Päikesekiirgus või päikese ioniseeriv kiirgus. Kogu päikesekiirgus

Igat tüüpi päikesekiired jõuavad maapinnale kolmel viisil – otsese, peegeldunud ja hajutatud päikesekiirgusena.
otsene päikesekiirgus on kiired, mis tulevad otse päikeselt. Selle intensiivsus (tõhusus) sõltub päikese kõrgusest horisondi kohal: maksimumi täheldatakse keskpäeval ja minimaalset - hommikul ja õhtul; aastaajast: maksimaalne - suvel, minimaalne - talvel; maastiku kõrguselt merepinnast (mägedes kõrgemal kui tasandikul); atmosfääri seisundi kohta (õhusaaste vähendab seda). Päikese kiirguse spekter sõltub ka päikese kõrgusest horisondi kohal (mida madalamal on päike horisondi kohal, seda vähem on ultraviolettkiiri).
peegeldunud päikesekiirgus- Need on maa- või veepinnalt peegelduvad päikesekiired. Seda väljendatakse peegeldunud kiirte protsendina nende koguvoost ja seda nimetatakse albeedoks. Albedo väärtus sõltub peegeldavate pindade olemusest. Päevitamise korraldamisel ja läbiviimisel on vaja teada ja arvestada nende pindade albeedot, millel päevitatakse. Mõnda neist iseloomustab selektiivne peegelduvus. Lumi peegeldab täielikult infrapunakiiri ja vähemal määral ultraviolettkiirt.

hajutatud päikesekiirgus tekkis päikesevalguse hajumise tagajärjel atmosfääris. Õhumolekulid ja selles hõljuvad osakesed (väiksemad veepiisad, jääkristallid jne), mida nimetatakse aerosoolideks, peegeldavad osa kiirtest. Mitmekordse peegelduse tulemusena jõuab osa neist siiski maapinnani; Need on hajutatud päikesekiired. Enamasti hajuvad ultraviolett-, violetsed ja sinised kiired, mis määrab selge ilmaga taeva sinise värvuse. Hajutatud kiirte osakaal on suurtel laiuskraadidel (põhjapoolsetes piirkondades). Seal on päike horisondi kohal madalal ja seetõttu on kiirte tee maapinnale pikem. Pikal teel kohtavad kiired rohkem takistusi ja hajuvad suuremal määral.

(http://new-med-blog.livejournal.com/204

Kogu päikesekiirgus– kogu maapinnale sattuv otsene ja hajutatud päikesekiirgus. Kogu päikesekiirgust iseloomustab intensiivsus. Pilvetu taevaga on kogu päikesekiirgus maksimaalne väärtus keskpäeva paiku ja aasta jooksul - suvel.

Kiirgusbilanss
Maapinna kiirgusbilanss on maapinnal neeldunud kogu päikesekiirguse ja selle efektiivse kiirguse vahe. Maapinna jaoks
- sissetulev osa on neeldunud otsene ja hajutatud päikesekiirgus, samuti atmosfääri neeldunud vastukiirgus;
- kuluosa koosneb maapinna enda kiirgusest tingitud soojuskadudest.

Kiirgusbilanss võib olla positiivne(päevane, suvi) ja negatiivne(öösel, talvel); mõõdetuna kW/sq.m/min.
Maapinna kiirgusbilanss on maapinna soojusbilansi kõige olulisem komponent; üks peamisi kliimat kujundavaid tegureid.

Maapinna termiline tasakaal- igat tüüpi soojuse sisend- ja väljundenergia algebraline summa maa ja ookeani pinnal. Soojusbilansi olemus ja selle energiatase määravad enamiku eksogeensete protsesside tunnused ja intensiivsuse. Ookeani soojusbilansi peamised komponendid on:
- kiirgusbilanss;
- soojuse tarbimine aurustamiseks;
- turbulentne soojusvahetus ookeanipinna ja atmosfääri vahel;
- ookeanipinna vertikaalne turbulentne soojusvahetus selle all olevate kihtidega; ja
- horisontaalne ookeaniline advektsioon.

(http://www.glossary.ru/cgi-bin/gl_sch2.c gi?RQgkog.outt:p!hgrgtx!nlstup!vuilw)tux yo)

Päikesekiirguse mõõtmine.

Päikesekiirguse mõõtmiseks kasutatakse aktinomeetreid ja pürheliomeetreid. Päikesekiirguse intensiivsust mõõdetakse tavaliselt selle soojusefekti järgi ja seda väljendatakse kalorites pinnaühiku kohta ajaühikus.

(http://www.ecosystema.ru/07referats/slo vgeo/967.htm)

Päikesekiirguse intensiivsust mõõdetakse Janishevski püranomeetriga koos galvanomeetri või potentsiomeetriga.

Päikese summaarse kiirguse mõõtmisel paigaldatakse püranomeeter ilma varjuekraanita, hajutatud kiirguse mõõtmisel aga varjuekraaniga. Otsene päikesekiirgus arvutatakse summaarse ja hajutatud kiirguse vahena.

Aiale langeva päikesekiirguse intensiivsuse määramisel paigaldatakse püranomeeter sellele nii, et seadme tajutav pind on piirdeaia pinnaga rangelt paralleelne. Kiirguse automaatse salvestamise puudumisel tuleks mõõtmised teha 30 minuti pärast päikesetõusu ja -loojangu vahel.

Aia pinnale langev kiirgus ei imendu täielikult. Olenevalt aia tekstuurist ja värvist peegeldub osa kiirtest. Peegeldunud kiirguse ja langeva kiirguse suhet, väljendatuna protsentides, nimetatakse pinna albeedo ja mõõtis P.K. Kalitina komplektis galvanomeetri või potentsiomeetriga.

Suurema täpsuse huvides tuleks vaatlusi läbi viia selges taevas ja tara intensiivse päikesekiirgusega.

(http://www.constructioncheck.ru/default.a spx?textpage=5)

päikesekiirgus nimetatakse päikese kiirgusenergia vooluks, mis läheb maakera pinnale. Päikese kiirgusenergia on muude energialiikide esmane allikas. Maa ja vee pinnale neeldumisel muutub 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. Valguslainete pikkuse mõõtmiseks kasutatakse nanomeetreid (nm) või mikronit, millimikroneid (0,001 mikronit) ja anstrome (0,1 millimikronit). Eristada infrapuna nähtamatut soojuskiirt lainepikkusega 760 kuni 2300 nm; nähtavad valguskiired (punane, oranž, kollane, roheline, sinine, sinine ja violetne) lainepikkusega 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 serval on päikesekiirte spektraalne koostis protsentides järgmine: infrapunakiired 43%, valgus 52 ja ultraviolett 5%. Maapinnal, päikese kõrgusel 40 °, on päikesekiirgusel (N. P. Kalitini sõnul) järgmine koostis: infrapunakiired 59%, valgus 40 ja ultraviolettkiirgus 1% kogu energiast. Päikesekiirguse intensiivsus suureneb koos kõrgusega merepinnast ja ka siis, kui päikesekiired langevad vertikaalselt, kuna kiired peavad läbima väiksema paksuse atmosfääri. Muudel juhtudel saab pind vähem päikesevalgust, mida madalam on päike või olenevalt kiirte langemisnurgast. Päikesekiirguse pinge langeb pilvisusest, õhu saastatusest tolmu, suitsuga jne.

Ja esiteks on lühilainekiirguse kadu (neeldumine), seejärel soojus- ja valguskiirgus. Päikese kiirgusenergia on taimsete ja loomsete organismide eluallikaks maa peal ning ümbritseva õhu kõige olulisem tegur. Sellel on organismile mitmesugused mõjud, mis optimaalse annuse korral võivad olla väga positiivsed ja üleannustamise korral negatiivsed. Kõikidel kiirtel on nii termiline kui ka keemiline mõju. Pealegi tuleb suure lainepikkusega kiirte puhul esiplaanile termiline efekt ja lühema lainepikkuse puhul keemiline efekt.

Kiirte bioloogiline mõju loomaorganismile oleneb lainepikkusest ja nende amplituudist: mida lühemad on lained, seda sagedasemad on nende võnkumised, seda suurem on kvanti energia ja seda tugevam on organismi reaktsioon sellisele kiirgusele. Kudedega kokkupuutel põhjustavad lühilainelised ultraviolettkiired neis fotoelektrilise efekti nähtusi koos elektronide ja positiivsete ioonide ilmnemisega aatomites. Erinevate kiirte kehasse tungimise sügavus ei ole sama: infrapuna- ja punased kiired tungivad paar sentimeetrit, nähtav (valgus) - paar millimeetrit ja ultraviolett - ainult 0,7-0,9 mm; lühemad kui 300 millimikronilised kiired tungivad loomade kudedesse 2 millimikroni sügavusele. Sellise ebaolulise kiirte läbitungimissügavusel on viimastel mitmekülgne ja oluline mõju kogu organismile.

Päikesekiirgus- väga bioloogiliselt aktiivne ja pidevalt toimiv tegur, millel on suur tähtsus mitmete organismi funktsioonide kujunemisel. Nii mõjutavad näiteks silma vahendusel nähtavad valguskiired kogu loomade organismi, põhjustades tingimusteta ja tingimuslikke refleksreaktsioone. Infrapuna-soojuskiired avaldavad oma mõju kehale nii vahetult kui ka loomi ümbritsevate objektide kaudu. Loomade keha neelab ja ise kiirgab pidevalt infrapunakiiri (kiirgusvahetus) ning see protsess võib oluliselt erineda olenevalt loomade ja ümbritsevate objektide naha temperatuurist. Ultravioletsed keemilised kiired, mille kvantidel on palju suurem energia kui nähtavate ja infrapunakiirte kvantidel, eristuvad suurima bioloogilise aktiivsusega, mõjuvad loomade kehale humoraalsete ja neurorefleksi radade kaudu. UV-kiired mõjutavad peamiselt naha väliseid retseptoreid ja seejärel refleksiivselt siseorganeid, eriti endokriinseid näärmeid.

Pikaajaline kokkupuude optimaalsete kiirgusenergia annustega viib naha kohanemiseni, selle väiksema reaktsioonivõimega. 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 (histamiini ja histamiinilaadsed ained), mis satuvad vereringesse. Samad kiired kiirendavad rakkude taastumist naha haavade ja haavandite paranemise ajal. Kiirgusenergia, eriti ultraviolettkiirte toimel tekib naha basaalkihis pigment melaniin, mis vähendab naha tundlikkust ultraviolettkiirte suhtes. Pigment (pruun) on nagu bioloogiline ekraan, mis aitab kaasa kiirte peegeldumisele ja hajutamisele.

Päikesekiirte positiivne mõju mõjutab verd. Nende süstemaatiline mõõdukas mõju suurendab märkimisväärselt vereloomet, suurendades samaaegselt erütrotsüütide arvu ja hemoglobiinisisaldust perifeerses veres. Loomadel pärast verekaotust või rasketest haigustest, eriti nakkushaigustest paranenud loomadel stimuleerib mõõdukas kokkupuude päikesevalgusega vere taastumist ja suurendab selle hüübivust. Loomade mõõduka kokkupuute tõttu päikesevalgusega gaasivahetus suureneb. Sügavus suureneb ja hingamissagedus väheneb, suureneb sissetoodud hapniku hulk, eraldub rohkem süsihappegaasi ja veeauru, millega seoses paraneb kudede hapnikuga varustatus ja ägenevad oksüdatiivsed protsessid.

Valgu metabolismi kiirenemist väljendab lämmastiku suurenenud ladestumine kudedes, mille tulemusena on noorloomade kasv kiirem. Liigne päikesekiirgus võib põhjustada negatiivse valgubilansi, eriti ägedate nakkushaiguste all kannatavatel loomadel, aga ka muid haigusi, millega kaasneb kõrgenenud kehatemperatuur. Kiiritamine suurendab glükogeeni kujul suhkru ladestumist maksas ja lihastes. Veres väheneb järsult alaoksüdeeritud saaduste (atsetoonikehad, piimhape jne) hulk, suureneb atsetüülkoliini moodustumine ja ainevahetus normaliseerub, mis on eriti oluline kõrge tootlikkusega loomade puhul.

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

Päikese kiirguse ultraviolettkiirte mõjul muudetakse söödataimedes ja loomade nahas leiduv ergosterool 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 kokkupuude ultraviolettkiirgusega on üks tõhusamaid tänapäevaseid meetodeid rahhiidi ja muude kaltsiumi- ja fosforiainevahetuse 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 suurenenud intensiivsuse perioodil, intensiivistub sugunäärmete sekretsioon reeglina enamikul loomaliikidel. Kaamelite, lammaste ja kitsede seksuaalse aktiivsuse suurenemist täheldatakse päevavalguse lühenemisel. Kui lambaid peetakse aprillis-juunis pimendatud ruumides, siis nende inna ei tule 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 ehk valgustusaste mõjutab oluliselt munade arengut, inna, pesitsusperioodi 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 tõestasid, et ruumide valgustatus geomeetrilise koefitsiendiga 1:10 (KEO järgi 1,2-2%) võrreldes valgustusega 1:15-1:20 ja vähem (vastavalt KEO, 0,2 -0,5%) mõjutab positiivselt tiinete emiste ja kuni 4 kuu vanuste põrsaste kliinilist ja füsioloogilist seisundit, annab tugeva ja elujõulise järglase. Põrsaste kaaluiive suureneb 6% ja ohutus 10-23,9%.

Päikesekiired, eriti ultraviolett-, violetsed ja sinised, tapavad või nõrgendavad paljude patogeensete mikroorganismide elujõulisust, aeglustavad nende paljunemist. Seega on päikesekiirgus võimas looduslik väliskeskkonna desinfektsioonivahend. Päikesevalguse mõjul tõuseb organismi üldine toonus ja vastupanuvõime nakkushaigustele, samuti suurenevad spetsiifilised immuunreaktsioonid (P. D. Komarov, A. P. Onegov jt). On tõestatud, et loomade mõõdukas kiiritamine vaktsineerimise ajal aitab kaasa tiitri ja muude immuunkehade suurenemisele, fagotsüütilise indeksi suurenemisele 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 füsioloogiliste protsesside kõige olulisemast aktivaatorist. Seda silmas pidades tuleks loomad paigutada üsna valgusküllastesse ruumidesse, regulaarselt treenida ja hoida suvel karjamaal.

Ruumide loomuliku valgustuse normeerimine toimub geomeetriliste või valgustusmeetodite järgi. Looma- ja linnukasvatushoonete ehitamise praktikas kasutatakse peamiselt geomeetrilist meetodit, mille kohaselt määratakse loomuliku valgustuse normid akende (raamideta klaas) pindala ja põrandapinna suhtega. Kuid vaatamata geomeetrilise meetodi lihtsusele ei ole valgustuse normid selle abil täpselt paika pandud, kuna sel juhul ei võeta arvesse erinevate geograafiliste tsoonide valgus- ja klimaatilisi iseärasusi. Ruumi valgustuse täpsemaks määramiseks kasutavad nad valgustusmeetodit ehk määratlust päevavalgusfaktor(KEO). Loodusliku valgustuse koefitsient on ruumi valgustatuse (mõõdetud punkti) ja välisvalgustuse suhe horisontaaltasandil. KEO tuletatakse järgmise valemiga:

K = E:E n ⋅100%

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

Tuleb meeles pidada, et päikesekiirguse liigne kasutamine, eriti kõrge insolatsiooniga päevadel, võib loomadele olulist kahju tekitada, eelkõige põhjustada põletusi, silmahaigusi, päikesepistet jne. Tundlikkus päikesevalguse suhtes suureneb oluliselt alates päikesevalguse sissetoomisest. nn sensibilisaatorite keha (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 sagedamini kehapiirkondades, kus on õrn, vähe karvu, pigmenditu nahk kuumuse (päikese erüteem) ja ultraviolettkiirte (naha fotokeemiline põletik) tõttu. Hobustel täheldatakse päikesepõletust peanaha pigmenteerimata aladel, huultel, ninasõõrmetel, kaelal, kubemes ja jäsemetel ning veistel udarasade ja kõhukelme nahal. Lõunapoolsetes piirkondades on valgete sigade päikesepõletus võimalik.

Tugev päikesevalgus võib põhjustada silma võrkkesta, sarvkesta ja veresoonte membraanide ärritust ning läätse kahjustamist. Pikaajalise ja intensiivse kiirguse korral tekib keratiit, läätse hägustumine ja nägemise akommodatsioonihäired. Ööbimishäireid täheldatakse sagedamini hobustel, kui neid peetakse madalate lõunapoolsete akendega tallis, mille vastu on hobused seotud.

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

Loomade kaitsmiseks otsese päikesevalguse eest on vaja neid päeva kuumematel tundidel varjus hoida. Päikesepiste vältimiseks, eriti tööhobustel, kantakse valgeid lõuendist kulmupaelu.

Kuulusin nende hulka, kellele meeldis kõrvetava päikese all rannas lesida. Kõik oli nii, kuni sain väga tugeva põletuse. Inimestele mitte nii kahjutu kokkupuude päikesega. Räägin teile lähemalt päikesekiirgusest ja sellest, mida sellest oodata.

Mis on päikesekiirgus ja milline see on?

Me kõik teame, kui oluline on Päike meie planeedile. Kogu energiat, mida see kiirgab, nimetatakse päikesekiirguseks. Selle tee tähest endast Maale on väga pikk ja seetõttu osa päikeseenergiast neeldub ja osa hajub. Päikesekiirgus jaguneb mitmeks tüübiks:

• sirge;
• hajutatud;
• kokku;
• imendub;
• peegeldunud.

Otsene päikesekiirgus on see, mis jõuab täielikult Maa pinnale ja hajutatud kiirgus atmosfääri ei tungi. Koos nimetatakse neid kahte kiirgust kogusummaks. Teatud osa päikese soojusest läheb maapinnale. Sellist kiirgust nimetatakse neeldunud. Mõned maapinnad võivad päikesekiiri peegeldada. Sellest tuli nimi – peegeldatud päikesekiirgus. Enne päikesetõusu on Päikese energia täielik. Kui Päike ei ole liiga kõrgel, on suurem osa kiirgusest hajutatud.

Päikesekiirguse mõju inimesele

Päike võib nii tervist parandada kui ka sellele halvasti mõjuda. Kui viibite liiga sageli päikesevalguse käes, suureneb risk haigestuda nahahaigustesse, sealhulgas vähki. Lisaks võivad tekkida nägemishäired.

Kuigi rohke päikese käes viibimine on kahjulik, ei tahaks ma kunagi elada põhjapoolsetes piirkondades, kus inimesed ootavad pidevalt päikeselist ilma. Vähesest päikese käes viibimisest võib ainevahetus organismis häirida, ilmneda ülekaal. Lastele on päikesepuudus samuti väga ebasoovitav.

Tavalistes elutingimustes hoiab päikesekiirgus inimese tervist õigel tasemel. Kõik elundid ja süsteemid töötavad tõrgeteta. Üldiselt on päikesekiirgus mõõdukas koguses hea ja seda tuleks alati meeles pidada.

Pimestav päikeseketas erutas kogu aeg inimeste meeli, oli legendide ja müütide viljakas teema. Iidsetest aegadest on inimesed arvanud selle mõjust Maale. Kui lähedal olid meie kauged esivanemad tõele. See on Päikese kiirgusenergia, mille eest me võlgneme Maal elu olemasolu.

Mis on meie valgusti radioaktiivne kiirgus ja kuidas see mõjutab maiseid protsesse?

Mis on päikesekiirgus

Päikesekiirgus on kombinatsioon päikeseainest ja Maale sisenevast energiast. Energia levib elektromagnetlainetena kiirusega 300 tuhat kilomeetrit sekundis, läbib atmosfääri ja jõuab Maale 8 minutiga. Sellel "maratonil" osalevate lainete ulatus on väga lai - raadiolainetest kuni röntgenikiirteni, sealhulgas spektri nähtav osa. Maa pind on nii otsese kui ka hajutatud maa atmosfääri, päikesekiirte mõju all. Just sini-siniste kiirte hajumine atmosfääris seletab selge päeva taeva sinisust. Päikeseketta kollakasoranž värvus tuleneb sellest, et sellele vastavad lained mööduvad peaaegu hajutamata.

2–3-päevase hilinemisega jõuab maale “päikesetuul”, mis on päikesekrooni jätk ja koosneb kergete elementide (vesinik ja heelium) aatomite tuumadest, aga ka elektronidest. On täiesti loomulik, et päikesekiirgusel on inimkehale tugev mõju.

Päikesekiirguse mõju inimkehale

Päikesekiirguse elektromagnetiline spekter koosneb infrapuna-, nähtav- ja ultraviolettkiirgusest. Kuna nende kvantidel on erinev energia, on neil inimesele mitmesuguseid mõjusid.

sisevalgustus

Päikesekiirguse hügieeniline tähtsus on samuti äärmiselt suur. Kuna nähtav valgus on välismaailma kohta teabe hankimisel otsustav tegur, on vaja tagada ruumis piisav valgustuse tase. Selle reguleerimine toimub vastavalt SNiP-le, mis päikesekiirguse jaoks koostatakse, võttes arvesse erinevate geograafiliste piirkondade valgus- ja kliimaomadusi ning mida võetakse arvesse erinevate rajatiste projekteerimisel ja ehitamisel.

Isegi päikesekiirguse elektromagnetilise spektri pealiskaudne analüüs tõestab, kui suur on seda tüüpi kiirguse mõju inimkehale.

Päikesekiirguse jaotus Maa territooriumil

Mitte kogu Päikeselt tulev kiirgus ei jõua maapinnani. Ja selleks on palju põhjuseid. Maa tõrjub vankumatult nende biosfääri kahjustavate kiirte rünnakut. Seda funktsiooni täidab meie planeedi osoonikilp, takistades ultraviolettkiirguse kõige agressiivsema osa läbimist. Atmosfäärifilter veeauru, süsinikdioksiidi, õhus hõljuvate tolmuosakeste kujul - peegeldab, hajutab ja neelab suures osas päikesekiirgust.

See osa sellest, mis on ületanud kõik need takistused, langeb maapinnale erinevate nurkade all, olenevalt piirkonna laiuskraadist. Elu andev päikesesoojus jaotub meie planeedi territooriumil ebaühtlaselt. Päikese kõrguse muutudes aasta jooksul muutub horisondi kohal olev õhumass, mida läbib päikesekiirte tee. Kõik see mõjutab päikesekiirguse intensiivsuse jaotumist planeedil. Üldine trend on selline – see parameeter suureneb poolusest ekvaatorini, kuna mida suurem on kiirte langemisnurk, seda rohkem soojust siseneb pindalaühiku kohta.

Päikesekiirguse kaardid võimaldavad teil saada pildi päikesekiirguse intensiivsuse jaotusest Maa territooriumil.

Päikesekiirguse mõju Maa kliimale

Päikesekiirguse infrapunakomponendil on otsustav mõju Maa kliimale.

On selge, et see juhtub ainult ajal, mil Päike on horisondi kohal. See mõju sõltub meie planeedi kaugusest Päikesest, mis aasta jooksul muutub. Maa orbiit on ellips, mille sees on Päike. Tehes oma iga-aastast rännakut ümber Päikese, eemaldub Maa oma valgustist, seejärel läheneb sellele.

Lisaks kauguse muutmisele määrab maale siseneva kiirguse hulga maakera telje kalle orbiidi tasapinnale (66,5 °) ja sellest tingitud aastaaegade vaheldumine. Seda on rohkem suvel kui talvel. Ekvaatoril see tegur puudub, kuid vaatluskoha laiuskraadi suurenedes muutub vahe suve ja talve vahel oluliseks.

Päikesel toimuvates protsessides leiavad aset kõikvõimalikud kataklüsmid. Nende mõju kompenseerivad osaliselt suured vahemaad, Maa atmosfääri kaitseomadused ja Maa magnetväli.

Kuidas kaitsta end päikesekiirguse eest

Päikesekiirguse infrapunakomponent on ihaldatud soojus, mida keskmise ja põhjapoolse laiuskraadi elanikud ootavad kõigil teistel aastaaegadel. Päikesekiirgust kui tervendavat tegurit kasutavad nii terved kui haiged inimesed.

Siiski ei tohi unustada, et kuumus, nagu ultraviolettki, on väga tugev ärritaja. Nende tegevuse kuritarvitamine võib põhjustada põletusi, keha üldist ülekuumenemist ja isegi krooniliste haiguste ägenemist. Päevitamisel tuleks järgida elu poolt proovile pandud reegleid. Selgetel päikesepaistelistel päevadel päevitades peaksite olema eriti ettevaatlik. Imikud ja eakad, kroonilise tuberkuloosi ja südame-veresoonkonna probleemidega patsiendid peaksid olema rahul hajutatud päikesekiirgusega varjus. Sellest ultraviolettkiirgusest piisab keha vajaduste rahuldamiseks.

Päikesekiirguse eest tuleks kaitsta ka noori, kellel pole erilisi terviseprobleeme.

Nüüd on tekkinud liikumine, mille aktivistid on päevitamise vastu. Ja mitte asjata. Pargitud nahk on vaieldamatult ilus. Kuid keha toodetud melaniin (mida me nimetame päikesepõletuseks) on selle kaitsereaktsioon päikesekiirguse mõjule. Ei mingit päikesepõletuse eelist! On isegi tõendeid selle kohta, et päikesepõletus lühendab eluiga, kuna kiirgusel on kumulatiivne omadus - see koguneb kogu elu jooksul.

Kui olukord on nii tõsine, peaksite hoolikalt järgima reegleid, mis näevad ette, kuidas end päikesekiirguse eest kaitsta:

• piirake rangelt päevitamise aega ja tehke seda ainult ohutul ajal;
• aktiivse päikese käes olles tuleks kanda laia äärega mütsi, kanda kinniseid riideid, päikeseprille ja vihmavarju;
• Kasutage ainult kvaliteetset päikesekaitsekreemi.

Kas päikesekiirgus on inimesele ohtlik igal aastaajal? Maale jõudva päikesekiirguse hulk on seotud aastaaegade vaheldumisega. Suvel on see keskmistel laiuskraadidel 25% suurem kui talvel. Ekvaatoril seda erinevust ei eksisteeri, kuid vaatluskoha laiuskraadi kasvades see erinevus suureneb. Selle põhjuseks on asjaolu, et meie planeet on päikese suhtes 23,3 kraadise nurga all. Talvel on see madalal horisondi kohal ja valgustab maad ainult libisevate kiirtega, mis soojendavad valgustatud pinda vähem. Kiirte selline asend põhjustab nende jaotumise suuremale pinnale, mis vähendab nende intensiivsust võrreldes suvise laussügisega. Lisaks "pikendab" terava nurga olemasolu kiirte atmosfääri läbimisel nende teed, sundides neid rohkem soojust kaotama. See asjaolu vähendab talvel päikesekiirguse mõju.

Päike on täht, mis on meie planeedile soojuse ja valguse allikas. See "valitseb" kliimat, aastaaegade vaheldumist ja kogu Maa biosfääri seisundit. Ja ainult teadmine selle võimsa mõju seadustest võimaldab seda eluandvat kingitust inimeste tervise huvides kasutada.

Päikesekiirgus (päikesekiirgus) on Maale tuleva päikeseaine ja energia kogum. Päikesekiirgus koosneb järgmisest kahest põhiosast: esiteks soojus- ja valguskiirgus, mis on elektromagnetlainete kombinatsioon; teiseks korpuskulaarne kiirgus.

Päikesel muundatakse tuumareaktsioonide soojusenergia kiirgusenergiaks. Kui päikesekiired langevad maapinnale, muundatakse kiirgusenergia taas soojusenergiaks. Seega kannab päikesekiirgus valgust ja soojust.

Päikesekiirguse intensiivsus. päikesekonstant. Päikesekiirgus on geograafilise ümbrise jaoks kõige olulisem soojusallikas. Geograafilise kesta teine ​​soojusallikas on meie planeedi sisemistest sfääridest ja kihtidest tulev soojus.

Tulenevalt asjaolust, et geograafilises ümbrises on ühte tüüpi energiat ( kiirgav energia ) on samaväärne teise vormiga ( soojusenergia ), siis saab päikesekiirguse kiirgusenergiat väljendada soojusenergia ühikutes - džauli (J).

Päikesekiirguse intensiivsust tuleb mõõta eelkõige väljaspool atmosfääri, sest õhusfääri läbides see muundub ja nõrgeneb. Päikesekiirguse intensiivsust väljendatakse päikesekonstandiga.

päikesekonstant - see on päikeseenergia voog 1 minuti jooksul 1 cm 2 ristlõikega alale, mis on risti päikesekiirtega ja asub väljaspool atmosfääri. Päikesekonstandi võib defineerida ka kui soojushulka, mida 1 minuti jooksul võtab atmosfääri ülemisel piiril vastu 1 cm 2 musta pinda, mis on risti päikesekiirtega.

Päikesekonstant on 1,98 cal / (cm 2 x min) või 1,352 kW / m 2 x min.

Kuna ülemine atmosfäär neelab olulise osa kiirgusest, on oluline teada selle väärtust geograafilise ümbrise ülemisel piiril, st stratosfääri alumises osas. Päikesekiirgus geograafilise kesta ülemisel piiril väljendub tingimuslik päikesekonstant . Tingimusliku päikesekonstandi väärtus on 1,90 - 1,92 cal / (cm 2 x min) ehk 1,32 - 1,34 kW / (m 2 x min).

Päikesekonstant, vastupidiselt oma nimele, ei jää konstantseks. See muutub Päikese ja Maa vahelise kauguse muutumise tõttu, kui Maa liigub oma orbiidil. Ükskõik kui väikesed need kõikumised ka poleks, mõjutavad need alati ilma ja kliimat.

Keskmiselt saab troposfääri iga ruutkilomeeter 10,8 x 10 15 J aastas (2,6 x 10 15 cal). Sellise soojushulga saab kätte 400 000 tonni kivisöe põletamisel. Kogu Maa saab aastas sellise soojushulga, mis on määratud väärtusega 5,74 x 10 24 J. (1,37 x 10 24 cal).

Päikesekiirguse jaotus "atmosfääri ülemisel piiril" või absoluutselt läbipaistva atmosfääriga. Teadmised päikesekiirguse jaotumisest enne selle atmosfääri sisenemist ehk nn päikeseline (päikese) kliima , on oluline Maa õhukesta (atmosfääri) rolli ja osaluse määramisel soojuse jaotumises üle maapinna ja selle soojusrežiimi kujunemises.

Pindalaühikule siseneva päikesesoojuse ja valguse hulga määrab esiteks kiirte langemisnurk, mis sõltub Päikese kõrgusest horisondi kohal, ja teiseks päeva pikkus.

Kiirguse jaotus geograafilise ümbrise ülemise piiri lähedal, mis on määratud ainult astronoomiliste teguritega, on ühtlasem kui selle tegelik jaotus maapinna lähedal.

Atmosfääri puudumisel oleks aastane kiirguse summa ekvatoriaalsetel laiuskraadidel 13 480 MJ/cm 2 (322 kcal/cm 2), poolustel 5560 MJ/m 2 (133 kcal/cm 2). Polaarsetel laiuskraadidel saadab Päike soojust veidi vähem kui poole (umbes 42%) ekvaatorile sisenevast kogusest.

Näib, et Maa päikesekiirgus on ekvaatori tasandi suhtes sümmeetriline. Kuid seda juhtub ainult kaks korda aastas, kevadise ja sügisese pööripäeva päevadel. Pöördtelje kalle ja Maa aastane liikumine määravad selle asümmeetrilise kiirguse Päikese poolt. Aasta jaanuaris saab lõunapoolkera rohkem soojust, juulis - põhjapoolkera. See on geograafilise ümbriku hooajalise rütmi peamine põhjus.

Vahe ekvaatori ja suvepoolkera pooluse vahel on väike: ekvaatorile saabub 6740 MJ/m 2 (161 kcal/cm 2) ja umbes 5560 MJ/m 2 (133 kcal/cm 2 poole aasta kohta). poolusel. Kuid samal ajal on talvise poolkera polaarsetes riikides päikesesoojus ja valgus täiesti puudu.

Pööripäeva päeval saab poolus isegi rohkem soojust kui ekvaator - 46,0 MJ / m 2 (1,1 kcal / cm 2) ja 33,9 MJ / m 2 (0,81 kcal / cm 2).

Üldiselt on aastane päikesekliima poolustel 2,4 korda külmem kui ekvaatoril. Arvestada tuleb aga sellega, et talvel pooluseid Päike üldse ei soojenda.

Kõigi laiuskraadide tegelik kliima on suuresti tingitud maapealsetest teguritest. Neist teguritest on olulisemad: esiteks atmosfääri kiirguse nõrgenemine ja teiseks päikesekiirguse erinev assimilatsiooni intensiivsus maapinna poolt erinevates geograafilistes tingimustes.

Päikese kiirguse muutus atmosfääri läbimisel. Otsest päikesevalgust, mis tungib atmosfääri, kui taevas on pilvitu, nimetatakse otsene päikesekiirgus . Selle maksimaalne väärtus atmosfääri suure läbipaistvusega pinnal, mis on kiirtega risti troopilises vööndis, on umbes 1,05–1,19 kW / m 2 (1,5–1,7 cal / cm 2 x min. Keskmistel laiuskraadidel on keskpäevase kiirguse pinge on tavaliselt umbes 0,70 - 0,98 kW / m 2 x min (1,0 - 1,4 cal / cm 2 x min) Mägedes suureneb see väärtus oluliselt.

Osa gaasimolekulide ja aerosoolidega kokkupuutel tekkivatest päikesekiirtest hajub ja muundatakse hajutatud kiirgus . Maa pinnal ei tule hajutatud kiirgus enam päikesekettalt, vaid kogu taevast ja loob laialt levinud päevavalguse valgustuse. Sellest on päikesepaistelistel päevadel valgus ka seal, kus otsesed kiired ei tungi näiteks metsa võra alla. Lisaks otsesele kiirgusele toimib hajutatud kiirgus ka soojuse ja valguse allikana.

Hajunud kiirguse absoluutväärtus on seda suurem, mida intensiivsem on otsejoon. Hajukiirguse suhteline väärtus suureneb koos otseliini rolli vähenemisega: keskmistel laiuskraadidel on see suvel 41% ja talvel 73% kogu kiirguse saabumisest. Päikese kõrgusest oleneb ka hajutatud kiirguse osatähtsus kogu kiirguse koguses. Kõrgetel laiuskraadidel moodustab hajutatud kiirgus ligikaudu 30% ja polaarsetel laiuskraadidel ligikaudu 70% kogu kiirgusest.

Üldiselt moodustab hajuskiirgus umbes 25% kogu meie planeedile jõudvast päikesekiirgusest.

Seega satub otsene ja hajus kiirgus maapinnale. Koos moodustub otsene ja hajus kiirgus kogukiirgus , mis määratleb troposfääri termiline režiim .

Kiirgust neelates ja hajutades nõrgestab atmosfäär seda oluliselt. Summutuse summa sõltub läbipaistvuskoefitsient, mis näitab, kui palju kiirgust maapinnale jõuab. Kui troposfäär koosneks ainult gaasidest, siis läbipaistvuskoefitsient oleks võrdne 0,9-ga ehk läbiks umbes 90% Maale minevast kiirgusest. Kuid aerosoolid on õhus alati olemas, vähendades läbipaistvustegurit 0,7 - 0,8-ni. Atmosfääri läbipaistvus muutub ilma muutudes.

Kuna õhu tihedus kõrgusega väheneb, ei tohiks kiirte poolt läbitunginud gaasikihti väljendada atmosfääri paksuse kilomeetrites. Mõõtühik on optiline mass, võrdne õhukihi paksusega kiirte vertikaalse langemisega.

Kiirguse nõrgenemist troposfääris on päeval lihtne jälgida. Kui Päike on horisondi lähedal, tungivad selle kiired läbi mitme optilise massi. Samal ajal on nende intensiivsus nii nõrgenenud, et Päikesele saab vaadata kaitsmata silmaga. Päikese tõusuga väheneb optiliste masside arv, mida selle kiired läbivad, mis toob kaasa kiirguse suurenemise.

Päikesekiirguse sumbumise astet atmosfääris väljendatakse kui Lamberti valem :

I i = I 0 p m , kus

I i - maapinnale jõudev kiirgus,

I 0 - päikesekonstant,

p on läbipaistvuse koefitsient,

m on optiliste masside arv.

Päikesekiirgus maapinna lähedal. Kiirgusenergia hulk maapinna ühiku kohta sõltub eelkõige päikesekiirte langemisnurgast. Võrdsetel aladel ekvaatoril, keskmistel ja kõrgetel laiuskraadidel on erinev kiirgushulk.

Päikese insolatsioon (valgustus) on oluliselt nõrgenenud pilvisus. Ekvatoriaal- ja parasvöötme laiuskraadide suur pilvisus ning troopiliste laiuskraadide madal pilvisus muudavad Päikese kiirgusenergia tsoonilist jaotust oluliselt.

Päikese soojuse jaotus maapinnal on kujutatud kogu päikesekiirguse kaartidel. Nagu need kaardid näitavad, saavad troopilised laiuskraadid kõige rohkem päikesesoojust - 7530–9200 MJ / m 2 (180–220 kcal / cm 2). Ekvatoriaalsed laiuskraadid saavad suure pilvisuse tõttu mõnevõrra vähem soojust: 4185–5860 MJ / m 2 (100–140 kcal / cm 2).

Alates troopilisest kuni parasvöötme laiuskraadini kiirgus väheneb. Arktika saartel ei ületa see 2510 MJ/m 2 (60 kcal/cm 2) aastas. Kiirguse jaotumisel üle maapinna on tsoonilis-regionaalne iseloom. Iga tsoon on jagatud eraldi piirkondadeks (piirkondadeks), mis on üksteisest mõnevõrra erinevad.

Kogukiirguse hooajalised kõikumised.

Ekvatoriaalsetel ja troopilistel laiuskraadidel on Päikese kõrgus ja päikesekiirte langemisnurk kuude lõikes veidi erinev. Kõikide kuude kogukiirgust iseloomustavad suured väärtused, termiliste tingimuste hooajaline muutus kas puudub või on väga ebaoluline. Ekvatoriaalvöös on kaks maksimumi nõrgalt välja joonistatud, mis vastavad Päikese senitaalsele asendile.

Parasvöötmes aasta kiirguse käigus väljendub järsult suvine maksimum, mille puhul kogukiirguse kuuväärtus ei ole väiksem kui troopiline. Soojade kuude arv väheneb koos laiuskraadidega.

Polaaraladel kiirgusrežiim muutub dramaatiliselt. Siin peatub olenevalt laiuskraadist mitmest päevast mitme kuuni mitte ainult küte, vaid ka valgustus. Suvel on siin valgustus pidev, mis suurendab oluliselt igakuise kiirguse hulka.

Kiirguse assimilatsioon maapinna poolt. Albedo. Maapinnale jõudev kogukiirgus neeldub osaliselt pinnasesse ja veekogudesse ning muutub soojuseks. Ookeanidel ja meredel kulub kogu kiirgus aurumisele. Osa kogu kiirgusest peegeldub atmosfääri ( peegeldunud kiirgus).