægelsen af ​​dette lys er præcis den måde, vi ser. det.

Teknologiens fremskridt har gjort det muligt bedre at forstå, hvad Solen er, hvilke processer der sker inde i stjernen, på dens overflade. Forskere har lært, hvad solstråling er, hvordan et gasobjekt påvirker planeterne i dets indflydelseszone, især jordens klima. Nu har menneskeheden en tilstrækkelig omfangsrig videnbase til at sige med tillid: det var muligt at finde ud af, hvad strålingen udsendt af Solen er i sin essens, hvordan man måler denne energistrøm, og hvordan man formulerer træk ved dens påvirkning på forskellige former organisk liv på jorden.

Om vilkår

Det vigtigste skridt i at mestre essensen af ​​konceptet blev lavet i det sidste århundrede. Det var dengang, den fremtrædende astronom A. Eddington formulerede en antagelse: termonuklear fusion sker i solens dybder, hvilket tillader frigivelsen af ​​en enorm mængde energi, der udsendes i rummet omkring stjernen. I et forsøg på at estimere størrelsen af ​​solstråling blev der gjort en indsats for at bestemme de faktiske parametre for miljøet på armaturet. Således når temperaturen af ​​kernen ifølge videnskabsmænd op på 15 millioner grader. Dette er tilstrækkeligt til at klare den gensidige frastødende påvirkning af protoner. Kollisionen af ​​enheder fører til dannelsen af ​​heliumkerner.

Ny information tiltrak sig opmærksomhed fra mange fremtrædende videnskabsmænd, herunder A. Einstein. I forsøg på at estimere mængden af ​​solstråling fandt forskerne ud af, at heliumkerner i deres masse er ringere end den samlede værdi af 4 protoner, der er nødvendige for dannelsen af ​​en ny struktur. Sådan blev et træk ved reaktionerne identificeret, kaldet "massedefekten". Men i naturen kan intet forsvinde sporløst! I et forsøg på at finde de "undslupne" værdier sammenlignede videnskabsmænd energihealing og specificiteten af ​​masseændringer. Det var da, det var muligt at afsløre, at forskellen blev udsendt af gammastråler.

Emitterede objekter går fra kernen af ​​vores stjerne til dens overflade gennem adskillige gasformige atmosfæriske lag, hvilket fører til fragmentering af elementer og dannelsen af ​​elektromagnetisk stråling baseret på dem. Blandt andre typer solstråling er lys, der opfattes af det menneskelige øje. Grove skøn tyder på, at processen med at passere gammastråler tager omkring 10 millioner år. Yderligere otte minutter - og den udsendte energi når overfladen af ​​vores planet.

Hvordan og hvad?

Solstråling er det samlede kompleks af elektromagnetisk stråling, som har et ret bredt område. Dette inkluderer den såkaldte solvind, det vil sige en energistrøm dannet af elektroner, lette partikler. Ved grænselaget af vores planets atmosfære observeres konstant den samme intensitet af solstråling. En stjernes energi er diskret, dens overførsel udføres gennem kvanter, og den korpuskulære nuance er så ubetydelig, at strålerne kan betragtes som elektromagnetiske bølger. Og deres fordeling, som fysikere har fundet, sker jævnt og i en lige linje. For at beskrive solstråling er det således nødvendigt at bestemme dens karakteristiske bølgelængde. Baseret på denne parameter er det sædvanligt at skelne mellem flere typer stråling:

• varm;
• radiobølge;
• Hvidt lys;
• ultraviolet;
• gamma;
• Røntgen.

Forholdet mellem infrarød, synlig, ultraviolet er bedst estimeret på følgende måde: 52%, 43%, 5%.

For en kvantitativ strålingsvurdering er det nødvendigt at beregne energifluxtætheden, det vil sige mængden af ​​energi, der når et begrænset område af overfladen i en given tidsperiode.

Forskning har vist, at solstråling overvejende absorberes af den planetariske atmosfære. Takket være dette sker opvarmning til en temperatur, der er behagelig for det organiske liv, der er karakteristisk for Jorden. Den eksisterende ozonskal tillader kun en hundrededel af ultraviolet stråling at passere igennem. I dette tilfælde er kortlange bølger, der er farlige for levende væsener, fuldstændig blokeret. Atmosfæriske lag er i stand til at sprede næsten en tredjedel af solens stråler, og yderligere 20% absorberes. Derfor når ikke mere end halvdelen af ​​den samlede energi planetens overflade. Det er denne "rest", som videnskaben kalder direkte solstråling.

Hvad med flere detaljer?

Der er flere aspekter, der bestemmer, hvor intens den direkte stråling vil være. De mest betydningsfulde er indfaldsvinklen afhængig af breddegrad ( geografiske karakteristika lokaliteter på kloden), den tid på året, der bestemmer, hvor stor afstanden er til et bestemt punkt fra strålingskilden. Meget afhænger af atmosfærens karakteristika – hvor forurenet den er, hvor mange skyer der er på et givet tidspunkt. Endelig spiller arten af ​​overfladen, som strålen falder på, en rolle, nemlig dens evne til at reflektere indkommende bølger.

Total solstråling er en størrelse, der kombinerer spredte volumener og direkte stråling. Parameteren, der bruges til at vurdere intensiteten, estimeres i kalorier pr. arealenhed. Samtidig skal du huske, at på forskellige tidspunkter af dagen er værdierne, der er karakteristiske for stråling, forskellige. Derudover kan energi ikke fordeles jævnt over planetens overflade. Jo tættere på stangen, jo højere intensitet, mens snedækkene er meget reflekterende, hvilket betyder, at luften ikke får mulighed for at varme op. Jo længere fra ækvator, jo lavere vil den samlede solbølgestråling være.

Som videnskabsmænd har opdaget, har solstrålingens energi en alvorlig indvirkning på det planetariske klima og underkuer livsaktiviteten af ​​forskellige organismer, der eksisterer på Jorden. I vores land, såvel som på vores nærmeste naboers territorium, såvel som i andre lande på den nordlige halvkugle, om vinteren tilhører den overvejende andel spredt stråling, men om sommeren dominerer direkte stråling.

Infrarøde bølger

Af den samlede mængde af total solstråling tilhører en imponerende procentdel det infrarøde spektrum, som ikke opfattes af det menneskelige øje. På grund af sådanne bølger opvarmes planetens overflade og transmitterer gradvist termisk energi luftmasser. Dette hjælper med at opretholde et behageligt klima og opretholde betingelserne for eksistensen af ​​organisk liv. Hvis der ikke opstår alvorlige forstyrrelser, forbliver klimaet relativt uændret, hvilket betyder, at alle skabninger kan leve under deres sædvanlige forhold.

Vores stjerne er ikke den eneste kilde til infrarøde bølger. Lignende stråling er karakteristisk for enhver opvarmet genstand, inklusive et almindeligt batteri i et menneskeligt hjem. Det er på princippet om opfattelse infrarød stråling Talrige enheder fungerer, som gør det muligt at se opvarmede kroppe i mørke eller andre ubehagelige forhold for øjnene. Forresten arbejder kompakte enheder, der er blevet så populære for nylig, på et lignende princip for at vurdere, gennem hvilke områder af bygningen, der opstår det største varmetab. Disse mekanismer er især udbredt blandt bygherrer såvel som ejere af private huse, da de hjælper med at identificere, gennem hvilke områder varme går tabt, organisere deres beskyttelse og forhindre unødvendigt energiforbrug.

Undervurder ikke indflydelsen af ​​solstråling i det infrarøde spektrum på den menneskelige krop, simpelthen fordi vores øjne ikke kan opfatte sådanne bølger. Især bruges stråling aktivt i medicin, da det gør det muligt at øge koncentrationen af ​​leukocytter i kredsløbssystemet samt normalisere blodgennemstrømningen ved at øge lumen af ​​blodkar. Enheder baseret på IR-spektret bruges som profylaktiske midler mod hudpatologier, terapeutiske til inflammatoriske processer i akutte og kroniske former. De mest moderne lægemidler hjælper med at klare kolloide ar og trofiske sår.

Det er interessant

Baseret på undersøgelsen af ​​solstrålingsfaktorer var det muligt at skabe helt unikke enheder kaldet termografer. De gør det muligt rettidigt at opdage forskellige sygdomme, der ikke kan opdages på andre måder. Sådan kan du finde kræft eller en blodprop. IR beskytter til en vis grad mod ultraviolet stråling, som er farlig for organisk liv, hvilket har gjort det muligt at bruge bølger af dette spektrum til at genoprette sundheden lang tid astronauter i rummet.

Naturen omkring os er stadig mystisk den dag i dag, det gælder også stråling af forskellige bølgelængder. Især infrarødt lys er endnu ikke blevet grundigt undersøgt. Forskere ved, at ukorrekt brug kan skade helbredet. Det er således uacceptabelt at bruge udstyr, der genererer sådant lys til behandling af purulente betændte områder, blødning og ondartede neoplasmer. Det infrarøde spektrum er kontraindiceret til personer, der lider af dysfunktion af hjertet og blodkarrene, inklusive dem, der er placeret i hjernen.

Synligt lys

Et af elementerne i total solstråling er lys, der er synligt for det menneskelige øje. Bølgestrålerne bevæger sig i lige linjer, så de ikke overlapper hinanden. På et tidspunkt blev dette emne for et betydeligt antal videnskabelige arbejder: Forskere sætter sig for at forstå, hvorfor der er så mange nuancer omkring os. Det viste sig, at de spiller en rolle nøgleparametre Sveta:

• brydning;
• afspejling;
• absorption.

Som videnskabsmænd har fundet ud af, er objekter ikke i stand til at være kilder til synligt lys, men kan absorbere stråling og reflektere den. Refleksionsvinkler og bølgefrekvenser varierer. I løbet af mange århundreder er en persons evne til at se gradvist blevet bedre, men visse begrænsninger skyldes øjets biologiske struktur: nethinden er sådan, at den kun kan opfatte visse stråler af reflekterede lysbølger. Denne stråling er et lille hul mellem ultraviolette og infrarøde bølger.

Talrige nysgerrige og mystiske lystræk blev ikke kun genstand for mange værker, men var også grundlaget for fødslen af ​​en ny fysisk disciplin. Samtidig dukkede ikke-videnskabelige praksisser og teorier op, hvis tilhængere mener, at farve kan påvirke en persons fysiske tilstand og psyke. Baseret på sådanne antagelser omgiver folk sig med genstande, der er mest behagelige for deres øjne, hvilket gør hverdagen mere behagelig.

Ultraviolet

Et lige så vigtigt aspekt af total solstråling er ultraviolet stråling, dannet af bølger af store, mellemstore og korte længder. De er forskellige fra hinanden i begge fysiske parametre, og ved egenskaberne af indflydelsen på former for organisk liv. Lange ultraviolette bølger er for eksempel mest spredt i de atmosfæriske lag, og kun en lille procentdel når jordens overflade. Jo kortere bølgelængden er, jo dybere kan en sådan stråling trænge ind i menneskelig (og ikke kun) hud.

På den ene side er ultraviolet stråling farlig, men uden den er eksistensen af ​​forskelligartet organisk liv umulig. Denne stråling er ansvarlig for dannelsen af ​​calciferol i kroppen, og dette element er nødvendigt for opbygningen af ​​knoglevæv. UV-spektret er en kraftfuld forebyggelse af rakitis og osteochondrose, hvilket er særligt vigtigt i barndom. Derudover er sådan stråling:

• normaliserer stofskiftet;
• aktiverer produktionen af ​​essentielle enzymer;
• forbedrer regenerative processer;
• stimulerer blodgennemstrømningen;
• udvider blodkarrene;
• stimulerer immunsystemet;
• fører til dannelsen af ​​endorfin, hvilket betyder nervøs overexcitation falder.

men på den anden side

Det blev anført ovenfor, at total solstråling er den mængde stråling, der når planetens overflade og er spredt i atmosfæren. Følgelig er elementet i dette volumen ultraviolet af alle længder. Det skal huskes, at denne faktor har både positive og negative effekter på det økologiske liv. Solbadning, selvom det ofte er gavnligt, kan være en kilde til sundhedsrisici. Overdreven udsættelse for direkte sollys, især under forhold med øget solaktivitet, er skadeligt og farligt. Langtidsvirkninger på kroppen samt for høj strålingsaktivitet forårsager:

• forbrændinger, rødme;
• hævelse;
• hyperæmi;
• varme;
• kvalme;
• opkastning.

Langvarig ultraviolet bestråling fremkalder forstyrrelser i appetit, centralnervesystemets funktion og immunsystemet. Derudover begynder mit hoved at gøre ondt. De beskrevne tegn er klassiske manifestationer solstik. Personen selv kan ikke altid indse, hvad der sker – tilstanden forværres gradvist. Hvis det bemærkes, at nogen i nærheden føler sig syg, bør der ydes førstehjælp. Ordningen er som følger:

• hjælpe med at flytte fra direkte lys til et køligt, skyggefuldt sted;
• læg patienten på ryggen, så hans ben er højere end hovedet (dette vil hjælpe med at normalisere blodgennemstrømningen);
• køl din nakke og ansigt med vand, og læg en kold kompres på din pande;
• frigør dit slips, bælte, tag stramt tøj af;
• en halv time efter anfaldet, giv koldt vand (en lille mængde) at drikke.

Hvis offeret mister bevidstheden, er det vigtigt straks at søge hjælp hos en læge. Ambulanceholdet vil flytte personen i sikkerhed og give en indsprøjtning med glukose eller C-vitamin. Medicinen gives i en vene.

Hvordan soler man korrekt?

For ikke at lære af din egen erfaring, hvor ubehagelig den overdrevne mængde solstråling, der modtages fra garvning, kan være, er det vigtigt at følge reglerne for sikker ophold i solen. Ultraviolet lys sætter gang i produktionen af ​​melanin, et hormon, der hjælper huden med at beskytte sig selv mod negativ indflydelse bølger Under påvirkning af dette stof bliver huden mørkere, og skyggen bliver bronze. Den dag i dag fortsætter debatter om, hvor gavnligt og skadeligt det er for mennesker.

På den ene side er garvning kroppens forsøg på at beskytte sig selv mod overdreven udsættelse for stråling. Dette øger sandsynligheden for dannelsen af ​​ondartede neoplasmer. På den anden side anses garvning for at være moderigtigt og smukt. For at minimere risikoen for dig selv, er det klogt, før du starter strandprocedurer, at forstå, hvorfor mængden af ​​solstråling, der modtages under solbadning, er farlig, og hvordan du minimerer risiciene for dig selv. For at gøre oplevelsen så behagelig som muligt bør solbadere:

• at drikke meget vand;
• brug hudbeskyttelsesprodukter;
• solbade om aftenen eller om morgenen;
• tilbring ikke i direkte sollys mere end en time;
• drik ikke alkohol;
• inkludere fødevarer rige på selen, tocopherol og tyrosin i menuen. Glem ikke beta-caroten.

Solindstrålingsværdi for menneskelige legeme er usædvanlig stor, skal både positive og negative aspekter ikke overses. Det bør indses, at biokemiske reaktioner forekommer med forskellige mennesker individuelle egenskaber, så for nogle kan selv en halv times solbadning være farligt. Det er klogt at konsultere en læge inden strandsæsonen for at vurdere din huds type og tilstand. Dette vil hjælpe med at forhindre skade på sundheden.

Hvis det er muligt, bør garvning undgås i høj alder, under graviditet. Ikke egnet til solbadning Kræft, psykiske lidelser, hudpatologier og hjertedysfunktion.

Samlet stråling: hvor er manglen?

Processen med distribution af solstråling er ret interessant at overveje. Som nævnt ovenfor kan kun omkring halvdelen af ​​alle bølger nå planetens overflade. Hvor bliver resten af? Atmosfærens forskellige lag og de mikroskopiske partikler, de er dannet af, spiller en rolle. En imponerende del absorberes som sagt af ozonlaget - det er alle bølger, hvis længde er mindre end 0,36 mikron. Derudover er ozon i stand til at absorbere nogle typer bølger fra det spektrum, der er synligt for det menneskelige øje, det vil sige området 0,44-1,18 mikron.

Ultraviolet lys absorberes til en vis grad af iltlaget. Dette er typisk for stråling med en bølgelængde på 0,13-0,24 mikron. Kuldioxid og vanddamp kan absorbere en lille procentdel af det infrarøde spektrum. Den atmosfæriske aerosol absorberer en del (IR-spektrum) af den samlede mængde solstråling.

Bølger fra den korte kategori er spredt i atmosfæren på grund af tilstedeværelsen af ​​mikroskopiske inhomogene partikler, aerosol og skyer. Inhomogene elementer, partikler, hvis dimensioner er mindre end bølgelængden, fremkalder molekylær spredning, og større er karakteriseret ved det fænomen, der er beskrevet af indicatrixen, det vil sige aerosol.

Den resterende mængde solstråling når jordens overflade. Den kombinerer direkte stråling og spredt stråling.

Samlet stråling: vigtige aspekter

Den samlede værdi er mængden af ​​solstråling modtaget af territoriet, såvel som absorberet i atmosfæren. Hvis der ikke er skyer på himlen, total værdi stråling afhænger af områdets breddegrad, højde himmellegeme, typen af ​​jordoverflade i dette område, samt niveauet af luftgennemsigtighed. Jo flere aerosolpartikler, der er spredt i atmosfæren, jo lavere er den direkte stråling, men andelen af ​​spredt stråling stiger. Normalt, i mangel af skyer, er spredt stråling en fjerdedel af den samlede stråling.

Vores land er et af de nordlige, så det meste af året i de sydlige egne er strålingen væsentligt større end i de nordlige. Dette skyldes stjernens position på himlen. Men den korte periode maj-juli er en enestående periode, hvor selv i nord er den samlede stråling ganske imponerende, da solen står højt på himlen, og varigheden af ​​dagslyset er længere end i andre måneder af år. Desuden er den samlede stråling i gennemsnit i den asiatiske halvdel af landet, i mangel af skyer, mere signifikant end i vest. Bølgestrålingens maksimale styrke opstår ved middagstid, og det årlige maksimum forekommer i juni, hvor solen står højest på himlen.

Samlet solstråling er mængden af ​​solenergi, der når vores planet. Det skal huskes, at forskellige atmosfæriske faktorer fører til, at den årlige mængde af total stråling er mindre, end den kunne være. Den største forskel mellem hvad der faktisk observeres og det maksimalt mulige er typisk for de fjernøstlige regioner i sommerperiode. Monsuner fremkalder ekstremt tætte skyer, så den samlede stråling reduceres med cirka det halve.

Nysgerrig efter at vide

Den største procentdel af den maksimalt mulige eksponering for solenergi er faktisk observeret (pr. 12 måneder) i den sydlige del af landet. Tallet når op på 80%.

Skyet fører ikke altid til samme indikator spredning af solstråling. Skyernes form og solskivens træk på et bestemt tidspunkt spiller en rolle. Hvis det er åbent, så forårsager uklarhed et fald i direkte stråling, mens spredt stråling stiger kraftigt.

Der kan også være dage, hvor direkte stråling er omtrent den samme i styrke som spredt stråling. Den daglige samlede værdi kan være endnu større end strålingskarakteristikken for en fuldstændig skyfri dag.

Ved beregning i 12 måneder skal der lægges særlig vægt på astronomiske fænomener, da de bestemmer generelle numeriske indikatorer. Samtidig fører overskyethed til, at strålingsmaksimum faktisk ikke kan observeres i juni, men en måned tidligere eller senere.

Stråling i rummet

Fra grænsen af ​​vores planets magnetosfære og længere ind ydre rum Solstråling bliver en faktor forbundet med dødelig fare for mennesker. Tilbage i 1964 udkom et vigtigt populærvidenskabeligt værk om beskyttelsesmetoder. Dens forfattere var de sovjetiske videnskabsmænd Kamanin og Bubnov. Det er kendt, at for en person bør strålingsdosis om ugen ikke være mere end 0,3 røntgen, mens der i et år - inden for 15 røntgen. Ved kortvarig eksponering er grænsen for en person 600 røntgen. Rumflyvninger, især i uforudsigelige forhold solaktivitet, kan være ledsaget af betydelig eksponering af astronauter, hvilket kræver, at der træffes yderligere beskyttelsesforanstaltninger mod bølger af forskellig længde.

Mere end et årti er gået siden Apollo-missionerne, hvor beskyttelsesmetoder blev testet og faktorer, der påvirker menneskers sundhed, blev undersøgt, men den dag i dag kan forskerne ikke finde effektive, pålidelige metoder til at forudsige geomagnetiske storme. Du kan lave en prognose baseret på timer, nogle gange i flere dage, men selv for en ugentlig antagelse er chancerne for implementering ikke mere end 5%. solrig vind- et endnu mere uforudsigeligt fænomen. Med en sandsynlighed på hver tredje kan astronauter, der tager af sted på en ny mission, finde sig i kraftige strømme af stråling. Dette gør det endnu mere vigtigt spørgsmål både forskning og forudsigelse af strålingskarakteristika og udvikling af metoder til beskyttelse mod det.

Menneskelig bosættelse på tværs af kontinenter. De fleste videnskabsmænd mener, at menneskets gamle hjemland er Afrika og det sydvestlige Eurasien. Efterhånden bosatte folk sig på tværs af alle kontinenter globus, med undtagelse af Antarktis (fig. 38).

Det antages, at de først mestrede de beboelige territorier i Eurasien og Afrika og derefter andre kontinenter. I stedet for Beringstrædet var der land, der for omkring 30 tusind år siden forbandt norden østlige del Eurasien og Nordamerika. Langs denne "bro" trængte gamle jægere ind i Nord- og derefter Sydamerika, helt til Tierra del Fuego-øerne. Mennesker kom til Australien fra Sydøstasien.

Fund af menneskelige fossiler har været med til at drage konklusioner om ruterne for menneskelig bosættelse.

Hovedområder for bosættelse. Gamle stammer flyttede fra et sted til et andet på jagt efter bedre levevilkår. Bebyggelsen af ​​nye jorder fremskyndede udviklingen af ​​dyrehold og landbrug. Befolkningen voksede også efterhånden. Hvis der for omkring 15 tusind år siden blev antaget at være omkring 3 millioner mennesker på Jorden, har befolkningen i dag nået næsten 6 milliarder mennesker. De fleste bor på sletterne, hvor det er bekvemt at dyrke agerjord, bygge fabrikker og fabrikker og lokalisere bebyggelse.

Der er fire områder med høj befolkningstæthed på kloden - Syd- og Østasien, Vesteuropa og det østlige Nordamerika. Dette kan forklares af flere årsager: gunstige naturforhold, en veludviklet økonomi og den lange historie med bosættelse. I Syd- og Østasien, under forhold med et gunstigt klima, har befolkningen længe været engageret i landbrug på kunstvandede arealer, hvilket giver dem mulighed for at høste flere afgrøder om året og brødføde en stor befolkning.

Ris. 38. Foreslåede ruter for menneskelig bosættelse. Beskriv karakteren af ​​de regioner, som folk bevægede sig igennem

I Vesteuropa og det østlige Nordamerika er industrien veludviklet, der er mange fabrikker og fabrikker, og bybefolkningen dominerer. Befolkningen, der flyttede hertil fra europæiske lande, slog sig ned på Atlanterhavskysten i Nordamerika.

De vigtigste typer af økonomiske aktiviteter for mennesker. Deres indflydelse på naturlige komplekser. Klodens natur er miljøet for befolkningens liv og aktivitet. Ved at dyrke landbrug påvirker en person naturen og ændrer den. Samtidig påvirker forskellige typer økonomiske aktiviteter naturkomplekser forskelligt.

Landbrug ændrer natursystemer særligt stærkt. At dyrke afgrøder og opdrætte husdyr kræver betydelige arealer. Som følge af jordpløjning er arealet under naturlig vegetation blevet mindre. Jorden har delvist mistet sin frugtbarhed. Kunstig kunstvanding hjælper med at opnå høje udbytter, men i tørre områder fører overdreven vanding til jordforsaltning og reduceret udbytte. Husdyr skifter også vegetationsdække og jord: de tramper vegetationen ned og komprimerer jorden. I tørre klimaer kan græsgange blive til ørkenområder.

Under påvirkning af menneskelig økonomisk aktivitet oplever skovkomplekser store forandringer. Som følge af ukontrolleret skovhugst er arealet under skove rundt om på kloden faldende. I tropiske og ækvatoriale bælter Skove bliver stadig brændt for at give plads til marker og overdrev.

Ris. 39. Rismarker. Hver risspire plantes i hånden på oversvømmede marker.

Industriens hurtige vækst har en skadelig effekt på naturen og forurener luft, vand og jord. Gasformige stoffer kommer ind i atmosfæren, og faste og flydende stoffer kommer ind i jorden og vandet. Ved minedrift af mineraler, især i åbne gruber, opstår der meget affald og støv på overfladen, og der dannes dybe, store stenbrud. Deres område vokser konstant, mens jord og naturlig vegetation også bliver ødelagt.

Byvækst øger behovet for nyt landområder til huse, byggeri af virksomheder, veje. Naturen ændrer sig også omkring store byer, hvor folk slapper af stort antal beboere. Miljøforurening har en negativ indvirkning på menneskers sundhed.

I en væsentlig del af kloden har menneskelig økonomisk aktivitet således i en eller anden grad ændret naturlige systemer.

Komplekse kort. Den kontinentale befolknings økonomiske aktiviteter afspejles på omfattende kort. Ved deres symboler kan du bestemme:

1. minedriftssteder;
2. egenskaber ved arealanvendelse i landbruget;
3. områder til dyrkning af afgrøder og husdyropdræt;
4. bygder, nogle virksomheder, kraftværker.

Naturgenstande og beskyttede områder er også afbildet på kortet. (Find Sahara på et omfattende kort over Afrika. Bestem typerne af økonomiske aktiviteter for befolkningen på dens territorium.)

Verdens lande. Mennesker, der bor i samme territorium, taler samme sprog og har en fælles kultur, danner en historisk etableret stabil gruppe - en ethnos (fra det græske ethnos - folk), som kan være repræsenteret af en stamme, nationalitet eller nation. Fortidens store etniske grupper skabte gamle civilisationer og stater.

Fra historiekurset ved du hvilke stater der eksisterede i oldtiden i Sydvestasien, Nordafrika og i bjergene Sydamerika. (Nævn disse stater.)

I øjeblikket er der mere end 200 stater.

Lande i verden er kendetegnet ved mange egenskaber. En af dem er størrelsen af ​​det territorium, de besætter. Der er lande, der besætter et helt kontinent (Australien) eller halvdelen af ​​det (Canada). Men der er meget små lande, som Vatikanet. Dens område på 1 km er kun et par blokke af Rom. Sådanne tilstande kaldes "dværg". Verdens lande adskiller sig også væsentligt i befolkningsstørrelse. Antallet af indbyggere i nogle af dem overstiger hundredvis af millioner mennesker (Kina, Indien), i andre - 1-2 millioner, og i de mindste - flere tusinde mennesker, for eksempel i San Marino.

Ris. 40. Flydende tømmer fører til flodforurening

Lande er kendetegnet ved geografisk placering. Det største antal af dem er placeret på kontinenterne. Der er lande beliggende på store øer (for eksempel Storbritannien) og øgrupper (Japan, Filippinerne), samt på små øer (Jamaica, Malta). Nogle lande har adgang til havet, andre er hundreder og tusinder af kilometer væk fra det.

Mange lande er forskellige og religiøs sammensætning befolkning. Den mest udbredte religion i verden er den kristne religion (Eurasien, Nordamerika, Australien). Med hensyn til antallet af troende er det ringere end den muslimske religion (lande i den nordlige halvdel af Afrika, Sydvest- og Sydasien). Buddhisme er almindelig i Østasien, mens mange i Indien praktiserer den hinduistiske religion.

Lande adskiller sig også i sammensætningen af ​​deres befolkning og i tilstedeværelsen af ​​monumenter skabt af naturen såvel som af mennesker.

Alle lande i verden er også heterogene med hensyn til økonomisk udvikling. Nogle af dem er mere udviklede økonomisk, andre mindre.

Som følge af hurtig befolkningstilvækst og en lige så hurtig stigning i behovet for naturressourcer i hele verden er menneskets indflydelse på naturen øget. Økonomisk aktivitet fører ofte til ugunstige ændringer i naturen og til en forringelse af menneskers levevilkår. Aldrig før i menneskehedens historie er naturtilstanden forværret så hurtigt på kloden.

Spørgsmål om miljøbeskyttelse og bevarelse af levevilkår for mennesker på vores planet er blevet et af de vigtigste globale problemer, der påvirker alle staters interesser.

1. Hvorfor er befolkningstætheden forskellig forskellige steder i verden?
2. Hvilke typer menneskelige økonomiske aktiviteter ændrer naturlige systemer mest?
3. Hvordan har de økonomiske aktiviteter for befolkningen i dit område ændret de naturlige komplekser?
4. Hvilke kontinenter har flest lande? Hvorfor?

Skove beriger atmosfæren med ilt, som er så nødvendig for livet, og absorberer kuldioxid, der udsendes af dyr og mennesker i færd med at trække vejret, såvel som af industrielle virksomheder i arbejde. De spiller en stor rolle i vandets kredsløb. Træer tager vand fra jorden, filtrerer det for at fjerne urenheder og slipper det ud i atmosfæren, hvilket øger klimaets fugtighed. Skove påvirker vandets kredsløb. Træer rejser sig Grundvandet, beriger jord og holder dem fra ørkendannelse og erosion - det er ikke for ingenting, at floder straks bliver lavvandede under skovrydning.

Ifølge rapporter fra FN's Fødevare- og Landbrugsorganisation fortsætter skovrydningen i et hastigt tempo rundt om i verden. Hvert år går 13 millioner hektar skov tabt, mens der kun vokser 6 hektar.

Det betyder at Hvert sekund forsvinder en skov på størrelse med en fodboldbane fra planetens overflade.

Et væsentligt problem er, at organisationen modtager disse data direkte fra landes regeringer, og regeringer foretrækker ikke at angive tab i forbindelse med f.eks. ulovlig logning i deres rapporter.

Nedbrydning af ozonlaget

Omkring tyve kilometer over planeten strækker ozonlaget sig – Jordens ultraviolette skjold.

Fluorerede og klorerede kulbrinter og halogenforbindelser, der frigives til atmosfæren, ødelægger lagets struktur. Det er opbrugt, og det fører til dannelsen af ​​ozonhuller. De destruktive ultraviolette stråler, der trænger igennem dem, er farlige for alt liv på Jorden. De har en særlig negativ effekt på menneskers sundhed, deres immun- og gensystemer, hvilket forårsager hudkræft og grå stær. Ultraviolette stråler farligt for plankton - grundlaget for fødekæden, højere vegetation og dyr.

I dag er der under indflydelse af Montreal-protokollen fundet alternativer til næsten alle teknologier, der anvender ozonlagsnedbrydende stoffer, og produktionen, handelen og brugen af ​​disse stoffer er hastigt faldende.

Som du ved, hænger alt i naturen sammen. Ødelæggelsen af ​​ozonlaget og som følge heraf afvigelsen af ​​enhver tilsyneladende ubetydelig miljøparameter kan føre til uforudsigelige og irreversible konsekvenser for alt levende.

Faldende biodiversitet

Ifølge eksperter forsvinder 10-15 tusinde arter af organismer hvert år. Det betyder, at planeten i løbet af de næste 50 år ifølge forskellige skøn vil miste fra en fjerdedel til halvdelen af ​​sin biologiske mangfoldighed. Udtømningen af ​​artssammensætningen af ​​flora og fauna reducerer stabiliteten af ​​økosystemer og biosfæren som helhed betydeligt, hvilket også udgør en alvorlig fare for menneskeheden. Processen med biodiversitetsreduktion er karakteriseret ved en lavinelignende acceleration. Jo mindre biodiversitet planeten har, jo dårligere er betingelserne for at overleve på den.

Fra 2000 er 415 dyrearter opført i den røde bog i Rusland. Denne liste over dyr er steget halvanden gang i de seneste år og stopper ikke med at vokse.

Menneskeheden, som en art med en enorm befolkning og habitat, efterlader ikke passende levesteder for andre arter. Intensiv udvidelse af området med særligt beskyttede naturområder er nødvendig for at bevare truede arter samt streng regulering af udryddelsen af ​​kommercielt værdifulde arter.

Vandforurening

Forurening af vandmiljøet har fundet sted gennem menneskehedens historie: fra umindelige tider har folk brugt enhver flod som kloak. Den største fare for hydrosfæren opstod i det 20. århundrede med fremkomsten af ​​store multimillion-dollar byer og udviklingen af ​​industrien. I løbet af de seneste årtier er de fleste af verdens floder og søer blevet omdannet til kloakgrøfter og kloaklaguner. På trods af hundredvis af milliarder af dollars i investeringer i renseanlæg, som er i stand til at forhindre forvandlingen af ​​en flod eller sø til en stinkende gylle, men som ikke er i stand til at bringe vandet tilbage til dets tidligere naturlige renhed: stigende mængder industrispildevand og fast affald, der opløses i vand, viser sig at være stærkere end de mest kraftfulde rengøringsenheder.

Faren ved vandforurening er, at en person i høj grad består af vand, og for at forblive en person, skal han indtage vand, som i de fleste byer på kloden næppe kan kaldes egnet til at drikke. Omkring halvdelen af ​​befolkningen udviklingslande ikke har adgang til kilder til rent vand, er tvunget til at drikke forurenet med patogene mikrober og er derfor dømt til for tidlig død af epidemiske sygdomme.

Overbefolkning

Menneskeheden i dag opfatter dets enorme tal som normen, idet de tror, ​​at mennesker med hele deres antal og al deres livsaktivitet ikke skader planetens økosystem, og også at mennesker kan fortsætte med at øge deres antal, og at dette angiveligt ikke gør i nogen måde påvirke økologien, dyre- og plantelivet, verden, såvel som menneskehedens liv. Men faktisk har menneskeheden allerede i dag, allerede nu krydset alle de grænser og grænser, som planeten kunne tåle. Jorden kan ikke understøtte et så stort antal mennesker. Ifølge videnskabsmænd er 500 tusind det maksimalt tilladte antal mennesker for vores planet. I dag er dette grænsetal blevet overskredet 12 gange, og ifølge videnskabsmænd kan det i 2100 næsten fordobles. Samtidig tænker den moderne menneskelige befolkning på Jorden for det meste ikke engang på den globale skade forårsaget af yderligere vækst i antallet af mennesker.

Men en stigning i antallet af mennesker betyder også en stigning i brugen af ​​naturressourcer, en stigning i arealer til landbrugs- og industribehov, en stigning i mængden af ​​skadelige emissioner, en stigning i mængden af ​​husholdningsaffald og arealer til deres lagring, en stigning i intensiteten af ​​menneskelig ekspansion i naturen og en stigning i intensiteten af ​​ødelæggelsen af ​​naturlig biodiversitet.

Menneskeheden i dag må simpelthen begrænse sine vækstrater, genoverveje sin rolle i økologiske system Planet, og påtage sig opgaven med at opbygge den menneskelige civilisation på grundlag af en harmløs og meningsfuld tilværelse, og ikke på basis af dyriske instinkter for reproduktion og absorption.

Olie forurenet

Olie er en naturlig olieagtig brændbar væske, der er almindelig i Jordens sedimentære lag; den vigtigste mineralressource. En kompleks blanding af alkaner, nogle cycloalkaner og arener, samt oxygen-, svovl- og nitrogenforbindelser. I dag er olie som energiressource, er en af ​​hovedfaktorerne i økonomisk udvikling. Men olieproduktion, dens transport og forarbejdning er uvægerligt ledsaget af dens tab, emissioner og udledninger af skadelige stoffer, hvis konsekvens er miljøforurening. Med hensyn til omfang og toksicitet udgør olieforurening en global fare. Olie og petroleumsprodukter forårsager forgiftning, død af organismer og jordforringelse. Naturlig selvrensning af naturlige genstande fra olieforurening er en lang proces, især under lave temperaturforhold. Virksomheder i brændstof- og energikomplekset er den største kilde til miljøforurenende stoffer i industrien. De tegner sig for omkring 48 % af emissionerne af skadelige stoffer til atmosfæren, 27 % af udledningerne af forurenet Spildevand, over 30 % af fast affald og op til 70 % af de samlede drivhusgasser.

Jordforringelse

Jord er vogter af frugtbarhed og liv på Jorden. Det tager 100 år for et lag 1 cm tykt at danne sig. Men det kan gå tabt på kun én sæsons tankeløs menneskelig udnyttelse af jorden. Ifølge geologer, før folk begyndte at engagere sig i landbrugsaktiviteter, førte floder årligt 9 milliarder tons jord ud i havet. Med menneskelig bistand er dette tal steget til 25 milliarder tons om året. Fænomenet jorderosion bliver stadig farligere, fordi... Der er færre og færre frugtbare jordarter på planeten, og det er afgørende vigtigt at bevare i det mindste det, der er tilgængeligt i øjeblikket, for at forhindre forsvinden af ​​dette enkelt lag jordens litosfære som planter kan vokse på.

Under naturlige forhold er der flere årsager til jorderosion (forvitring og udvaskning af det øverste frugtbare lag), som forværres yderligere af mennesker. Millioner af hektar jord går tabt

Mere end 50 milliarder tons affald fra energi, industri, landbrugsproduktion og den kommunale sektor slippes årligt ud i naturen, herunder mere end 150 millioner tons fra industrivirksomheder.Omkring 100.000 kunstigt affald frigives til miljøet kemiske stoffer, hvoraf 15 tusinde kræver særlig opmærksomhed.

Alt dette affald er en kilde til miljøforurening i stedet for at være en kilde til produktion af sekundære produkter.