Nguồn quan trọng nhất mà bề mặt và khí quyển Trái đất nhận được năng lượng nhiệt, là Mặt trời. Nó gửi một lượng năng lượng bức xạ khổng lồ vào không gian vũ trụ: nhiệt, ánh sáng, tia cực tím. Được phát ra bởi Mặt trời sóng điện từ lan truyền với tốc độ 300.000 km/s.
Sự nóng lên của bề mặt trái đất phụ thuộc vào góc tới của tia nắng mặt trời. Tất cả tia nắngđến bề mặt Trái đất song song với nhau, nhưng vì Trái đất có dạng hình cầu nên tia sáng mặt trời chiếu vào khu vực khác nhau bề mặt của nó dưới góc độ khác nhau. Khi Mặt trời ở đỉnh cao, các tia sáng của nó chiếu thẳng đứng và Trái đất nóng lên nhiều hơn.
Toàn bộ tập hợp năng lượng bức xạ do Mặt trời gửi đi được gọi là bức xạ mặt trời, nó thường được biểu thị bằng lượng calo trên một đơn vị diện tích bề mặt mỗi năm.
Bức xạ mặt trời quyết định chế độ nhiệt độ tầng đối lưu không khí của Trái Đất.
Cần lưu ý rằng tổng lượng bức xạ mặt trời gấp hơn hai tỷ lần lượng năng lượng mà Trái đất nhận được.
Bức xạ tới bề mặt trái đất bao gồm trực tiếp và khuếch tán.
Bức xạ tới Trái đất trực tiếp từ Mặt trời dưới dạng ánh sáng mặt trời trực tiếp dưới bầu trời không mây được gọi là trực tiếp. Cô ấy mang số lớn nhất sự ấm áp và ánh sáng. Nếu hành tinh của chúng ta không có bầu khí quyển, bề mặt trái đất sẽ chỉ nhận được bức xạ trực tiếp.
Tuy nhiên, khi đi qua bầu khí quyển, khoảng một phần tư bức xạ mặt trời bị phân tán bởi các phân tử khí và tạp chất, lệch khỏi con đường thẳng. Một số trong số chúng chạm tới bề mặt Trái đất, hình thành đãng trí bức xạ mặt trời. Nhờ có bức xạ tán xạánh sáng còn xuyên tới những nơi mà ánh sáng mặt trời trực tiếp (bức xạ trực tiếp) không xuyên qua được. Bức xạ này tạo ra ánh sáng ban ngày và mang lại màu sắc cho bầu trời.
Tổng bức xạ mặt trời
Tất cả các tia sáng mặt trời chiếu tới Trái đất đều tổng bức xạ mặt trời, tức là tổng bức xạ trực tiếp và khuếch tán (Hình 1).
Cơm. 1. Tổng bức xạ mặt trời trong năm
Sự phân bố bức xạ mặt trời trên bề mặt trái đất
Bức xạ mặt trời phân bố không đều trên trái đất. Nó phụ thuộc:
1. về mật độ không khí và độ ẩm - chúng càng cao thì bề mặt trái đất càng nhận được ít bức xạ;
2. từ vĩ độ địa lýđịa hình - lượng bức xạ tăng dần từ cực đến xích đạo. Lượng bức xạ mặt trời trực tiếp phụ thuộc vào độ dài đường đi mà tia nắng mặt trời truyền qua bầu khí quyển. Khi Mặt trời ở đỉnh cao (góc tới của tia sáng là 90°), các tia của nó chiếu vào Trái đất theo đường đi ngắn nhất và tỏa ra năng lượng mạnh mẽ. diện tích nhỏ. Trên Trái đất, điều này xảy ra ở dải giữa 23°N. w. và 23°N. sh., tức là giữa vùng nhiệt đới. Khi bạn di chuyển ra khỏi vùng này về phía nam hoặc phía bắc, độ dài đường đi của tia nắng mặt trời tăng lên, tức là góc tới của chúng giảm đi một lượng bề mặt trái đất. Các tia bắt đầu rơi xuống Trái đất với một góc nhỏ hơn, như thể trượt, tiến đến đường tiếp tuyến ở khu vực các cực. Kết quả là, dòng năng lượng tương tự được phân bổ khắp diện tích lớn, do đó lượng năng lượng phản xạ tăng lên. Do đó, trong vùng xích đạo, nơi tia nắng mặt trời chiếu xuống bề mặt trái đất một góc 90°, lượng bức xạ mặt trời trực tiếp mà bề mặt trái đất nhận được sẽ cao hơn và khi chúng ta di chuyển về phía các cực, lượng này tăng mạnh. giảm đi. Ngoài ra, độ dài của ngày còn phụ thuộc vào vĩ độ của khu vực. thời điểm khác nhau năm, cũng là yếu tố quyết định lượng bức xạ mặt trời đi vào bề mặt trái đất;
3. từ hàng năm và chuyển động ban ngày Trái đất - ở vĩ độ trung bình và cao, dòng bức xạ mặt trời thay đổi rất nhiều theo các mùa, liên quan đến sự thay đổi độ cao giữa trưa của Mặt trời và độ dài trong ngày;
4. về bản chất của bề mặt trái đất - bề mặt càng sáng thì càng phản chiếu nhiều ánh sáng mặt trời. Khả năng của một bề mặt phản xạ bức xạ được gọi là suất phản chiếu(từ tiếng Latin độ trắng). Tuyết phản xạ bức xạ đặc biệt mạnh (90%), cát yếu hơn (35%) và đất đen thậm chí còn yếu hơn (4%).
Bề mặt trái đất hấp thụ bức xạ mặt trời (bức xạ hấp thụ), nóng lên và tỏa nhiệt vào khí quyển (bức xạ phản xạ). Các tầng thấp hơn của khí quyển ngăn chặn phần lớn bức xạ mặt đất. Bức xạ được hấp thụ bởi bề mặt trái đất được dùng để làm nóng đất, không khí và nước.
Phần đó tổng bức xạ, còn lại sau khi phản ánh và bức xạ nhiệt bề mặt trái đất được gọi là cân bằng bức xạ. Cân bằng bức xạ của bề mặt trái đất thay đổi trong ngày và theo các mùa trong năm, nhưng trung bình mỗi năm là giá trị dương khắp mọi nơi ngoại trừ sa mạc băng ở Greenland và Nam Cực. Giá trị tối đa cân bằng bức xạđạt tới vĩ độ thấp (trong khoảng từ 20° Bắc đến 20° Nam) - trên 42 * 10 2 J/m 2, ở vĩ độ khoảng 60° của cả hai bán cầu, nó giảm xuống còn 8 * 10 2 -13 * 10 2 J/m2 .
Các tia mặt trời cung cấp tới 20% năng lượng cho bầu khí quyển, năng lượng này được phân bổ trên toàn bộ độ dày của không khí, và do đó sức nóng của không khí mà chúng gây ra là tương đối nhỏ. Mặt trời làm nóng bề mặt Trái đất, truyền nhiệt không khí trong khí quyển bởi vì sự đối lưu(từ lat. sự đối lưu- chuyển tải), tức là sự chuyển động thẳng đứng của không khí được làm nóng trên bề mặt trái đất, đến nơi có nhiều không khí lạnh. Đó là cách bầu không khí trở nên hầu hết nhiệt - trung bình nhiều hơn ba lần so với trực tiếp từ Mặt trời.
Hiện diện ở khí cacbonic và hơi nước không cho nhiệt phản xạ từ bề mặt trái đất tự do thoát ra ngoài không gian bên ngoài. Họ tạo ra hiệu ứng nhà kính, nhờ đó chênh lệch nhiệt độ trên Trái đất trong ngày không vượt quá 15°C. Nếu không có carbon dioxide trong khí quyển, bề mặt trái đất sẽ nguội đi khoảng 40-50°C qua đêm.
Do quy mô ngày càng tăng hoạt động kinh tế con người - đốt than và dầu ở các nhà máy nhiệt điện, khí thải doanh nghiệp công nghiệp, tăng lượng khí thải ô tô - hàm lượng carbon dioxide trong khí quyển tăng lên, dẫn đến tăng hiệu ứng nhà kính và đe dọa biến đổi khí hậu toàn cầu.
Các tia mặt trời khi xuyên qua bầu khí quyển sẽ chạm vào bề mặt Trái đất và làm nóng nó, từ đó tỏa nhiệt cho khí quyển. Điều này giải thích tính năng đặc trưng Tầng đối lưu: nhiệt độ không khí giảm theo độ cao. Nhưng có những trường hợp các tầng khí quyển cao hơn lại ấm hơn các tầng thấp hơn. Hiện tượng này được gọi là đảo ngược nhiệt độ(từ tiếng Latin inversio - lật lại).
Đặc điểm tác động của ánh nắng trực tiếp lên cơ thể ngày nay được nhiều người quan tâm, chủ yếu là những người muốn trải qua mùa hè một cách có lợi và tích trữ năng lượng mặt trời và có được làn da rám nắng khỏe mạnh. Bức xạ mặt trời là gì và nó có tác dụng gì với chúng ta?
Sự định nghĩa
Tia mặt trời (ảnh bên dưới) là một dòng bức xạ, được biểu thị bằng dao động điện từ của sóng có độ dài khác nhau. Phổ bức xạ do mặt trời phát ra rất đa dạng và rộng, cả về bước sóng, tần số cũng như tác dụng của nó đối với cơ thể con người.
Các loại tia nắng
Có một số vùng của quang phổ:
- Bức xạ gamma.
- Bức xạ tia X (bước sóng dưới 170 nanomet).
- Bức xạ cực tím (bước sóng - 170-350 nm).
- Ánh nắng(bước sóng - 350-750 nm).
- Phổ hồng ngoại, có tác dụng nhiệt (bước sóng lớn hơn 750 nm).
Về mặt ảnh hưởng sinh học Các tia hoạt động mạnh nhất của mặt trời đối với cơ thể sống là tia cực tím. Chúng thúc đẩy quá trình rám nắng, có tác dụng bảo vệ nội tiết tố, kích thích sản xuất serotonin và các chất khác. thành phần quan trọng, tăng cường sinh lực và sức sống.
Bức xạ tia cực tím
Có 3 loại tia trong quang phổ tia cực tím có ảnh hưởng khác nhau đến cơ thể:
- Tia A (bước sóng - 400-320 nanomet). Chúng có mức độ phóng xạ thấp nhất quang phổ mặt trời không thay đổi trong suốt cả ngày và trong năm. Hầu như không có rào cản nào đối với họ. Ảnh hưởng có hại Các tia mặt trời thuộc lớp này chiếu vào cơ thể là thấp nhất, đồng thời chúng sự hiện diện thường trựcđẩy nhanh quá trình lão hóa tự nhiên của da, vì khi xâm nhập vào lớp mầm, chúng làm tổn thương cấu trúc và nền của lớp biểu bì, phá hủy các sợi đàn hồi và collagen.
- Tia B (bước sóng - 320-280 nm). Chỉ trong thời điểm nhất định năm và giờ trong ngày đến Trái đất. Tùy thuộc vào vĩ độ địa lý và nhiệt độ không khí, chúng thường xâm nhập vào bầu khí quyển từ 10 giờ sáng đến 4 giờ chiều. Những tia nắng này tham gia kích hoạt quá trình tổng hợp vitamin D3 trong cơ thể, đây là tác dụng chính của chúng. tài sản tích cực. Tuy nhiên, khi tiếp xúc lâu dài với da, chúng có thể thay đổi bộ gen của tế bào khiến chúng bắt đầu nhân lên không kiểm soát và hình thành ung thư.
- Tia C (bước sóng - 280-170 nm). Đây là phần nguy hiểm nhất của phổ bức xạ UV, kích thích sự phát triển của ung thư một cách vô điều kiện. Nhưng trong tự nhiên, mọi thứ đều được sắp xếp rất khôn ngoan và các tia C có hại của mặt trời, giống như hầu hết (90%) tia B, bị tầng ozone hấp thụ mà không chạm tới bề mặt Trái đất. Đây là cách thiên nhiên bảo vệ mọi sinh vật khỏi sự tuyệt chủng.
Ảnh hưởng tích cực và tiêu cực
Tùy thuộc vào thời gian, cường độ, tần suất tiếp xúc với tia UV trong cơ thể con người tích cực và tác động tiêu cực. Đầu tiên bao gồm sự hình thành vitamin D, sản xuất melanin và hình thành làn da rám nắng đẹp, đều màu, tổng hợp các chất trung gian điều chỉnh nhịp sinh học và sản xuất một chất điều chỉnh quan trọng. hệ thống nội tiết- serotonin. Đó là lý do tại sao sau mùa hè, chúng ta cảm thấy sức lực dâng trào, sức sống tăng cao và tâm trạng vui vẻ.
Những tác động tiêu cực của việc tiếp xúc với tia cực tím bao gồm bỏng da, tổn thương các sợi collagen, xuất hiện các khiếm khuyết về thẩm mỹ dưới dạng tăng sắc tố và gây ung thư.
Tổng hợp vitamin D
Khi tiếp xúc với lớp biểu bì, năng lượng của bức xạ mặt trời được chuyển thành nhiệt hoặc dành cho các phản ứng quang hóa, do đó các quá trình sinh hóa khác nhau được thực hiện trong cơ thể.
Vitamin D được cung cấp theo hai cách:
- nội sinh - do sự hình thành trên da dưới tác động của tia UV B;
- ngoại sinh - do ăn vào từ thực phẩm.
Con đường nội sinh khá quá trình phức tạp phản ứng xảy ra không có sự tham gia của enzyme mà có sự tham gia của sự tham gia bắt buộc Chiếu tia UV bằng tia B. Khi được phơi nắng đầy đủ và đều đặn, lượng vitamin D3 tổng hợp ở da trong quá trình phản ứng quang hóa sẽ đáp ứng đầy đủ mọi nhu cầu của cơ thể.
Thuộc da và vitamin D
Hoạt động của các quá trình quang hóa ở da phụ thuộc trực tiếp vào quang phổ và cường độ tiếp xúc với bức xạ cực tím và nằm trong mối quan hệ nghịch đảo từ thuộc da (mức độ sắc tố). Người ta đã chứng minh rằng làn da rám nắng càng rõ thì thời gian để vitamin D3 tích tụ trong da càng lâu (thay vì 15 phút đến 3 giờ).
Từ quan điểm sinh lý học, điều này có thể hiểu được vì rám nắng là cơ chế phòng vệ Da của chúng ta và lớp melanin hình thành trong đó hoạt động như một rào cản nhất định đối với cả tia UV B, đóng vai trò trung gian cho các quá trình quang hóa và tia loại A, cung cấp giai đoạn nhiệt của quá trình chuyển đổi vitamin D3 thành vitamin D3 trong da.
Nhưng vitamin D được cung cấp qua thực phẩm chỉ bù đắp được lượng thiếu hụt trong trường hợp sản xuất không đủ trong quá trình tổng hợp quang hóa.
Sự hình thành vitamin D khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời
Ngày nay khoa học đã chứng minh rằng để đảm bảo yêu cầu hàng ngàyĐối với vitamin D3 nội sinh, chỉ cần ở dưới tia UV dưới ánh nắng mặt trời trong vòng 10 đến 20 phút là đủ. Một điều nữa là những tia như vậy không phải lúc nào cũng có trong quang phổ mặt trời. Sự hiện diện của chúng phụ thuộc cả vào các mùa trong năm và vĩ độ địa lý, vì Trái đất, khi quay, sẽ làm thay đổi độ dày và góc của lớp khí quyển mà các tia mặt trời xuyên qua.
Vì vậy, bức xạ mặt trời không phải lúc nào cũng có khả năng hình thành vitamin D3 trong da mà chỉ khi có tia UV B trong quang phổ.
Bức xạ mặt trời ở Nga
Ở nước ta, có tính đến vị trí địa lý giàu tia UV thuộc lớp Trong các giai đoạn bức xạ mặt trời phân bố không đều. Ví dụ, ở Sochi, Makhachkala, Vladikavkaz chúng kéo dài khoảng bảy tháng (từ tháng 3 đến tháng 10), và ở Arkhangelsk, St. Petersburg, Syktyvkar chúng kéo dài khoảng ba tháng (từ tháng 5 đến tháng 7) hoặc thậm chí ít hơn. Thêm vào đó là số ngày nhiều mây trong năm, lượng khói trong khí quyển các thành phố lớn, và rõ ràng là phần lớn dân số Nga không được tiếp xúc với ánh nắng mặt trời bằng hormone.
Đây có lẽ là lý do tại sao theo trực giác, chúng ta cố gắng tìm ánh nắng mặt trời và lao đến các bãi biển phía nam, trong khi quên rằng các tia nắng ở phía nam hoàn toàn khác, không bình thường đối với cơ thể chúng ta, và ngoài việc bị bỏng, có thể gây ra sự gia tăng nội tiết tố và miễn dịch mạnh mẽ khiến cơ thể chúng ta tăng vọt. có thể làm tăng nguy cơ ung thư và các bệnh khác.
Đồng thời, nắng phương Nam có thể chữa lành, bạn chỉ cần tuân theo cách tiếp cận hợp lý trong mọi việc.
Nếu bạn nhìn vào Mặt trời khi nó bị mây che khuất một phần và ẩn sau những cụm nước trong khí quyển này, bạn có thể thấy một cảnh tượng quen thuộc: những tia sáng xuyên qua các đám mây và rơi xuống đất. Đôi khi chúng có vẻ song song, đôi khi chúng dường như khác nhau. Đôi khi có thể nhìn thấy hình dạng của Mặt trời xuyên qua những đám mây. Tại sao điều này lại xảy ra? Độc giả của chúng tôi tuần này hỏi:
Bạn có thể giải thích cho tôi tại sao vào một ngày nhiều mây bạn có thể nhìn thấy tia nắng xuyên qua những đám mây không? Đối với tôi, có vẻ như vì Mặt trời nhiều hơn cả Trái đất và vì các photon của nó tới được chúng ta ở khoảng cách xấp xỉ đường dẫn song song, chúng ta sẽ thấy toàn bộ bầu trời được chiếu sáng đồng đều và không quan sát thấy một quả cầu ánh sáng nhỏ nào.
Hầu hết mọi người thậm chí không nghĩ tới sự thật đáng kinh ngạc sự tồn tại của tia nắng.
Vào một ngày nắng điển hình, toàn bộ bầu trời được thắp sáng. Các tia của Mặt trời rơi gần như song song với Trái đất vì Mặt trời ở rất xa và rất lớn so với Trái đất. Bầu khí quyển đủ trong suốt để tất cả ánh sáng mặt trời chiếu tới bề mặt Trái đất hoặc bị phân tán theo mọi hướng. Hiệu ứng cuối cùng là nguyên nhân dẫn đến thực tế là vào một ngày nhiều mây, có thể nhìn thấy thứ gì đó bên ngoài - bầu khí quyển tán xạ ánh sáng mặt trời một cách hoàn hảo và lấp đầy không gian xung quanh bằng nó.
Đây là lý do tại sao vào một ngày nắng đẹp, bóng của bạn sẽ tối hơn phần còn lại của bề mặt mà nó rơi xuống, nhưng vẫn được chiếu sáng. Trong bóng của bạn, bạn có thể nhìn thấy trái đất giống như thể Mặt trời đã biến mất sau những đám mây, và sau đó mọi thứ khác trở nên mờ như bóng của bạn, nhưng vẫn được chiếu sáng bởi ánh sáng khuếch tán.
Với ý nghĩ này, chúng ta hãy quay trở lại hiện tượng tia mặt trời. Tại sao khi Mặt trời ẩn sau mây đôi khi bạn có thể nhìn thấy tia sáng? Và tại sao đôi khi chúng trông giống như những cột song song, đôi khi lại giống như những cột phân kỳ?
Điều đầu tiên cần hiểu là sự tán xạ của ánh sáng mặt trời, khi nó va chạm với các hạt trong khí quyển và chuyển hướng theo mọi hướng, luôn có tác dụng - cho dù Mặt trời có bị ẩn sau các đám mây hay không. Vì vậy, ban ngày nó luôn có mặt cấp độ cơ bản chiếu sáng. Đó là lý do tại sao bây giờ là “ngày”, và do đó, để tìm thấy bóng tối vào ban ngày, bạn cần phải đi sâu hơn vào hang động.
Tia là gì? Chúng đến từ những khoảng trống hoặc những phần mây mỏng (hoặc cây cối hoặc những vật thể mờ đục khác) không cản được ánh sáng mặt trời. Ánh sáng trực tiếp này có vẻ sáng hơn môi trường xung quanh nhưng chỉ đáng chú ý nếu nó tương phản với nền tối, bóng tối! Nếu ánh sáng này ở khắp mọi nơi thì sẽ không có gì đáng chú ý, mắt chúng ta sẽ thích nghi với nó. Nhưng nếu một chùm ánh sáng sáng nhẹ hơn môi trường xung quanh, mắt bạn sẽ nhận thấy điều này và cho bạn biết sự khác biệt.
Còn hình dạng của tia thì sao? Bạn có thể nghĩ rằng các đám mây hoạt động giống như thấu kính hoặc lăng kính, làm lệch hướng hoặc khúc xạ các tia và khiến chúng phân kỳ. Nhưng điều đó không đúng; Các đám mây hấp thụ và phát lại ánh sáng như nhau theo mọi hướng, đó là lý do tại sao chúng mờ đục. Hiệu ứng tia chỉ xảy ra khi đám mây không hấp thụ phần lớn ánh sáng. Khi thực hiện phép đo, hóa ra các tia này thực chất là song song, tương ứng với khoảng cách lớn tới Mặt trời. Nếu bạn quan sát các tia không hướng về phía bạn cũng như không hướng ra xa bạn mà vuông góc với đường ngắm của bạn, thì đây chính xác là những gì bạn sẽ tìm thấy.
Lý do khiến chúng ta thấy các tia “hội tụ” về phía Mặt trời cũng giống như lý do tại sao chúng ta thấy đường ray hoặc mặt đường hội tụ tại một điểm. Cái này đường song song, một phần gần bạn hơn phần kia. Mặt trời ở rất xa và điểm mà chùm tia tới xa bạn hơn điểm tiếp xúc của nó với Trái đất! Điều này không phải lúc nào cũng rõ ràng, nhưng đó là lý do tại sao các chùm tia có hình dạng của các chùm tia, có thể thấy rõ khi bạn nhìn thấy mình ở gần điểm cuối của chùm tia như thế nào.
Do đó, chúng ta có sự hiện diện của một tia là nhờ phối cảnh của bóng xung quanh nó và khả năng phân biệt độ sáng của mắt chúng ta. ánh sáng trực tiếp và bóng tối tương đối xung quanh nó. Và lý do các tia sáng có vẻ hội tụ là do phối cảnh, và bởi vì điểm hạ cánh của những tia sáng thực sự song song này gần chúng ta hơn điểm xuất phát của chúng ở dưới cùng của các đám mây. Đó là khoa học đằng sau tia nắng mặt trời và đó là lý do tại sao chúng có hình dạng như vậy!
Độ cao của Mặt trời so với đường chân trời thay đổi như thế nào trong năm?Để tìm hiểu, hãy nhớ lại kết quả quan sát của bạn về độ dài của bóng do một cây gnomon (cột dài 1 m) tạo ra vào buổi trưa. Vào tháng 9, cái bóng vẫn dài như vậy, vào tháng 10, nó dài hơn, vào tháng 11, nó thậm chí còn dài hơn và vào ngày 20 tháng 12, nó dài nhất. Từ cuối tháng 12 bóng lại giảm dần. Sự thay đổi độ dài của bóng gno-mon cho thấy quanh năm Mặt Trời ở vào buổi trưa lúc độ cao khác nhau phía trên đường chân trời (Hình 88). Mặt trời càng cao so với đường chân trời thì bóng càng ngắn. Mặt trời càng ở phía dưới đường chân trời thì bóng càng dài. Mặt trời mọc cao nhất ở Bắc bán cầu vào ngày 22 tháng 6 (vào ngày hạ chí) và vị trí thấp nhất của nó là vào ngày 22 tháng 12 (vào ngày đông chí).
Tại sao nhiệt độ bề mặt phụ thuộc vào độ cao của Mặt trời? Từ hình. 89 rõ ràng là cùng một lượng ánh sáng và nhiệt đến từ Mặt trời, với vị trí cao rơi trên một diện tích nhỏ hơn và khi ở mức thấp - trên một diện tích lớn hơn. Khu vực nào sẽ nóng lên nhiều hơn? Tất nhiên là nhỏ hơn vì các tia tập trung ở đó.
Do đó, Mặt trời càng ở cao hơn đường chân trời thì các tia sáng của nó càng rơi thẳng, bề mặt trái đất và không khí càng nóng lên. Rồi mùa hè đến (Hình 90). Mặt trời càng ở phía dưới đường chân trời thì góc tới của tia càng nhỏ và bề mặt càng ít nóng lên. Mùa đông đang đến.
Góc tới của tia nắng mặt trời trên bề mặt trái đất càng lớn thì nó càng được chiếu sáng và nóng lên.
Bề mặt Trái đất nóng lên như thế nào. Các tia mặt trời chiếu xuống bề mặt Trái đất hình cầu ở các góc khác nhau. Góc tới lớn nhất của tia là ở xích đạo. Về phía cực nó giảm dần (Hình 91).
Ở góc lớn nhất, gần như thẳng đứng, tia nắng mặt trời rơi xuống đường xích đạo. Bề mặt trái đất ở đó nhận được nhiều nhiệt nhất từ mặt trời, đó là lý do tại sao nó nóng ở gần xích đạo quanh năm và không có sự thay đổi của các mùa.
Bạn càng đi xa về phía bắc hoặc phía nam từ xích đạo, góc tới của tia nắng mặt trời càng nhỏ. Kết quả là bề mặt và không khí nóng lên ít hơn. Nó trở nên mát hơn ở xích đạo. Các mùa xuất hiện: đông, xuân, hạ, thu.
Vào mùa đông, tia nắng mặt trời hoàn toàn không tới được các cực và vùng cận cực. Mặt trời không xuất hiện phía trên đường chân trời trong vài tháng và ngày không đến. Hiện tượng này được gọi là đêm vùng cực . Bề mặt và không khí được làm mát rất nhiều nên mùa đông ở đó rất khắc nghiệt. Trong cùng một mùa hè, Mặt trời không lặn ngoài đường chân trời trong nhiều tháng và tỏa sáng suốt ngày đêm (đêm không buông xuống) - điều này ngày vùng cực . Có vẻ như nếu mùa hè kéo dài quá lâu thì bề mặt cũng sẽ nóng lên. Nhưng Mặt trời ở vị trí thấp so với đường chân trời, các tia của nó chỉ lướt trên bề mặt Trái đất và hầu như không làm nóng nó. Vì vậy, mùa hè ở gần cực rất lạnh.
Ánh sáng và sự nóng lên của bề mặt phụ thuộc vào vị trí của nó trên Trái đất: càng gần xích đạo, góc tới của tia nắng mặt trời càng lớn thì bề mặt càng nóng lên. Khi chúng ta di chuyển ra khỏi xích đạo về cực, góc tới của tia giảm, và do đó bề mặt nóng lên ít hơn và trở nên lạnh hơn.Tài liệu từ trang web
 |
| Vào mùa xuân, cây bắt đầu phát triển nhanh chóng |
Tầm quan trọng của ánh sáng và nhiệt đối với thiên nhiên sống.Ánh sáng mặt trời và sự ấm áp là cần thiết cho mọi sinh vật. Vào mùa xuân và mùa hè, khi có nhiều ánh sáng và ấm áp, cây cối nở hoa. Khi mùa thu đến, khi Mặt trời lặn phía trên đường chân trời và nguồn cung cấp ánh sáng và nhiệt giảm, thực vật rụng lá. Khi mùa đông bắt đầu, khi độ dài ngày ngắn, thiên nhiên đang nghỉ ngơi, một số loài động vật (gấu, lửng) thậm chí còn ngủ đông. Khi mùa xuân đến và mặt trời mọc cao hơn, cây cối bắt đầu tích cực phát triển trở lại và sống lại. động vật. Và tất cả điều này là nhờ vào Mặt trời.
Các loại cây cảnh như cây tầm ma, cây ficus, măng tây nếu hướng dần về phía ánh sáng sẽ phát triển đều về mọi hướng. Nhưng thực vật có hoa không chịu được sự sắp xếp lại như vậy. Hoa đỗ quyên, hoa trà, phong lữ, hoa vân anh và thu hải đường gần như ngay lập tức rụng nụ và thậm chí cả lá. Vì vậy, tốt hơn hết bạn không nên sắp xếp lại những cây “nhạy cảm” trong quá trình ra hoa.
Không tìm thấy những gì bạn đang tìm kiếm? Sử dụng tìm kiếm
Trên trang này có tài liệu về các chủ đề sau:
- tóm tắt sự phân bố ánh sáng và nhiệt trên địa cầu
Mặt trời - ngôi sao hệ mặt trời, là nguồn nhiệt lượng khổng lồ và ánh sáng chói lóa. Mặc dù thực tế là Mặt trời nằm ở một khoảng cách đáng kể so với chúng ta và chỉ một phần nhỏ bức xạ của nó đến được chúng ta, nhưng điều này là khá đủ cho sự phát triển của sự sống trên Trái đất. Hành tinh của chúng ta quay quanh Mặt trời theo một quỹ đạo. Nếu với tàu vũ trụ Nếu quan sát Trái đất quanh năm, bạn sẽ nhận thấy Mặt trời luôn chỉ chiếu sáng một nửa Trái đất, do đó ở đó sẽ có ngày và nửa đối diện lúc này sẽ có đêm. Bề mặt trái đất chỉ nhận nhiệt vào ban ngày.
Trái đất của chúng ta đang nóng lên không đều. Sự nóng lên không đều của Trái đất được giải thích là do nó có dạng hình cầu, do đó góc tới của tia nắng mặt trời ở các khu vực khác nhau là khác nhau, nghĩa là các phần khác nhau của Trái đất nhận được số lượng khác nhau nhiệt. Ở xích đạo, các tia mặt trời chiếu thẳng đứng và làm Trái đất nóng lên rất nhiều. Càng xa xích đạo, góc tới của chùm tia càng nhỏ và do đó những khu vực này nhận được ít nhiệt hơn. Một chùm bức xạ mặt trời có cùng công suất làm nóng một diện tích nhỏ hơn nhiều vì nó rơi thẳng đứng. Ngoài ra, các tia rơi ở một góc nhỏ hơn so với xích đạo, xuyên qua và truyền một đường dài hơn trong đó, do đó một số tia nắng mặt trời bị phân tán trong tầng đối lưu và không chạm tới bề mặt trái đất. Tất cả điều này chỉ ra rằng với khoảng cách từ xích đạo về phía bắc hoặc phía nam, nó giảm dần khi góc tới của tia mặt trời giảm.
Mức độ nóng lên của bề mặt Trái đất còn bị ảnh hưởng bởi thực tế là trục Trái đất nghiêng so với mặt phẳng quỹ đạo, dọc theo đó Trái đất thực hiện một vòng quay hoàn toàn quanh Mặt trời, một góc 66,5° và luôn hướng về phía bắc của nó. cuối về phía sao Bắc Đẩu.
Chúng ta hãy tưởng tượng rằng Trái đất, chuyển động quanh Mặt trời, có một trục Trái đất, vuông góc với mặt phẳng các quỹ đạo quay. Khi đó bề mặt sẽ là vĩ độ khác nhau sẽ nhận được một lượng nhiệt không đổi trong suốt cả năm, góc tới của tia mặt trời luôn không đổi, ngày luôn bằng đêm, sẽ không có sự thay đổi các mùa. Tại đường xích đạo, những điều kiện này sẽ khác rất ít so với hiện tại. Ảnh hưởng đáng kể đến sự nóng lên của bề mặt trái đất và do đó trên toàn bộ độ dốc trục trái đất có chính xác ở vĩ độ ôn đới.
Trong năm, tức là trong thời gian lượt đầy đủ Trái đất quanh Mặt trời có 4 ngày đặc biệt đáng chú ý: 21/3, 23/9, 22/6, 22/12.
Vùng nhiệt đới và vòng cực Họ chia bề mặt Trái đất thành các vành đai khác nhau về độ chiếu sáng của mặt trời và lượng nhiệt nhận được từ Mặt trời. Có 5 vùng ánh sáng: vùng cực bắc và cực nam nhận được ít ánh sáng và nhiệt, vùng có khí hậu nóng và vùng cực bắc và vành đai phía nam, nơi nhận được nhiều ánh sáng và nhiệt hơn vùng cực nhưng ít hơn vùng nhiệt đới.
Vì vậy, tóm lại chúng ta có thể làm kết luận chung: sự nóng lên và chiếu sáng không đồng đều của bề mặt trái đất có liên quan đến tính cầu của Trái đất của chúng ta và với độ nghiêng của trục Trái đất lên tới 66,5° so với quỹ đạo quanh Mặt trời.