Kuidas päikesekiirgus muutub. Päikesekiirgus või päikese ioniseeriv kiirgus

Mis on päikesekiirgus

Levitamine

Liigid

Lugusid meie lugejatelt

Kuidas mõju ilmneb?

Mõju inimestele

Kuidas end kaitsta

Päikesekiirgus meditsiinis

Vaadake, mis on "päikesekiirgus" teistes sõnaraamatutes:

Raamatud

Päikese energia on meie planeedi elu allikas. Päike soojendab atmosfääri ja Maa pinda. Tänu päikeseenergiale puhuvad tuuled, looduses toimub veeringe, mered ja ookeanid soojenevad, taimed arenevad, loomad saavad toitu (vt joonis 1.1). Tänu päikesekiirgusele eksisteerivad Maal fossiilkütused.

Joonis 1.1 – Päikesekiirguse mõju Maale

Päikeseenergiat saab muundada soojuseks või külmaks, liikumapanevaks jõuks ja elektriks. Peaaegu kõigi Maa pinnal ja atmosfääris toimuvate looduslike protsesside peamiseks energiaallikaks on Päikeselt päikesekiirgusena Maale tulev energia.

Joonisel 1.2 on toodud klassifikatsiooniskeem, mis kajastab protsesse, mis toimuvad Maa pinnal ja selle atmosfääris päikesekiirguse mõjul.

Päikese otsese aktiivsuse tulemused on soojusefekt ja fotoelektriline efekt, mille tulemusena saab Maa soojusenergiat ja valgust. Päikese kaudse tegevuse tulemused on vastavad mõjud atmosfääris, hüdrosfääris ja geosfääris, mis põhjustavad tuule ja lainete ilmumist, määravad jõgede voolu ja loovad tingimused Maa sisemise soojuse säilimiseks.

Joonis 1.2 – Taastuvate energiaallikate klassifikatsioon

Päike on gaasikera, mille raadius on 695 300 km, mis on 109 korda suurem kui Maa raadius ja mille kiirguspinna temperatuur on umbes 6000 °C. Päikese sisetemperatuur ulatub 40 miljoni °C-ni.

Joonisel 1.3 on kujutatud Päikese ehituse skeem. Päike on hiiglaslik "termotuumareaktor", mis töötab vesinikul ja töötleb igas sekundis sulamise teel 564 miljonit tonni vesinikku 560 miljoniks tonniks heeliumiks. Nelja miljoni tonni massikadu võrdub 9:1-10 9 GW h energiat (1 GW võrdub 1 miljoni kWga). Ühe sekundi jooksul toodetakse rohkem energiat, kui kuus miljardit tuumaelektrijaama suudaks toota aastas. Tänu atmosfääri kaitsvale kestale jõuab Maa pinnale vaid osa sellest energiast.

Maa ja Päikese keskpunktide vaheline kaugus on keskmiselt 1,496 * 10 8 km.

Igal aastal Päike saadab Maale umbes 1,6 10 18 kW h kiirgusenergiat ehk 1,3 * 10 24 cal soojust. See on 20 tuhat korda rohkem kui praegune ülemaailmne energiatarbimine. panus Päike Maakera energiabilansis on 5000 korda suurem kui kõigi teiste allikate kogupanus.

Sellest soojushulgast piisaks 0°C juures maapinda katva 35 m paksuse jääkihi sulatamiseks.

Võrreldes päikesekiirgusega on kõik muud Maale jõudvad energiaallikad tühised. Seega on tähtede energia sada miljonit osa päikeseenergiast; kosmiline kiirgus – kaks osa miljardist. Maa sügavustest selle pinnale tulev sisesoojus on üks kümnetuhandik päikeseenergiast.

Joonis 1.3 – Päikese ehituse skeem

Seega. Päike on praktiliselt ainus soojusenergia allikas Maal.

Päikese keskmes on päikese tuum (vt joonis 1.4). Fotosfäär on Päikese nähtav pind, mis on peamine kiirgusallikas. Päikest ümbritseb päikesekroon, mille temperatuur on väga kõrge, kuid see on äärmiselt haruldane ja seetõttu nähtav palja silmaga ainult täieliku päikesevarjutuse perioodidel.

Päikese nähtavat pinda, mis kiirgab kiirgust, nimetatakse fotosfääriks (valgussfääriks). See koosneb erinevate keemiliste elementide kuumadest aurudest ioniseeritud olekus.

Fotosfääri kohal on Päikese helendav, peaaegu läbipaistev, haruldastest gaasidest koosnev atmosfäär, mida nimetatakse kromosfääriks.

Kromosfääri kohal on Päikese väliskest, mida nimetatakse krooniks.

Päikest moodustavad gaasid on pidevas vägivaldse (intensiivse) liikumise seisundis, mis põhjustab nn päikeselaikude, tõrvikute ja väljaulatuvate osade tekkimist.

Päikeselaigud on gaasimasside keerisliikumise tulemusena tekkinud suured lehtrid, mille kiirus ulatub 1-2 km/s. Täppide temperatuur on 1500°C madalam kui Päikese temperatuur ja on umbes 4500°C. Päikeselaikude arv varieerub aasta-aastalt umbes 11-aastase perioodiga.

Joonis 1.4 – Päikese struktuur

Päikese tõrvikud on päikeseenergia emissioonid ja prominentsed on kolossaalsed plahvatused Päikese kromosfääris, mis ulatuvad kuni 2 miljoni km kõrgusele.

Vaatlused on näidanud, et päikeselaikude arvu suurenemisega suureneb faculae ja prominentide arv ning vastavalt suureneb päikese aktiivsus.

Päikese aktiivsuse suurenemisega tekivad Maal magnettormid, mis mõjutavad negatiivselt telefoni-, telegraafi- ja raadiosidet ning elutingimusi. Aurora suurenemine on seotud sama nähtusega.

Tuleb märkida, et päikeselaikude suurenemise perioodil suureneb kõigepealt päikesekiirguse intensiivsus, mis on seotud päikese aktiivsuse üldise suurenemisega algperioodil, ja seejärel päikesekiirgus väheneb, kuna päikeselaikude pindala suureneb, mille temperatuur on 1500 ° madalam kui fotosfääri temperatuur.

Meteoroloogia osa, mis uurib päikesekiirguse mõju Maale ja atmosfäärile, nimetatakse aktinomeetriaks.

Aktinomeetriliste tööde tegemisel on vaja teada Päikese asukohta taevalaotuses. Selle asukoha määrab Päikese kõrgus või asimuut.

Päikese kõrgus ta nimetatakse nurkkauguseks Päikesest horisondini, st nurgaks Päikese suuna ja horisondi tasapinna vahel.

Päikese nurkkaugust seniidist, st vertikaalsuunast, nimetatakse asimuutiks või seniidikauguseks.

Kõrguse ja seniidikauguse vahel on seos

(1.1)

Päikese asimuuti määratakse harva, ainult eritööde jaoks.

Päikese kõrgus horisondi kohal määratakse järgmise valemiga:

Kus - vaatluskoha laiuskraad;

- Päikese deklinatsioon on ekvaatorist Päikese suunas kulgeva deklinatsiooniringi kaar, mis arvutatakse sõltuvalt Päikese asendist mõlemal pool ekvaatorit vahemikus 0 kuni ±90°;

t - Päikese tunninurk või tegelik päikeseaeg kraadides.

Päikese deklinatsiooni väärtus iga päeva kohta on antud astronoomilistes teatmeteostes pika perioodi jooksul.

Valemi (1.2) abil saate arvutada mis tahes aja kohta t päikese kõrgus ta või etteantud kõrgusel hc määrata aeg, mil Päike on antud kõrgusel.

Päikese maksimaalne kõrgus keskpäeval erinevatel aastapäevadel arvutatakse järgmise valemiga:

(1.3)

Päikesekiirgus nimetatakse päikese kiirgusenergia vooluks, mis läheb maakera pinnale. Päikese kiirgusenergia on muud tüüpi energia esmane allikas. Maa ja vee pinnale neeldumisel muundatakse see soojusenergiaks ja rohelistes taimedes orgaaniliste ühendite keemiliseks energiaks. Päikesekiirgus on kõige olulisem kliimategur ja ilmamuutuste peamine põhjus, kuna mitmesugused atmosfääris esinevad nähtused on seotud päikeselt saadava soojusenergiaga.

Päikesekiirgus ehk kiirgusenergia on oma olemuselt elektromagnetiliste võnkumiste voog, mis levib sirgjooneliselt kiirusega 300 000 km/s lainepikkusega 280 nm kuni 30 000 nm. Kiirgusenergiat kiirgatakse üksikute osakeste kujul, mida nimetatakse kvantideks ehk footoniteks. Valguse lainepikkuse mõõtmiseks kasutatakse nanomeetreid (nm) või mikroneid, millimikroneid (0,001 mikronit) ja anstroome (0,1 millimikronit). On infrapuna nähtamatud soojuskiired lainepikkusega 760–2300 nm; nähtavad valguskiired (punane, oranž, kollane, roheline, tsüaan, indigo ja violetne) lainepikkustega 400 (violetne) kuni 759 nm (punane); ultraviolettkiired ehk keemiliselt nähtamatud kiired lainepikkusega 280–390 nm. Kiired lainepikkusega alla 280 millimikroni ei jõua maapinnani, kuna need neelduvad atmosfääri kõrgetes kihtides osooni poolt.

Atmosfääri piiril on päikesekiirte spektraalne koostis protsentides järgmine: infrapunakiired 43%, valguskiired 52% ja ultraviolettkiired 5%. Maapinnal, päikese kõrgusel 40°, on päikesekiirgusel (N.P. Kalitini järgi) järgmine koostis: infrapunakiired 59%, valguskiired 40% ja ultraviolettkiired 1% koguenergiast. Päikesekiirguse pinge suureneb kõrgusega merepinnast ja ka siis, kui päikesekiired langevad vertikaalselt, kuna kiired peavad vähem atmosfääri läbima. Muudel juhtudel saab pind seda vähem päikesevalgust, mida madalam on päike või olenevalt kiirte langemisnurgast. Päikesekiirguse pinge langeb pilvisusest, atmosfääriõhu saastatusest tolmu, suitsuga jne.

Veelgi enam, kõigepealt toimub lühilaine kiirte kadu (neeldumine), seejärel soojus ja valgus. Päikese kiirgusenergia on taimsete ja loomsete organismide eluallikaks maa peal ning ümbritseva õhukeskkonna kõige olulisem tegur. Sellel on kehale mitmesugused mõjud, mis optimaalse annuse korral võivad olla väga positiivsed ja liigse (üleannustamise) korral negatiivsed. Kõikidel kiirtel on nii termiline kui ka keemiline mõju. Veelgi enam, pika lainepikkusega kiirte puhul tuleb esiplaanile termiline efekt ja lühema lainepikkuse puhul keemiline efekt.

Kiirte bioloogiline mõju looma kehale sõltub lainepikkusest ja nende amplituudist: mida lühemad on lained, mida sagedamini need võnkuvad, seda suurem on kvantenergia ja seda tugevam on keha reaktsioon sellisele kiirgusele. Lühilainelised ultraviolettkiired koega kokku puutudes põhjustavad neis fotoelektrilise efekti nähtuse koos eraldunud elektronide ja positiivsete ioonide ilmnemisega aatomites. Erinevate kiirte kehasse tungimise sügavus ei ole sama: infrapuna- ja punased kiired läbivad mitu sentimeetrit, nähtavad (valgus)kiired läbivad mitu millimeetrit ja ultraviolettkiired vaid 0,7-0,9 mm; lühemad kui 300 millimikronilised kiired tungivad läbi loomsete kudede 2 millimikroni sügavusele. Sellise ebaolulise kiirte läbitungimissügavusega on viimastel mitmekülgne ja märkimisväärne mõju kogu kehale.

Päikesekiirgus- väga bioloogiliselt aktiivne ja pidevalt toimiv tegur, millel on suur tähtsus mitmete kehafunktsioonide kujunemisel. Näiteks silma kaudu mõjutavad nähtavad valguskiired kogu loomade organismi, põhjustades tingimusteta ja tingimuslikke refleksreaktsioone. Infrapuna-soojuskiired avaldavad oma mõju kehale nii otse kui ka looma ümbritsevate objektide kaudu. Loomade keha neelab ja kiirgab pidevalt infrapunakiiri (kiirgusvahetus) ning see protsess võib oluliselt erineda olenevalt looma naha ja ümbritsevate objektide temperatuurist. Ultravioletsed keemilised kiired, mille kvantid on oluliselt suurema energiaga kui nähtava ja infrapunakiirguse kvantid, eristuvad suurima bioloogilise aktiivsusega ning mõjuvad loomakehale läbi humoraalsete ja neuroreflekside radade. UV-kiired mõjutavad peamiselt naha väliseid retseptoreid ja seejärel refleksiivselt siseorganeid, eriti endokriinseid näärmeid.

Pikaajaline kokkupuude optimaalsete kiirgusenergia annustega viib naha kohanemiseni ja vähendab reaktsioonivõimet. Päikesevalguse mõjul suureneb karvakasv, higi- ja rasunäärmete talitlus, sarvkiht pakseneb ja epidermis pakseneb, mis toob kaasa organismi naha vastupanuvõime tõusu. Nahas tekivad bioloogiliselt aktiivsed ained (histamiin ja histamiinilaadsed ained), mis satuvad verre. Need samad kiired kiirendavad rakkude taastumist naha haavade ja haavandite paranemise ajal. Kiirgusenergia, eriti ultraviolettkiirte mõjul tekib naha basaalkihis pigment melaniin, mis vähendab naha tundlikkust ultraviolettkiirte suhtes. Pigment (pruun) on nagu bioloogiline ekraan, mis hõlbustab kiirte peegeldumist ja hajumist.

Päikesevalguse positiivne mõju mõjutab verd. Süstemaatiline mõõdukas kokkupuude nendega suurendab märkimisväärselt vereloomet koos erütrotsüütide arvu ja hemoglobiinisisalduse samaaegse suurenemisega perifeerses veres. Loomadel pärast verekaotust või raskeid haigusi, eriti nakkushaigusi põdenud loomadel stimuleerib mõõdukas kokkupuude päikesevalgusega vere taastumist ja suurendab selle hüübivust. Mõõdukas kokkupuude päikesevalgusega suurendab loomadel gaasivahetust. Suureneb hingamise sügavus ja väheneb hingamissagedus, suureneb sissetoodud hapniku hulk, eraldub rohkem süsihappegaasi ja veeauru ning seetõttu paraneb kudede hapnikuga varustatus ja oksüdatiivsed protsessid.

Valgu metabolismi kiirenemist väljendab suurenenud lämmastiku ladestumine kudedes, mille tulemuseks on noorte loomade kiirem kasv. Liigne päikesekiirgus võib põhjustada negatiivse valgubilansi, eriti loomadel, kes põevad ägedaid nakkushaigusi, aga ka muid haigusi, millega kaasneb kõrgenenud kehatemperatuur. Kiiritamine suurendab glükogeeni kujul suhkru ladestumist maksas ja lihastes. Alaoksüdeeritud saaduste (atsetoonikehad, piimhape jne) hulk veres väheneb järsult, suureneb atsetüülkoliini moodustumine ja ainevahetus normaliseerub, mis on eriti oluline kõrge produktiivsusega loomade puhul.

Kõhnunud loomadel aeglustub rasvade ainevahetuse intensiivsus ja suureneb rasvade ladestumine. Rasvunud loomade intensiivne valgustus, vastupidi, suurendab rasvade ainevahetust ja põhjustab suurenenud rasvapõletust. Seetõttu on loomade poolrasvane ja rasvane nuumamine soovitatav läbi viia vähema päikesekiirguse tingimustes.

Päikese kiirguse ultraviolettkiirte mõjul muundatakse toidutaimedes leiduv ergosterool ja loomade nahas dehüdrokolesterool aktiivseteks vitamiinideks D 2 ja D 3, mis kiirendavad fosfori-kaltsiumi metabolismi; kaltsiumi ja fosfori negatiivne tasakaal muutub positiivseks, mis aitab kaasa nende soolade ladestumisele luudesse. Päikesevalgus ja kunstlik kiiritamine ultraviolettkiirgusega on üks tõhusamaid kaasaegseid meetodeid rahhiidi ja muude kaltsiumi- ja fosfori metabolismi häiretega seotud loomahaiguste ennetamiseks ja raviks.

Päikesekiirgus, eriti valgus- ja ultraviolettkiired, on peamine tegur, mis põhjustab loomadel hooajalist seksuaalset perioodilisust, kuna valgus stimuleerib hüpofüüsi ja teiste organite gonadotroopset funktsiooni. Kevadel, päikesekiirguse ja valguse intensiivsuse suurenemise perioodil, suureneb sugunäärmete sekretsioon reeglina enamikul loomaliikidel. Kaamelite, lammaste ja kitsede seksuaalse aktiivsuse suurenemist täheldatakse päevavalguse lühenemisel. Kui lambaid peetakse aprillis-juunis pimendatud ruumides, siis ei hakka nad inda mitte sügisel (nagu tavaliselt), vaid mais. Valguse puudumine kasvavatel loomadel (kasvu- ja puberteedieas) toob K. V. Svechini sõnul kaasa sügavad, sageli pöördumatud kvalitatiivsed muutused sugunäärmetes ning täiskasvanud loomadel vähendab see seksuaalset aktiivsust ja viljakust või põhjustab ajutist viljatust.

Nähtav valgus või valgustuse aste mõjutab oluliselt munade arengut, inna, pesitsusperioodi kestust ja tiinust. Põhjapoolkeral on pesitsusperiood tavaliselt lühike ja lõunapoolkeral pikim. Loomade kunstliku valgustuse mõjul väheneb nende tiinuse kestus mitmelt päevalt kahe nädalani. Nähtavate valguskiirte mõju sugunäärmetele saab praktikas laialdaselt kasutada. VIEV zoohügieeni laboris tehtud katsed on tõestanud, et ruumide valgustus geomeetrilise koefitsiendiga 1:10 (KEO järgi 1,2-2%) võrreldes valgustusega 1:15-1:20 ja madalamal (vastavalt to KEO, 0,2 -0,5%) mõjub positiivselt kuni 4 kuu vanuste tiinete emiste ja põrsaste kliinilisele ja füsioloogilisele seisundile, tagades tugeva ja elujõulise järglase saamise. Põrsaste kaalutõus suureneb 6% ja ohutus 10-23,9%.

Päikesekiired, eriti ultraviolett-, violetsed ja sinised, tapavad või nõrgendavad paljude patogeensete mikroorganismide elujõulisust ja aeglustavad nende paljunemist. Seega on päikesekiirgus võimas looduslik väliskeskkonna desinfektsioonivahend. Päikesevalguse mõjul tõuseb organismi üldine toonus ja vastupanuvõime nakkushaigustele, samuti tõusevad spetsiifilised immuunreaktsioonid (P. D. Komarov, A. P. Onegov jt). On tõestatud, et loomade mõõdukas kiiritamine vaktsineerimise ajal aitab tõsta tiitrit ja teisi immuunkehasid, tõsta fagotsüütindeksit ja vastupidi, intensiivne kiiritamine vähendab vere immuunomadusi.

Kõigest öeldust järeldub, et päikesekiirguse puudumist tuleb pidada loomade jaoks väga ebasoodsaks välistingimusteks, mille korral nad jäävad ilma kõige olulisemast füsioloogiliste protsesside aktivaatorist. Seda arvesse võttes tuleks loomad paigutada piisavalt valgusküllastesse ruumidesse, regulaarselt treenida ja suvel karjamaal hoida.

Ruumide loomuliku valgustuse normaliseerimine toimub geomeetriliste või valgustusmeetodite abil. Looma- ja linnukasvatushoonete ehitamise praktikas kasutatakse peamiselt geomeetrilist meetodit, mille kohaselt määratakse loomuliku valgustuse normid akende pindala (raamideta klaas) ja põrandapinna suhtega. Kuid vaatamata geomeetrilise meetodi lihtsusele ei kehtestata selle abil valgustusstandardeid täpselt, kuna sel juhul ei võeta arvesse erinevate geograafiliste tsoonide valgus-klimaatilisi iseärasusi. Ruumi valgustuse täpsemaks määramiseks kasutage valgustusmeetodit või määramist päevavalgusfaktor(KEO). Loomuliku valguse tegur on ruumi valgustuse (mõõdetud punkti) ja välisvalgustuse suhe horisontaaltasandil. KEO tuletatakse järgmise valemiga:

K = E:E n ⋅100%

kus K on loomuliku valguse koefitsient; E - sisevalgustus (luksides); E n - välisvalgustus (luksides).

Tuleb meeles pidada, et päikesekiirguse liigne kasutamine, eriti kõrge insolatsiooniga päevadel, võib põhjustada loomadele märkimisväärset kahju, eriti põhjustada põletusi, silmahaigusi, päikesepistet jne. Tundlikkus päikesevalguse mõjude suhtes suureneb oluliselt pärast sissetoomist. niinimetatud sensibilisaatorid (hematoporfüriin, sapipigmendid, klorofüll, eosiin, metüleensinine jne). Arvatakse, et need ained akumuleerivad lühilainelisi kiiri ja muudavad need pikalainelisteks kiirteks, neeldudes osa kudedest vabanevast energiast, mille tulemusena suureneb kudede reaktiivsus.

Loomade päikesepõletust täheldatakse kõige sagedamini õrna, hõredalt karvaga kaetud, pigmenteerimata nahaga kehapiirkondades kuumuse (päikese erüteem) ja ultraviolettkiirte (naha fotokeemiline põletik) mõjul. Hobustel täheldatakse päikesepõletust peanaha pigmenteerimata aladel, huultel, ninasõõrmetel, kaelal, kubemes ja jäsemetel ning veistel udarasade ja kõhukelme nahal. Lõunapoolsetes piirkondades on valgetel sigadel võimalik päikesepõletus.

Tugev päikesevalgus võib ärritada silma võrkkesta, sarvkesta ja soonkesta ning kahjustada läätse. Pikaajalise ja intensiivse kiirguse korral tekib keratiit, läätse hägustumine ja nägemisvõime halvenemine. Majutushäireid täheldatakse sagedamini hobustel, kui neid peetakse madalate lõunapoolsete akendega tallis, mille vastu hobused on seotud.

Päikesepiste tekib aju tugeva ja pikaajalise ülekuumenemise tagajärjel, peamiselt termiliste infrapunakiirte toimel. Viimased tungivad läbi peanaha ja kolju, jõuavad ajju ja põhjustavad hüpereemiat ja selle temperatuuri tõusu. Selle tulemusena näib loom esmalt depressioonis ja seejärel põnevil, hingamis- ja vasomotoorsed keskused on häiritud. Täheldatakse nõrkust, koordineerimata liigutusi, õhupuudust, kiiret pulssi, limaskestade hüpereemiat ja tsüanoos, värisemist ja krampe. Loom ei suuda jalgadel seista ja kukub maapinnale; rasked juhud lõppevad sageli looma surmaga südame- või hingamiskeskuse halvatuse sümptomite tõttu. Päikesepiste on eriti raske, kui see on kombineeritud kuumarabandusega.

Loomade kaitsmiseks otsese päikesevalguse eest on vaja neid päeva kuumematel tundidel varjus hoida. Päikesepiste ennetamiseks, eriti tööhobustel, antakse neile valgest lõuendist otsmikukaitsed.

Päikesekiirgus

Päikesest lähtuv ja Maa atmosfääri sisenev elektromagnetkiirgus. Päikesekiirguse lainepikkused on koondunud vahemikku 0,17 kuni 4 µm, maksimaalselt. lainepikkusel 0,475 µm. OKEI. 48% päikesekiirguse energiast langeb spektri nähtavale osale (lainepikkus 0,4–0,76 mikronit), 45% infrapunale (üle 0,76 mikroni) ja 7% ultraviolettkiirgusele (alla 0,4 µm). Peamine on päikesekiirgus energiaallikas protsesside jaoks atmosfääris, ookeanis, biosfääris jne. Seda mõõdetakse näiteks energiaühikutes pindalaühiku ja ajaühiku kohta. W/m². Päikesekiirgus atmosfääri ülemisel piiril kolmapäeval. nimetatakse Maa kaugust Päikesest päikesekonstant ja moodustab ca. 1382 W/m². Maa atmosfääri läbides muutub päikesekiirguse intensiivsus ja spektraalne koostis õhuosakeste, gaasiliste lisandite ja aerosoolide neeldumise ja hajumise tõttu. Maa pinnal on päikesekiirguse spekter piiratud 0,29–2,0 μm-ga ning intensiivsus väheneb oluliselt sõltuvalt lisandite sisaldusest, kõrgusest ja pilvisusest. Maapinnale jõuab nii atmosfääri läbimisel nõrgenenud otsekiirgus kui ka hajutatud kiirgus, mis tekib siis, kui otsejoon hajub atmosfääris. Osa otsesest päikesekiirgusest peegeldub maapinnalt ja pilvedelt ning läheb kosmosesse; hajutatud kiirgus pääseb osaliselt ka kosmosesse. Ülejäänud päikesekiirgus on peamiselt muutub soojuseks, soojendades maapinda ja osaliselt ka õhku. Päikesekiirgus, st, on üks peamisi. kiirgusbilansi komponendid.

Geograafia. Kaasaegne illustreeritud entsüklopeedia. - M.: Rosman. Toimetanud prof. A. P. Gorkina. 2006 .

Päikese elektromagnetiline ja korpuskulaarne kiirgus. Elektromagnetkiirgus katab lainepikkuste vahemikku gammakiirgusest raadiolaineteni, selle energiamaksimum langeb spektri nähtavasse ossa. Päikese korpuskulaarne komponent...... Suur entsüklopeediline sõnaraamat

päikesekiirgus- Päikese poolt kiiratava ja Maale langeva elektromagnetilise kiirguse koguvool... Geograafia sõnaraamat

Sellel terminil on ka teisi tähendusi, vt Kiirgus (tähendused). Selles artiklis puuduvad lingid teabeallikatele. Info peab olema kontrollitav, muidu võib see kahtluse alla sattuda... Vikipeedia

Kõigi maakera pinnal toimuvate protsesside allikaks on päikeseenergia. Kas uuritakse puhtmehaanilisi protsesse, keemilisi protsesse õhus, vees, pinnases, füsioloogilisi protsesse või mida iganes... ... Entsüklopeediline sõnaraamat F.A. Brockhaus ja I.A. Efron

päikesekiirgus- Saulės spinduliuotės staatus T valdkond fizika vastavusmenys: engl. päikesekiirgus vok. Sonnenstrahlung, f rus. päikesekiirgus, n; päikesekiirgus, f; päikesekiirgus, n pranc. rayonnement solaire, m … Fizikos terminų žodynas

päikesekiirgus- Saulės spinduliuotės olek T valdkonna ekoloogia ja aplinkotyra definis Saulės atmosfääri elektromagnetiline (infraraudonoji 0,76 nm moodustab 45%, matomoji 0,38–0,76 nm – 48%, ultraviolettkiirgus 0,38 nm – 7%) valgus, raadio bangu, gama kvant ir… Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

Elektromagnetilise ja korpuskulaarse iseloomuga päikesekiirgus. S. r. enamiku Maal toimuvate protsesside peamine energiaallikas. Korpuskulaarne S. r. koosneb peamiselt prootonitest, mille kiirus Maa lähedal on 300–1500… Suur Nõukogude entsüklopeedia

Meil mag. ja Päikese korpuskulaarne kiirgus. Meil mag. kiirgus hõlmab lainepikkuste vahemikku gammakiirgusest raadiolaineteni, selle energiani. maksimum langeb spektri nähtavale osale. Korpuskulaarne komponent S. r. koosneb ptk. arr. alates…… Loodusteadus. entsüklopeediline sõnaraamat

otsene päikesekiirgus- Päikesekiirgus, mis tuleb otse päikesekettalt... Geograafia sõnaraamat

Päikesekiirgus ja Maa kliima, Fedorov Valeri Mihhailovitš. Raamat esitab taevas-mehaaniliste protsessidega seotud Maa insolatsiooni muutuste uuringute tulemusi. Analüüsitakse päikesekliima madal- ja kõrgsageduslikke muutusi...

Päikesekiirgust, mis hõlmab elektromagnetilisi lainepikkusi alla 4 μm1, nimetatakse meteoroloogias tavaliselt lühilaineliseks kiirguseks. Päikese spektris on ultraviolett (< 400 нм), видимую (= 400…760 нм) и инфракрасную (>760 nm) osad.

Otse päikesekettalt tulevat päikesekiirgust nimetatakse otseseks päikesekiirguseks S. Tavaliselt iseloomustab seda intensiivsus, st kiirgusenergia hulk kalorites, mis läbivad 1 minuti jooksul 1 cm2 ala, mis paikneb risti päikesekiirtega.

Maa atmosfääri ülemisele piirile saabuva otsese päikesekiirguse intensiivsust nimetatakse päikesekonstandiks S 0 . See on ligikaudu 2 cal/cm2 min. Maapinnal on otsene päikesekiirgus alati sellest väärtusest oluliselt väiksem, kuna atmosfääri läbides nõrgeneb selle päikeseenergia õhumolekulide ja hõljuvate osakeste (tolmuosakesed, tilgad, kristallid) neeldumise ja hajumise tõttu. Päikese otsese kiirguse sumbumist atmosfääri poolt iseloomustab kas sumbumiskoefitsient a või läbipaistvuskoefitsient t.

Perpendikulaarsele pinnale langeva otsese päikesekiirguse arvutamiseks kasutatakse tavaliselt Bougueri valemit:

					Sm S0 pm m ,

kus S m on otsene päikesekiirgus, cal cm-2 min-1, antud atmosfääri massi korral; S 0 on päikesekonstant; p t on atmosfääri teatud massi läbipaistvuskoefitsient; t on atmosfääri mass atmosfäär päikese teel

sa leitakse mitte valemi, vaid Bemporad tabeli järgi. Valemist (3.1) järeldub, et

		Või p = e
		Või p = e


Horisontaaltasandile langev otsene päikesekiirgus
pind S" arvutatakse valemiga
	S = S sinh .,

1 1 µm = 10-3 nm = 10-6 m Mikromeetreid nimetatakse ka mikroniteks ja nanomeetreid nimetatakse millimikroniteks. 1 nm = 10-9 m.

kus h on päikese kõrgus horisondi kohal.

Kõikidest taeva punktidest maapinnale saabuvat kiirgust nimetatakse hajusaks D. Maa horisontaalpinnale saabuva otsese ja hajutatud päikesekiirguse summa on päikese kogukiirgus Q:

Q = S" + D. (3.4)

Maa pinnalt osaliselt peegelduv kogukiirgus, mis jõuab maapinnale, tekitab peegeldunud kiirguse R, mis on suunatud maapinnalt atmosfääri. Ülejäänud kogu päikesekiirgus neeldub maapinnale. Maa pinnalt peegeldunud kiirguse suhet kogu sissetulevasse kiirgusesse nimetatakse albedoA-ks.

Väärtus A R iseloomustab maa peegeldusvõimet

uus pind. Seda väljendatakse ühiku murdosades või protsentides. Kogu- ja peegeldunud kiirguse erinevust nimetatakse neeldunud kiirguseks ehk maapinna lühilainekiirguse tasakaaluks B k:

Maa pind ja maa atmosfäär, nagu kõik kehad, mille temperatuur on üle absoluutse nulli, kiirgavad ka kiirgust, mida tinglikult nimetatakse pikalaineliseks kiirguseks. Selle lainepikkused on ligikaudu alates

4 kuni 100 µm.

Maapinna loomulik kiirgus on Stefan-Boltzmanni seaduse järgi võrdeline selle absoluutse temperatuuri neljanda astmega.

T-nurgad:
Ez = T4,

kus = 0,814 10-10 cal/cm2 min deg4 Stefan-Boltzmanni konstant; aktiivse pinna suhteline emissioon: enamiku looduslike pindade puhul 0,95.

Atmosfäärikiirgus on suunatud nii Maale kui ka avakosmosesse. Allapoole suunatud pikalainelise atmosfäärikiirguse osa, mis jõuab Maa pinnale, nimetatakse atmosfääri vastukiirguseks ja tähistatakse E a.

Maapinna loomuliku kiirguse E z erinevust atmosfääri vastukiirguse E a vahel nimetatakse efektiivseks kiirguseks.

maapinna E eff vähendamine:
E ef = E zE a.

Vastandmärgiga võetud väärtus E eff on pikalainelise kiirguse tasakaal maapinnal.

Kogu sissetuleva ja kogu väljuva kiirguse erinevust nimetatakse

3.1. Instrumendid kiirgusbilansi mõõtmiseks

Ja selle komponendid

Kiirgusenergia intensiivsuse mõõtmiseks kasutatakse erineva konstruktsiooniga aktinomeetrilisi instrumente. Seadmed võivad olla absoluutsed ja suhtelised. Absoluutsete instrumentide puhul saadakse näidud kohe soojusühikutes ja suhteliste puhul - suhtelistes, seetõttu on selliste instrumentide puhul vaja teada soojusühikutele ülemineku teisendustegureid.

Absoluutsed seadmed on disainilt ja käsitsemiselt üsna keerukad ning neid ei kasutata laialdaselt. Neid kasutatakse peamiselt suhteliste instrumentide kontrollimiseks. Suhteliste seadmete projekteerimisel kasutatakse kõige sagedamini termoelektrilist meetodit, mis põhineb termovoolu tugevuse sõltuvusel ristmike temperatuuride erinevusest.

Termoelektriliste seadmete vastuvõtjad on kahe metalli ühenduskohtadest valmistatud termovaiad (joonis 3.1). Temperatuuride erinevus ristmike vahel tekib ristmike erineva neelduvuse või

vanomeeter 3. Teisel juhul saavutatakse ristmike temperatuuride erinevus ühe (ristmik 3) varjutamisega ja teiste (ristmik 2) päikesekiirgusega kiiritamisega. Kuna ristmike temperatuuride erinevuse määrab sissetulev päikesekiirgus, on selle intensiivsus võrdeline termoelektrilise voolu tugevusega:

kus N on galvanomeetri nõela hälve; a on teisendustegur, cal/cm2 min.

Seega on kiirguse intensiivsuse väljendamiseks soojusühikutes vaja galvanomeetri näidud korrutada teisendusteguriga.

Termoelektrilise seadme-galvanomeetri paari teisendustegur määratakse kontrollseadmega võrdluse teel või arvutatakse galvanomeetri ja aktinomeetrilise seadme sertifikaatides sisalduvate elektriliste karakteristikute põhjal täpsusega 0,0001 cal/cm2 min valemi abil.

				(R bR rR ext),

kus a on ümberarvestuskoefitsient; galvanomeetri skaala jaotushind, mA; termoelektrilise seadme k tundlikkus, millivolt 1 cal/cm2 min kohta; termovaia takistus R b, oomi; galvanomeetri sisetakistus R r, oomi; galvanomeetri lisatakistus R, oomi .

Termoelektriline aktinomeeter AT-50 kasutatakse otsese päikesekiirguse mõõtmiseks.

Aktinomeetri seade. Aktinomeetri vastuvõtja on hõbefooliumist ketas 1 (joonis 3.2). Päikesepoolsel küljel on ketas mustaks tõmmatud, teisel pool on sellele liimitud läbi isoleeriva pabertihendi manganiinist ja konstantaanist valmistatud termiliste tähtede sisemised liitekohad, mis koosnevad 36 termoelemendist (näidatud on ainult seitse termoelementi). diagramm). Välisühendused 3 soojustähte läbi isoleerpaberi pro-

Riis. 3.2. Termiline täheahel

müüritis 5 on liimitud vaskkettale4. Kõrval-

aktinomeetri tütred viimane asetatakse massiivsesse vasest korpusesse, mille külge on kinnitatud sulgud

termovaiad ja pehmed juhtmed 6 (joonis 3.3).

Sulgudega korpus on suletud korpusega 7, kinnitatud mutriga8 ja ühendatud kruviga10 mõõtetoruga9. Toru sees on viis diafragmat, mis on paigutatud nende läbimõõduga kahanevas järjekorras 20-10 mm keha suunas. Diafragmasid hoiavad paigal tasapinnalised ja vedruseibid, mis on paigaldatud korpuse ja väikseima membraani vahele. Diafragma sisemus on mustaks muutunud.

Toru otstes on rõngad 12 ja 13 aktinomeetri suunamiseks päikese poole. Rõngas 13 on auk ja rõngal 12 on täpp. Õige paigaldamise korral peaks auku läbiv valgusvihk täpselt tabama rõnga punkti12. Toru on suletud eemaldatava korgiga 11, mis määrab galvanomeetri nullasendi ja kaitseb vastuvõtjat saastumise eest.

Toru 9 on ühendatud statiiviga14, mis on paigaldatud platoole16 parallaksi statiiviga17. Statiivi telje seadistamiseks vastavalt koha laiuskraadile kasutage skaalat 18 jaotustega, tähist 19 ja kruvi 20.

Paigaldamine. Esiteks määratakse statiivi telg vastavalt vaatluskoha laiuskraadile. Selleks keerake kruvi 20 lahti ja keerake statiivi telge kuni skaalajaotiseni 18, mis vastab

antud laiuskraadiga, riskiga 19 ja Riis. 3.3.Termoelektrilinefikseerige telg sellesse asendisse

aktinomeeter AT-50

NI. Seejärel paigaldatakse aktinomeeter horisontaalsele alusele nii, et platool olev nool on suunatud põhja poole ja pärast katte eemaldamist on see päikese poole suunatud, keerates lahti kruvi 23 ja pöörates käepidet 22; toru9 pööratakse seni, kuni läbi rõnga13 ava läbiv valguskiir tabab rõnga12 punkti. Pärast seda ühendatakse aktinomeetri juhtmed, kui kate 11 on avatud, polaarsust jälgides galvanomeetri klemmidega (+) ja (C). Kui galvanomeetri nõel kaldub üle nulli, vahetatakse juhtmed.

Tähelepanekud. 1 minut enne vaatluse algust kontrollige aktinomeetri vastuvõtja paigaldust päikese käes. Pärast seda suletakse kaas ja galvanomeetriga loetakse nullasend N 0. Seejärel eemaldage kate, kontrollige päikese poole sihtimise täpsust ja lugege galvanomeetri näitu 3 korda intervalliga 10-15 s (N 1, N 2, N 3) ja temperatuuri galvanomeetril. Pärast vaatlusi suletakse seade korpuse kaanega.

Vaatluste töötlemine. Kolmest galvanomeetriga näidust leitakse keskmine väärtus N c täpsusega 0,1:

N koos N 1N 2N 3. 3

Korrigeeritud näidu N saamiseks keskmise väärtuseni N sisestage galvanomeetri kalibreerimistunnistusest skaala parandus N, temperatuuri parandus N t ja lahutage nullpunkti N 0 asukoht:

N N Nt N0 .

Päikesekiirguse S intensiivsuse väljendamiseks cal/cm2 min korrutatakse galvanomeetri N näidud teisendusteguriga:

Päikese otsese kiirguse intensiivsus horisontaalsel pinnal arvutatakse valemi (3.3) abil.

Päikese kõrguse horisondi kohal h ja sinh saab määrata võrrandiga

sin h = sin sin+ cos cos,

kus on vaatluskoha laiuskraad; päikese deklinatsioon antud päeva kohta (lisa 9); päikese tunninurk, mõõdetuna tegelikust keskpäevast. Selle määrab vaatluste keskpaiga tegelik aeg: t allikas = 15 (t allikas 12 tundi).

Termoelektriline püranomeeter P-3x3 kasutatakse hajutatud ja kogu päikesekiirguse mõõtmiseks.

Püranomeetri struktuur (joon. 3.4).

Püranomeetri vastuvõtuosa on termoelektriline aku 1, mis koosneb 87 manganiinist ja konstantaanist valmistatud termoelemendist. 10 mm pikkused manganiini ja konstantaani ribad joodetakse järjestikku kokku ja asetatakse 3x3 cm ruutu nii, et joodised asetsevad keskel ja nurkades. Väljastpoolt on termovaia pind kaetud tahma ja magneesiumiga. Termovaia paariskohad on värvitud valgeks ja paaritud ristmikud

- mustas. Ristmikud asuvad nii, et

mustad ja valged alad vahelduvad

Riis. 3.4. Termoelektriline püranomeeter P-3x3

malelaua muster. Läbi isoleeriva pabertihendi kinnitatakse termovaia plaadi 2 ribide külge, kruvitakse korpuse külge3.

Päikesekiirguse erineva neeldumise tõttu tekib musta ja valge ristmike vahel temperatuuride erinevus, seetõttu tekib ahelas soojusvool. Termovaia juhtmed on ühendatud klemmidega 4, mille külge ühendatakse püranomeetrit galvanomeetriga ühendavad juhtmed.

Korpuse ülaosa on suletud klaasist poolkerakujulise korgiga 5, et kaitsta termovaia tuule ja sademete eest. Termovaia ja klaaskorgi kaitsmiseks võimaliku veeauru kondenseerumise eest on korpuse põhjas keemilise niiskuse absorbeerijaga (naatriummetall, silikageel jne) klaasikuivati6.

Termovaia ja klaaskorgiga korpus moodustab püranomeetri pea, mis on kruvitud alusele 7 ja kinnitatud statiivi 8 külge kruviga 9. Statiiv on paigaldatud korpuse alusele ja sellel on kaks kinnituskruvi10. Hajus- või summaarse kiirguse mõõtmisel paigaldatakse püranomeeter horisontaalselt tasemele, keerates kruvisid10.

Püranomeetri pea otsese päikesevalguse eest varjutamiseks kasutatakse varjuekraani, mille läbimõõt on võrdne klaaskorgi läbimõõduga. Varjuekraan on paigaldatud torule 14, mis on kruviga 13 ühendatud horisontaalse vardaga 12.

Kui püranomeetri vastuvõtja on varjutatud ekraaniga, mõõdetakse hajutatud kiirgust ja ilma varjuta mõõdetakse kogukiirgust.

Galvanomeetri nõela nullasendi määramiseks ja klaaskorgi kahjustuste eest kaitsmiseks on püranomeetri pea kaetud metallkattega 16.

Paigaldamine. Seade on paigaldatud avatud alale. Enne vaatlust kontrollige kuivatusaine olemasolu klaasikuivatis (1/3 kuivatist peaks olema täidetud kuivatusainega). Seejärel kinnitatakse toru 14 koos varjuekraaniga 15 kruvi 13 abil varda 12 külge.

Püranomeeter on alati päikese poole pööratud sama küljega, mis on märgitud numbriga peas. Nummerdatud püranomeetri pea pööramiseks päikese poole keeratakse kruvi 9 veidi lahti ja kinnitatakse sellesse asendisse.

Termovaia horisontaalsust kontrollitakse tasemel 11 ja kui see pole õige, reguleeritakse seda kinnituskruvide 10 abil.

Termovoolu tugevuse mõõtmise galvanomeeter on paigaldatud püranomeetri põhjaküljele sellisele kaugusele, et vaatleja näitude tegemisel ei varja püranomeetrit mitte ainult otsese päikesevalguse eest.

kiirte, vaid ka taeva osadest. Püranomeetri õiget ühendamist galvanomeetriga kontrollitakse eemaldatud püranomeetri katte ja vabastatud galvanomeetri lukuga. Kui nõel kaldub skaalal üle nulli, vahetatakse juhtmed.

Tähelepanekud. Vahetult enne vaatlust kontrollige, kas seade on õigesti paigaldatud tasasele ja päikese suhtes. Galvanomeetri nullasendi mõõtmiseks suletakse püranomeetri pea kaanega 16 ja salvestatakse galvanomeetri N 0 näidud. Pärast seda eemaldatakse püranomeetri kate ja tehakse 10-15 s intervalliga näidud.

Kõigepealt võetakse galvanomeetri näidud varjutatud püranomeetriga hajutatud kiirguse N 1, N 2, N 3 määramiseks, seejärel varjutamata asendis (varjuekraan langetatakse kruvi 13 lahti keerates) kogukiirguse N 4 määramiseks, N 5, N 6. Pärast vaatlusi keeratakse toru koos varjuekraaniga lahti ja püranomeeter suletakse korpuse kaanega.

Vaatluste töötlemine. Iga kiirgustüübi galvanomeetri näitude seeriast määratakse keskmised väärtused N D ja N Q:

			N 1N 2N 3					N 4N 5N 6

Seejärel saadakse N D ja N Q korrigeeritud väärtused. Sel eesmärgil määratakse galvanomeetri kalibreerimistunnistuse keskmistest väärtustest skaala parandused N D ja N Q ning galvanomeetri kuuli näit lahutatakse:

ND ND N N0 , NQ NQ N N0 .

Hajunud kiirguse D intensiivsuse määramiseks cal/cm2 min on vaja galvanomeetri näidud N D korrutada teisendusteguriga:

D = ND.

Kogukiirguse Q määramiseks cal/cm2 min võetakse kasutusele ka päikese kõrguse F h parandustegur. See parandustegur on toodud taatlustunnistusel graafiku kujul: abstsissteljele kantakse päikese kõrgus horisondi kohal ja parandustegur ordinaatteljel.

Võttes arvesse päikese kõrguse parandustegurit, määratakse kogukiirgus valemiga

Q = a (NQ ND )Fh + ND .

Püranomeetriga vaadeldes saab otsekiirguse intensiivsuse horisontaalpinnal arvutada kogu- ja hajutatud kiirguse vahena:

Rändav termoelektriline albedomeeter AP-3x3 on mõeldud

ideaalne kogu, hajutatud ja peegeldunud kiirguse mõõtmiseks välitingimustes. Praktikas kasutatakse seda peamiselt aktiivse pinna albeedo mõõtmiseks.

Albedomeetri seade. Albedomeetri vastuvõtja (joonis 3.5) on püranomeetri pea1, mis on hülsi2 külge kruvitud kardaani4 ja käepidemega5 toru3 külge. Käepidet 180° pöörates saab vastuvõtja suunata ülespoole, et mõõta sissetulevat lühilainekiirgust, ja allapoole, et mõõta peegeldunud lühilainekiirgust. Toru vertikaalasendi tagamiseks libiseb selle sees vardal spetsiaalne raskus, mis seadet keerates liigub alati alla. Löökide pehmendamiseks seadme pööramisel asetatakse toru otstesse kummitihendid6.

Demonteerituna paigaldatakse seade metallkorpuse alusele.

	Paigaldamine. Enne vaatlust põhilisega
	Korpuse eemaldamisel eemaldage pea, toru,
	käepide ja kruvi kokku: pea-
	toru kruvitakse toru külge ja käepide keeratakse külge
	kardaani vedrustus. Raadio välistamiseks
	mis võib kajastuda vaatluses endas
	andja, käepide on paigaldatud puidule
	varras umbes 2 m pikk.	Riis. 3.5. Reisi albedomeeter
	Albedomeeter on ühendatud pehmega	Riis. 3.5. Reisi albedomeeter
	Albedomeeter on ühendatud pehmega
	juhtmed galvanomeetri klemmidele (+) ja
	juhtmed galvanomeetri klemmidele (+) ja

Püsipiirkonna vaatluste ajal paigaldatakse albedomeetri vastuvõtja aktiivse pinnast 1–1,5 m kõrgusele ja põllumajanduspõldudele - 0,5 m kaugusele taimkatte ülemisest tasemest. Kogu- ja hajutatud kiirguse mõõtmisel pööratakse albedomeetri pea oma numbriga päikese poole.

Tähelepanekud. 3 minutit enne vaatluste algust märgi nullpunkt. Selleks suletakse albedomeetri pea kaanega ja võetakse galvanomeetri N 0 näidud. Seejärel avage kaas ja tehke galvanomeetril kolm näitu, kui albedomeetri vastuvõtja on ülespoole, et mõõta sissetulevat kogukiirgust: N 1, N 2, N 3. Peale kolmandat näitu keeratakse vastuvõtja vaiksemaks ja 1 minuti pärast tehakse peegeldunud kiirguse mõõtmiseks kolm näitu: N 4, N 5, N 6. Seejärel keeratakse vastuvõtja uuesti üles ja 1 minuti pärast tehakse sissetuleva summaarse kiirguse mõõtmiseks veel kolm näitu: N 7, N 8, N 9. Pärast näitude seeriat suletakse vastuvõtja kaanega.

Vaatluste töötlemine. Kõigepealt arvutage galvanomeetri keskmised näidud iga kiirgustüübi N Q ja N Rk jaoks:

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

N Rk N 4N 5N 6. 3

Seejärel viiakse keskmistele väärtustele sisse skaala parandus kalibreerimistunnistusest N Q ja N Rk, nullpunkt N 0 lahutatakse ja määratakse korrigeeritud väärtused N Q ja N Rk:

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

Kuna albeedot väljendatakse peegeldunud kiirguse ja kogukiirguse suhtena, vähendatakse teisendustegurit ja albeedo arvutatakse galvanomeetri korrigeeritud näitude suhtena peegeldunud ja kogukiirguse mõõtmisel (protsentides):

Albedomeeter on kõige mitmekülgsem seade. Kui on olemas teisendustegur, saab seda kasutada hajutatud, peegeldunud kogukiirguse määramiseks ja otsese kiirguse arvutamiseks horisontaalsel pinnal. Hajunud kiirguse jälgimisel on vaja kasutada varjuekraani, et kaitsta vastuvõtjat otsese päikesevalguse eest.

Termoelektriline tasakaalumõõtur M-10 kasutatakse mõõtmiseks

aluspinna kiirgusbilansi ehk jääkkiirguse väärtus, mis on sellel pinnal vastuvõetud ja kaotatud kõikide kiirgusliikide algebraline summa. Kiirguse sissetulev osa koosneb otsekiirgusest horisontaalpinnal S", hajuskiirgus D ja atmosfäärikiirgus E a. Kiirgusbilansi väljuv osa ehk väljuv kiirgus on peegeldunud lühilainekiirgus R K ja pikalainekiirgus. maast E3.

Tasakaaluarvesti töö põhineb kiirgusvoogude muundamisel termoelektromootori jõuks termovaia abil.

Termovaias tekkiv elektromotoorjõud on võrdeline bilansimõõturi ülemise ja alumise vastuvõtja temperatuuride erinevusega. Kuna vastuvõtjate temperatuur sõltub sissetulevast ja väljuvast kiirgusest, on elektromotoorjõud võrdeline vastuvõtjate ülalt ja alt saabuvate kiirgusvoogude erinevusega.

Kiirgusbilanssi B mõõdetuna bilansimõõturiga väljendatakse võrrandiga

N galvanomeetri näit; k parandustegur tuule kiiruse mõju arvesse võttes (tabel 3.1).

Tabel 3.1

Parandustegur k (näide)

Tuule kiirus,

Korrigeeriv

tegur k

Bilansimõõturi näidud, mis on korrutatud antud tuulekiirusele vastava parandusteguriga, taandatakse vaikse olukorra bilansimõõturi näiduks.

Bilansimõõtja seade(joonis 3.6). Tasakaaluarvesti vastuvõtjaks on kaks mustaks tehtud õhukest vaskplaati 1 ja 2, mis on ruudukujulised 48 mm küljega. Seestpoolt on nende külge paberist tihendite kaudu liimitud 3 ja 4 termovaia. Ühendused on moodustatud vaskplokile keritud konstantse lindi keerdudest5. Iga lindi pööre on pooleldi hõbetatud. Hõbedase kihi algus ja lõpp toimivad termotihendina. Paarisarvuga ristmikud on liimitud ülaosale ja paaritu numbriga ristmikud

põhjaplaadile. Kogu termovaial koosneb kümnest vardast, millest igaühel on 32-33 pööret. Bilansimõõturi vastuvõtja asetatakse korpusesse6, mis on kettakujuline diameetriga 96 mm ja paksusega 4 mm. Korpus on ühendatud käepidemega7, mille kaudu juhitakse termovaia juhtmed8. Balansimõõtur kuulliigendite abil


	ov 9 on paigaldatud pa-
	Nelke 10. Paneeli külge kinnitatud
	lehvib				hinged
	varras 11 koos ekraaniga 12, mis
		kaitseb		vastuvõtja
	otsest päikesevalgust. Kell
	kasutades ekraani vardal,
	nähtav vastuvõtja keskelt
	10° nurga all, otsene päikesevalgus
		kiirgus on välistatud
	bilansiarvesti näidud,
	suurendab mõõtmise täpsust,
	kuid antud juhul intensiivsus
			päikeseenergia		kiirgus
	tuleb eraldi mõõta
Riis. 3.6. Termoelektriline	aktinomeeter. Juhtum 13 kaitsev
tasakaalumõõtja M-10	kaitseb bilansimõõtjat sademete eest ja

Paigaldamine. Seade kinnitatakse pistikupesaga maapinnast 1,5 m kõrgusele puitlati otsa. Vastuvõtja paigaldatakse alati horisontaalselt sama vastuvõtupoolega üleval, seadmele märgitud numbriga 1. Termovaia juhtmed on ühendatud galvanomeetriga.

Enamasti on tasakaalumõõtja otsese päikesekiirguse eest ekraaniga varjutatud. Seetõttu paigaldatakse otsese päikesekiirguse mõõtmiseks bilansimõõturiga samale siinile aktinomeeter. Tuule kiiruse mõju arvessevõtmiseks paigaldatakse tasakaalumõõtja tasemele ja sellest väikesele kaugusele anemomeeter.

Tähelepanekud. 3 minutit enne vaatluse algust määratakse tasakaalumõõturi nullpunkt N 0. Seda tehakse avatud vooluringiga. Pärast seda ühendatakse bilansimõõtur galvanomeetriga nii, et galvanomeetri nõel kaldub paremale ning bilansimõõturil N 1, N 2, N 3 tehakse kolm näitu ja samaaegselt kolm näitu anemomeetril 1, 2, 3 . Kui bilansimõõtja on paigaldatud varjuekraaniga, siis pärast bilansimõõturi esimest ja teist näitu tehakse aktinomeetril kaks näitu

Päike on soojuse ja valguse allikas, andes jõudu ja tervist. Kuid selle mõju ei ole alati positiivne. Energiapuudus või selle liig võib häirida loomulikke eluprotsesse ja esile kutsuda erinevaid probleeme. Paljud on kindlad, et pargitud nahk näeb palju ilusam välja kui kahvatu nahk, kuid kui viibite pikka aega otseste kiirte all, võite saada tugeva põletuse. Päikesekiirgus on sissetulev energiavoog, mis jaotub atmosfääri läbivate elektromagnetlainete kujul. Seda mõõdetakse energia võimsusega, mida see ülekandb pinnaühiku kohta (vatt/m2). Teades, kuidas päike inimest mõjutab, saate vältida selle negatiivseid mõjusid.

Päikesest ja selle energiast on kirjutatud palju raamatuid. Päike on kõigi Maa füüsiliste ja geograafiliste nähtuste peamine energiaallikas. Üks kaks miljardit osa valgusest tungib planeedi atmosfääri ülemistesse kihtidesse, suurem osa aga settib kosmilises ruumis.

Valguskiired on muud tüüpi energia peamised allikad. Kui nad langevad maapinnale ja vette, muutuvad nad soojuseks ja mõjutavad kliimatingimusi ja ilmastikku.

See, mil määral inimene valguskiirtega kokku puutub, sõltub nii kiirgustasemest kui ka päikese käes viibitud perioodist. Inimesed kasutavad oma huvides mitut tüüpi laineid, kasutades röntgeni-, infrapuna- ja ultraviolettkiirgust. Kuid suures koguses päikeselained puhtal kujul võivad inimeste tervist negatiivselt mõjutada.

Kiirguse hulk sõltub:

Päikese asend. Suurim hulk kiirgust tekib tasandikel ja kõrbetes, kus pööripäev on üsna kõrge ja ilm on pilvitu. Polaaralad saavad minimaalselt valgust, kuna pilved neelavad olulise osa valgusvoost;
päeva pikkus. Mida lähemale ekvaatorile, seda pikem päev. See on koht, kus inimesed saavad kõige rohkem soojust;
atmosfääri omadused: hägusus ja niiskus. Ekvaatoril on suurenenud pilvisus ja niiskus, mis takistab valguse läbipääsu. Seetõttu on valgusvoo hulk seal väiksem kui troopilistes vööndites.

Päikesevalguse jaotus maapinnal on ebaühtlane ja sõltub:

atmosfääri tihedus ja niiskus. Mida suuremad need on, seda väiksem on kiirgus;
piirkonna geograafiline laiuskraad. Vastuvõetava valguse hulk suureneb poolustelt ekvaatorini;
Maa liikumised. Kiirguse hulk varieerub olenevalt aastaajast;
Maa pinna omadused. Suur hulk valgust peegeldub heledatel pindadel, näiteks lumel. Tšernozem peegeldab valgusenergiat kõige halvemini.

Venemaa kiirgustase varieerub oma territooriumi ulatusest oluliselt. Päikesekiirgus on põhjapoolsetes piirkondades ligikaudu sama - 810 kWh/m2 365 päeva jooksul, lõunapoolsetes piirkondades - üle 4100 kWh/m2.

Tähtis on ka tundide pikkus, mille jooksul päike paistab.. Need näitajad on erinevates piirkondades erinevad, mida ei mõjuta mitte ainult geograafiline laiuskraad, vaid ka mägede olemasolu. Päikesekiirguse kaart Venemaal näitab selgelt, et mõnes piirkonnas ei ole soovitatav toiteliine paigaldada, kuna loomulik valgus suudab rahuldada elanike elektri- ja soojusvajadusi.

Valgusvood jõuavad Maale erineval viisil. Päikesekiirguse tüübid sõltuvad sellest:

Päikesest lähtuvaid kiiri nimetatakse otseseks kiirguseks. Nende tugevus sõltub päikese kõrgusest horisondi kohal. Maksimaalne tase saavutatakse kell 12 päeval, minimaalne - hommikul ja õhtul. Lisaks on mõju intensiivsus seotud aastaajaga: kõige rohkem esineb suvel, kõige vähem talvel. Iseloomulik on see, et mägedes on kiirgustase kõrgem kui tasastel pindadel. Must õhk vähendab ka otsest valgusvoogu. Mida madalamal on päike horisondi kohal, seda vähem on ultraviolettkiirgust.
Peegeldunud kiirgus on kiirgus, mis peegeldub veest või maapinnalt.
Valgusvoo hajumisel tekib hajutatud päikesekiirgus. Sellest sõltub taeva sinine värv pilvitu ilmaga.

Neeldunud päikesekiirgus sõltub maapinna – albeedo – peegeldusvõimest.

Kiirguse spektraalne koostis on mitmekesine:

värvilised või nähtavad kiired pakuvad valgustust ja on taimede elus väga olulised;
ultraviolettkiirgus peaks inimkehasse tungima mõõdukalt, kuna selle liig või puudus võib kahjustada;
Infrapunakiirgus annab soojatunde ja mõjutab taimestiku kasvu.

Päikese kogukiirgus on maapinnale tungiv otsene ja hajutatud kiire. Pilvede puudumisel saavutab see maksimumi kella 12 paiku, samuti suvel.

Vladimir
61 aastat vana

Elektromagnetlained koosnevad erinevatest osadest. On nähtamatud, infrapuna- ja nähtavad ultraviolettkiired. On iseloomulik, et kiirgusvood on erineva energiastruktuuriga ja mõjutavad inimesi erinevalt.

Valgusvool võib olla kasulik, tervendav mõju inimkeha seisundile. Nägemisorganeid läbides reguleerib valgus ainevahetust, unemustreid ja mõjutab inimese üldist heaolu. Lisaks võib valgusenergia tekitada soojustunnet. Naha kiiritamisel tekivad organismis fotokeemilised reaktsioonid, mis soodustavad korralikku ainevahetust.

Ultraviolettkiirgusel on kõrge bioloogiline võime, mille lainepikkus on 290–315 nm. Need lained sünteesivad organismis D-vitamiini ja on võimelised hävitama ka tuberkuloosiviiruse mõne minutiga, stafülokoki veerand tunniga ja kõhutüüfuse batsilli 1 tunniga.

Iseloomulik on see, et pilvitu ilm vähendab gripi ja teiste haiguste, näiteks difteeria, tekkivate epideemiate kestust, mis võib levida õhus levivate tilkade kaudu.

Keha loomulikud jõud kaitsevad inimest atmosfääri äkiliste kõikumiste eest: õhutemperatuur, niiskus, rõhk. Kuid mõnikord selline kaitse nõrgeneb, mis tugeva niiskuse ja kõrgendatud temperatuuri mõjul põhjustab kuumarabanduse.

Kiirguse mõju sõltub selle kehasse tungimise astmest. Mida pikemad on lained, seda tugevam on kiirgusjõud. Infrapunalained võivad tungida kuni 23 cm naha alla, nähtavad ojad - kuni 1 cm, ultraviolettkiirgused - kuni 0,5-1 mm.

Inimesed saavad igat tüüpi kiiri päikese aktiivsuse ajal, kui nad on avatud ruumides. Valguslained võimaldavad inimesel kohaneda maailmaga, mistõttu on ruumides mugava heaolu tagamiseks vaja luua tingimused optimaalseks valgustuse tasemeks.

Päikesekiirguse mõju inimeste tervisele määravad erinevad tegurid. Oluline on nii inimese elukoht, kliima kui ka otseste kiirte all viibimise aeg.

Päikesepuuduse tõttu kogevad nii Kaug-Põhja elanikud kui ka inimesed, kelle tegevus on seotud maa all töötamisega, näiteks kaevurid, mitmesuguseid talitlushäireid, luude tugevuse vähenemist ja närvihäireid.

Lapsed, kes ei saa piisavalt valgust, põevad rahhiidi sagedamini kui teised. Lisaks on nad vastuvõtlikumad hambahaigustele ja neil on ka pikem tuberkuloosikuur.

Liigne kokkupuude valguslainetega ilma perioodilise päeva ja öö muutumiseta võib aga tervisele kahjulikku mõju avaldada. Näiteks kannatavad Arktika elanikud sageli ärrituvuse, väsimuse, unetuse, depressiooni ja töövõime languse all.

Kiirgus Vene Föderatsioonis on vähem aktiivne kui näiteks Austraalias.

Seega inimesed, kes puutuvad kokku pikaajalise kiirgusega:

on kõrge risk haigestuda nahavähki;
on suurenenud kalduvus naha kuivusele, mis omakorda kiirendab vananemisprotsessi ning pigmentatsiooni ja varajaste kortsude teket;
võib kannatada nägemisvõime halvenemise, katarakti, konjunktiviidi tõttu;
on nõrgenenud immuunsus.

D-vitamiini puudus inimesel on üks pahaloomuliste kasvajate, ainevahetushäirete põhjustest, mis põhjustab liigset kehakaalu, endokriinseid häireid, unehäireid, füüsilist kurnatust ja halba tuju.

Inimene, kes saab süstemaatiliselt päikesevalgust ja ei kuritarvita päevitamist, ei koge reeglina terviseprobleeme:

tal on stabiilne südame ja veresoonte toimimine;
ei põe närvihaigusi;
on hea tuju;
tal on normaalne ainevahetus;
haigestub harva.

Seega võib inimese tervisele positiivselt mõjuda vaid doseeritud kiirguskogus.

Liigne kiirgus võib põhjustada keha ülekuumenemist, põletusi ja mõne kroonilise haiguse ägenemist.. Päevitamise fännid peavad järgima järgmisi lihtsaid reegleid:

Päevitage avatud kohtades ettevaatlikult;
Kuuma ilmaga peita end hajutatud kiirte all varjus. See kehtib eriti väikelaste ja eakate kohta, kes põevad tuberkuloosi ja südamehaigusi.

Tuleks meeles pidada, et päevitada tuleb ohutul kellaajal ning samuti mitte olla pikka aega kõrvetava päikese all. Lisaks tuleks kaitsta pead kuumarabanduse eest, kandes mütsi, päikeseprille, kinniseid riideid ning kasutada ka erinevaid päikesekaitsekreeme.

Päikese kõrguse madalatel väärtustel (h

< 100 ) мас-

Valgusvooge kasutatakse meditsiinis aktiivselt:

Röntgenikiirgus kasutab lainete võimet läbida pehmeid kudesid ja luusüsteemi;
isotoopide kasutuselevõtt võimaldab registreerida nende kontsentratsiooni siseorganites ja tuvastada paljusid patoloogiaid ja põletikukoldeid;
Kiiritusravi võib hävitada pahaloomuliste kasvajate kasvu ja arengu.

Lainete omadusi kasutatakse edukalt paljudes füsioterapeutilistes seadmetes:

Infrapunakiirgusega seadmeid kasutatakse sisemiste põletikuliste protsesside, luuhaiguste, osteokondroosi, reuma kuumtöötlemiseks, lainete võime tõttu taastada rakulisi struktuure.
Ultraviolettkiired võivad avaldada negatiivset mõju elusolenditele, pärssida taimede kasvu ning pärssida mikroorganisme ja viirusi.

Päikesekiirguse hügieeniline tähtsus on suur. Ravis kasutatakse ultraviolettkiirgusega seadmeid:

mitmesugused nahavigastused: haavad, põletused;
infektsioonid;
suuõõne haigused;
onkoloogilised kasvajad.

Lisaks on kiirgusel positiivne mõju inimorganismile tervikuna: see võib anda jõudu, tugevdada immuunsüsteemi, täiendada vitamiinipuudust.

Päikesevalgus on inimese täisväärtusliku elu oluline allikas. Selle piisav varu tagab kõigi planeedi elusolendite soodsa eksistentsi. Inimene ei saa kiirguse astet vähendada, küll aga saab end kaitsta selle negatiivse mõju eest.