Zonnestraling of ioniserende straling van de zon. Totale zonnestraling

Alle soorten zonnestralen bereiken het aardoppervlak op drie manieren - in de vorm van directe, gereflecteerde en diffuse zonnestraling.
directe zonnestraling zijn stralen die rechtstreeks van de zon komen. De intensiteit (efficiëntie) hangt af van de hoogte van de zon boven de horizon: het maximum wordt 's middags waargenomen en het minimum - 's morgens en' s avonds; vanaf de tijd van het jaar: maximaal - in de zomer, minimaal - in de winter; vanaf de hoogte van het terrein boven zeeniveau (hoger in de bergen dan op de vlakte); op de toestand van de atmosfeer (luchtvervuiling vermindert deze). Het spectrum van zonnestraling hangt ook af van de hoogte van de zon boven de horizon (hoe lager de zon boven de horizon staat, hoe minder ultraviolette stralen).
gereflecteerde zonnestraling- Dit zijn de zonnestralen die weerkaatst worden door de aarde of het wateroppervlak. Het wordt uitgedrukt als het percentage gereflecteerde stralen ten opzichte van hun totale flux en wordt albedo genoemd. De albedowaarde is afhankelijk van de aard van de reflecterende oppervlakken. Bij het organiseren en uitvoeren van zonnebaden is het noodzakelijk om het albedo van de oppervlakken waarop zonnebaden wordt uitgevoerd te kennen en er rekening mee te houden. Sommigen van hen worden gekenmerkt door selectieve reflectiviteit. Sneeuw reflecteert infrarode stralen volledig en ultraviolette stralen in mindere mate.

verstrooide zonnestraling gevormd als gevolg van de verstrooiing van zonlicht in de atmosfeer. Luchtmoleculen en daarin zwevende deeltjes (de kleinste waterdruppels, ijskristallen, enz.), aerosolen genoemd, reflecteren een deel van de stralen. Als gevolg van meerdere reflecties bereiken sommige toch het aardoppervlak; Dit zijn verspreide zonnestralen. Meestal worden ultraviolette, violette en blauwe stralen verstrooid, die bij helder weer de blauwe kleur van de lucht bepalen. Het aandeel verstrooide stralen is groot op hoge breedtegraden (in de noordelijke regio's). Daar staat de zon laag boven de horizon en daarom is de baan van de stralen naar het aardoppervlak langer. Op een lang pad ontmoeten de stralen meer obstakels en verspreiden ze zich in grotere mate.

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

Totale zonnestraling- alle directe en diffuse zonnestraling die het aardoppervlak binnenkomt. De totale zonnestraling wordt gekenmerkt door intensiteit. Bij een onbewolkte hemel heeft de totale zonnestraling een maximale waarde rond het middaguur, en gedurende het jaar - in de zomer.

Stralingsbalans
De stralingsbalans van het aardoppervlak is het verschil tussen de totale door het aardoppervlak geabsorbeerde zonnestraling en de effectieve straling ervan. Voor het aardoppervlak
- het inkomende deel is de geabsorbeerde directe en verstrooide zonnestraling, evenals de geabsorbeerde tegenstraling van de atmosfeer;
- het uitgavendeel bestaat uit warmteverlies door de eigen straling van het aardoppervlak.

De stralingsbalans kan zijn: positief(overdag, zomer) en negatief('s nachts, in de winter); gemeten in kW/m²/min.
De stralingsbalans van het aardoppervlak is de belangrijkste component van de warmtebalans van het aardoppervlak; een van de belangrijkste klimaatvormende factoren.

Thermische balans van het aardoppervlak- de algebraïsche som van alle soorten warmte-invoer en -afgifte op het land- en oceaanoppervlak. De aard van de warmtebalans en het energieniveau ervan bepalen de kenmerken en intensiteit van de meeste exogene processen. De belangrijkste componenten van de oceaanwarmtebalans zijn:
- stralingsbalans;
- warmteverbruik voor verdamping;
- turbulente warmte-uitwisseling tussen het oceaanoppervlak en de atmosfeer;
- verticale turbulente warmte-uitwisseling van het oceaanoppervlak met de onderliggende lagen; en
- horizontale oceanische advectie.

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

Meting van zonnestraling.

Actinometers en pyrheliometers worden gebruikt om zonnestraling te meten. De intensiteit van zonnestraling wordt meestal gemeten aan de hand van het thermische effect en wordt uitgedrukt in calorieën per oppervlakte-eenheid per tijdseenheid.

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

Meting van de intensiteit van zonnestraling wordt uitgevoerd door een Yanishevsky pyranometer compleet met een galvanometer of een potentiometer.

Bij het meten van de totale zonnestraling wordt de pyranometer zonder schaduwscherm geïnstalleerd, bij het meten van strooistraling met schaduwscherm. Directe zonnestraling wordt berekend als het verschil tussen totale en verstrooide straling.

Bij het bepalen van de intensiteit van invallende zonnestraling op het hek, wordt de pyranometer erop gemonteerd zodat het waargenomen oppervlak van het apparaat strikt evenwijdig is aan het oppervlak van het hek. Bij gebrek aan automatische registratie van straling dienen metingen te worden verricht na 30 minuten tussen zonsopgang en zonsondergang.

Straling die op het oppervlak van het hek valt, wordt niet volledig geabsorbeerd. Afhankelijk van de textuur en de kleur van het hek, worden sommige stralen gereflecteerd. De verhouding van gereflecteerde straling tot invallende straling, uitgedrukt als een percentage, wordt genoemd oppervlakte albedo en gemeten door P.K. Kalitina compleet met galvanometer of potmeter.

Voor een grotere nauwkeurigheid moeten waarnemingen worden uitgevoerd bij een heldere hemel en met intense zonnestraling van het hek.

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

zonnestraling genaamd de stroom van stralingsenergie van de zon die naar het aardoppervlak gaat. De stralingsenergie van de zon is de primaire bron van andere soorten energie. Geabsorbeerd door het oppervlak van de aarde en water, verandert het in thermische energie, en in groene planten - in de chemische energie van organische verbindingen. Zonnestraling is de belangrijkste klimaatfactor en de belangrijkste oorzaak van weersveranderingen, aangezien verschillende verschijnselen in de atmosfeer verband houden met thermische energie die van de zon wordt ontvangen.

Zonnestraling, of stralingsenergie, is van nature een stroom van elektromagnetische trillingen die zich in een rechte lijn voortplant met een snelheid van 300.000 km/s met een golflengte van 280 nm tot 30.000 nm. Stralingsenergie wordt uitgezonden in de vorm van individuele deeltjes die quanta of fotonen worden genoemd. Om de lengte van lichtgolven te meten, worden nanometer (nm) of micron, millimicron (0,001 micron) en anstrom (0,1 millimicron) gebruikt. Onderscheid infrarood onzichtbare thermische stralen met een golflengte van 760 tot 2300 nm; zichtbare lichtstralen (rood, oranje, geel, groen, blauw, blauw en violet) met een golflengte van 400 (violet) tot 759 nm (rood); ultraviolette of chemisch onzichtbare stralen met een golflengte van 280 tot 390 nm. Stralen met een golflengte van minder dan 280 millimicron bereiken het aardoppervlak niet, vanwege hun absorptie door ozon in de hoge lagen van de atmosfeer.

Aan de rand van de atmosfeer is de spectrale samenstelling van de zonnestralen als percentage als volgt: infraroodstralen 43%, licht 52 en ultraviolet 5%. Aan het aardoppervlak, op een zonhoogte van 40°, heeft zonnestraling (volgens N.P. Kalitin) de volgende samenstelling: infraroodstralen 59%, licht 40 en ultraviolet 1% van alle energie. De intensiteit van zonnestraling neemt toe met de hoogte boven zeeniveau, en ook wanneer de zonnestralen verticaal vallen, aangezien de stralen door een kleinere dikte van de atmosfeer moeten gaan. In andere gevallen zal het oppervlak minder zonlicht ontvangen, hoe lager de zon, of afhankelijk van de invalshoek van de stralen. De spanning van zonnestraling neemt af door bewolking, luchtvervuiling met stof, rook, etc.

En allereerst is er een verlies (absorptie) van kortegolfstralen, en dan thermisch en licht. De stralingsenergie van de zon is de bron van leven op aarde van plantaardige en dierlijke organismen en de belangrijkste factor in de omringende lucht. Het heeft verschillende effecten op het lichaam, die bij een optimale dosering zeer positief kunnen zijn, en bij een overdosis (overdosis) negatief. Alle stralen hebben zowel thermische als chemische effecten. Bovendien komt bij stralen met een grote golflengte het thermische effect naar voren en bij een kortere golflengte het chemische effect.

Het biologische effect van stralen op het dierlijke organisme hangt af van de golflengte en hun amplitude: hoe korter de golven, hoe frequenter hun oscillaties, hoe groter de energie van het kwantum en hoe sterker de reactie van het organisme op dergelijke straling. Kortgolvige, ultraviolette stralen veroorzaken, wanneer ze worden blootgesteld aan weefsels, verschijnselen van het foto-elektrische effect daarin met het verschijnen van afgesplitste elektronen en positieve ionen in atomen. De penetratiediepte van verschillende stralen in het lichaam is niet hetzelfde: infrarood en rode stralen dringen enkele centimeters binnen, zichtbaar (licht) - enkele millimeters en ultraviolet - slechts 0,7-0,9 mm; stralen korter dan 300 millimicron dringen door in dierlijke weefsels tot een diepte van 2 millimicron. Met zo'n onbeduidende diepte van penetratie van de stralen, hebben deze een divers en significant effect op het hele organisme.

Zonnestraling- een zeer biologisch actieve en constant werkende factor, die van groot belang is bij de vorming van een aantal lichaamsfuncties. Zo beïnvloeden zichtbare lichtstralen bijvoorbeeld via het oog het hele organisme van dieren, waardoor ongeconditioneerde en geconditioneerde reflexreacties ontstaan. Infrarood warmtestralen oefenen hun invloed uit op het lichaam, zowel direct als via objecten die dieren omringen. Het lichaam van dieren absorbeert continu infraroodstralen en zendt deze zelf uit (stralingsuitwisseling), en dit proces kan aanzienlijk variëren, afhankelijk van de temperatuur van de huid van dieren en omringende objecten. Ultraviolette chemische stralen, waarvan de quanta een veel hogere energie hebben dan de quanta van zichtbare en infrarode stralen, onderscheiden zich door de grootste biologische activiteit, werken op het lichaam van dieren in via humorale en neuroreflexbanen. UV-stralen werken voornamelijk op de exteroreceptoren van de huid en beïnvloeden vervolgens reflexmatig de interne organen, met name de endocriene klieren.

Langdurige blootstelling aan optimale doses stralingsenergie leidt tot aanpassing van de huid, aan haar verminderde reactiviteit. Onder invloed van zonlicht nemen de haargroei, de functie van zweet en talgklieren toe, het stratum corneum verdikt en de opperhuid verdikt, wat leidt tot een toename van de lichaamseigen huidweerstand. In de huid vindt de vorming van biologisch actieve stoffen (histamine en histamine-achtige stoffen) plaats, die in de bloedbaan terechtkomen. Dezelfde stralen versnellen de celregeneratie tijdens de genezing van wonden en zweren op de huid. Onder invloed van stralingsenergie, met name ultraviolette stralen, wordt het pigment melanine gevormd in de basale laag van de huid, wat de gevoeligheid van de huid voor ultraviolette stralen vermindert. Pigment (tan) is als een biologisch scherm dat bijdraagt ​​aan de reflectie en verstrooiing van stralen.

De positieve werking van de zonnestralen beïnvloedt het bloed. Hun systematische matige impact verbetert de hematopoëse aanzienlijk met een gelijktijdige toename van het aantal erytrocyten en het hemoglobinegehalte in het perifere bloed. Bij dieren na bloedverlies of nadat ze zijn hersteld van ernstige ziekten, vooral besmettelijke ziekten, stimuleert matige blootstelling aan zonlicht de bloedregeneratie en verhoogt het de coagulatie ervan. Van matige blootstelling aan zonlicht bij dieren neemt de gasuitwisseling toe. De diepte neemt toe en de ademhalingsfrequentie neemt af, de hoeveelheid ingebrachte zuurstof neemt toe, er komt meer kooldioxide en waterdamp vrij, waardoor de zuurstoftoevoer naar weefsels verbetert en oxidatieve processen toenemen.

Een verhoging van de eiwitstofwisseling komt tot uiting in een verhoogde stikstofdepositie in weefsels, waardoor de groei bij jonge dieren sneller verloopt. Overmatige blootstelling aan de zon kan een negatieve eiwitbalans veroorzaken, vooral bij dieren die lijden aan acute infectieziekten en andere ziekten die gepaard gaan met een verhoogde lichaamstemperatuur. Bestraling leidt tot een verhoogde afzetting van suiker in de lever en spieren in de vorm van glycogeen. In het bloed neemt de hoeveelheid ondergeoxideerde producten (acetonlichamen, melkzuur, enz.) sterk af, de vorming van acetylcholine neemt toe en het metabolisme wordt genormaliseerd, wat vooral van belang is voor hoogproductieve dieren.

Bij ondervoede dieren vertraagt ​​de intensiteit van de vetstofwisseling en neemt de vetafzetting toe. Intensieve verlichting bij zwaarlijvige dieren daarentegen verhoogt de vetstofwisseling en veroorzaakt een verhoogde vetverbranding. Daarom moet het semi-vettig en vetmesten van dieren worden uitgevoerd onder omstandigheden met minder zonnestraling.

Onder invloed van ultraviolette stralen van zonnestraling, ergosterol dat wordt aangetroffen in voedergewassen en in de huid van dieren, wordt dehydrocholesterol omgezet in actieve vitamines D 2 en D 3, die het fosfor-calciummetabolisme verbeteren; de negatieve balans van calcium en fosfor verandert in een positieve, wat bijdraagt ​​aan de afzetting van deze zouten in de botten. Zonlicht en kunstmatige bestraling met ultraviolette stralen is een van de effectieve moderne methoden voor de preventie en behandeling van rachitis en andere dierziekten die verband houden met stoornissen in het calcium- en fosformetabolisme.

Zonnestraling, vooral licht en ultraviolette stralen, is de belangrijkste factor die seizoensgebonden seksuele periodiciteit bij dieren veroorzaakt, aangezien licht de gonadotrope functie van de hypofyse en andere organen stimuleert. In het voorjaar, tijdens de periode van verhoogde intensiteit van zonnestraling en blootstelling aan licht, neemt de afscheiding van de geslachtsklieren in de regel bij de meeste diersoorten toe. Een toename van seksuele activiteit bij kamelen, schapen en geiten wordt waargenomen met een verkorting van de daglichturen. Als schapen in april-juni in verduisterde kamers worden gehouden, komt hun oestrus niet in de herfst (zoals gebruikelijk), maar in mei. Het gebrek aan licht bij opgroeiende dieren (tijdens de groei en de puberteit) leidt volgens KV Svechin tot diepe, vaak onomkeerbare kwalitatieve veranderingen in de geslachtsklieren, en bij volwassen dieren vermindert het de seksuele activiteit en vruchtbaarheid of veroorzaakt het tijdelijke onvruchtbaarheid.

Zichtbaar licht, of mate van verlichting, heeft een significant effect op de ontwikkeling van eieren, oestrus, broedseizoen en dracht. Op het noordelijk halfrond is het broedseizoen meestal kort en op het zuidelijk halfrond het langst. Onder invloed van kunstmatige verlichting van dieren wordt hun zwangerschapsduur verkort van enkele dagen tot twee weken. Het effect van zichtbare lichtstralen op de geslachtsklieren kan in de praktijk breed worden toegepast. Experimenten uitgevoerd in het laboratorium van zoohygiene VIEV bewezen dat de verlichting van het pand met een geometrische coëfficiënt van 1: 10 (volgens KEO, 1,2-2%) vergeleken met de verlichting van 1: 15-1: 20 en lager (volgens KEO, 0,2 -0,5%) heeft een positieve invloed op de klinische en fysiologische toestand van drachtige zeugen en biggen tot een leeftijd van 4 maanden en zorgt voor sterke en levensvatbare nakomelingen. De gewichtstoename van biggen wordt verhoogd met 6% en hun veiligheid met 10-23,9%.

De zonnestralen, vooral ultraviolet, violet en blauw, doden of verzwakken de levensvatbaarheid van veel pathogene micro-organismen, vertragen hun reproductie. Zo is zonnestraling een krachtig natuurlijk ontsmettingsmiddel van de externe omgeving. Onder invloed van zonlicht neemt de algemene toon van het lichaam en de weerstand tegen infectieziekten toe, evenals specifieke immuunreacties (P.D. Komarov, A.P. Onegov, enz.). Het is bewezen dat matige bestraling van dieren tijdens vaccinatie bijdraagt ​​tot een verhoging van de titer en andere immuunlichamen, een verhoging van de fagocytische index, en omgekeerd, intense bestraling verlaagt de immuuneigenschappen van het bloed.

Uit alles wat is gezegd, volgt dat het ontbreken van zonnestraling moet worden beschouwd als een zeer ongunstige uitwendige toestand voor dieren, waarbij ze de belangrijkste activator van fysiologische processen worden onthouden. Daarom moeten de dieren in redelijk lichte kamers worden geplaatst, regelmatig van beweging worden voorzien en in de zomer in de wei worden gehouden.

Rantsoenering van natuurlijke verlichting in het pand wordt uitgevoerd volgens geometrische of verlichtingsmethoden. In de praktijk van het bouwen van gebouwen voor vee en pluimvee, wordt voornamelijk de geometrische methode gebruikt, volgens welke de normen van natuurlijk licht worden bepaald door de verhouding van het raamoppervlak (glas zonder kozijnen) tot het vloeroppervlak. Ondanks de eenvoud van de geometrische methode, worden de verlichtingsnormen er echter niet nauwkeurig mee bepaald, omdat ze in dit geval geen rekening houden met de licht- en klimatologische kenmerken van verschillende geografische zones. Om de verlichting in het pand nauwkeuriger te bepalen, gebruiken ze de verlichtingsmethode of de definitie daglichtfactor(KEO). De coëfficiënt van natuurlijke verlichting is de verhouding van de verlichting van de kamer (het gemeten punt) tot de externe verlichting in het horizontale vlak. KEO wordt afgeleid door de formule:

K = E:E n ⋅100%

Waar K de coëfficiënt van natuurlijk licht is; E - verlichting in de kamer (in lux); E n - buitenverlichting (in lux).

Er moet rekening worden gehouden met het feit dat overmatig gebruik van zonnestraling, vooral op dagen met veel zoninstraling, aanzienlijke schade kan toebrengen aan dieren, met name brandwonden, oogaandoeningen, zonnesteek, enz. De gevoeligheid voor zonlicht neemt aanzienlijk toe vanaf de introductie in het lichaam van de zogenaamde sensibilisatoren (hematoporfyrine, galpigmenten, chlorofyl, eosine, methyleenblauw, enz.). Er wordt aangenomen dat deze stoffen kortgolvige stralen accumuleren en deze omzetten in langgolvige stralen met de absorptie van een deel van de door de weefsels vrijgekomen energie, waardoor de weefselreactiviteit toeneemt.

Zonnebrand bij dieren wordt vaker waargenomen op delen van het lichaam met tere, weinig haar, ongepigmenteerde huid als gevolg van blootstelling aan hitte (zonne-erytheem) en ultraviolette stralen (fotochemische ontsteking van de huid). Bij paarden wordt zonnebrand opgemerkt op ongepigmenteerde delen van de hoofdhuid, lippen, neusgaten, nek, liezen en ledematen, en bij runderen op de huid van de uierspeen en het perineum. In de zuidelijke regio's is zonnebrand mogelijk bij witgekleurde varkens.

Sterk zonlicht kan irritatie van het netvlies, het hoornvlies en de vaatmembranen van het oog en schade aan de lens veroorzaken. Bij langdurige en intense bestraling treden keratitis, vertroebeling van de lens en verstoring van de accommodatie van het gezichtsvermogen op. Verstoring van huisvesting wordt vaker waargenomen bij paarden als ze worden gehouden in stallen met lage ramen op het zuiden, waar paarden tegenaan zijn vastgebonden.

Zonnesteek treedt op als gevolg van sterke en langdurige oververhitting van de hersenen, voornamelijk door thermische infraroodstralen. Deze laatste dringen de hoofdhuid en de schedel binnen, bereiken de hersenen en veroorzaken hyperemie en een verhoging van de temperatuur. Als gevolg hiervan lijkt het dier eerst onderdrukking en vervolgens opwinding, de ademhalings- en vasomotorische centra zijn verstoord. Zwakte, ongecoördineerde bewegingen, kortademigheid, snelle pols, hyperemie en cyanose van de slijmvliezen, trillen en convulsies worden opgemerkt. Het dier blijft niet op de been, valt op de grond; ernstige gevallen eindigen vaak in de dood van het dier met symptomen van verlamming van het hart of het ademhalingscentrum. Zonnesteek is vooral ernstig als het wordt gecombineerd met een zonnesteek.

Om dieren te beschermen tegen direct zonlicht, is het noodzakelijk om ze op de heetste uren van de dag in de schaduw te houden. Om een ​​zonnesteek te voorkomen, met name bij werkpaarden, worden witte canvas frontriemen gedragen.

Ik was een van degenen die graag op het strand lag onder de brandende zon. Alles was zo totdat ik een zeer ernstige brandwond kreeg. Niet zo onschuldige blootstelling aan de zon voor mensen. Ik vertel je meer over zonnestraling en wat je ervan kunt verwachten.

Wat is zonnestraling en hoe ziet het eruit?

We weten allemaal hoe belangrijk de zon is voor onze planeet. Alle energie die het uitstraalt, wordt zonnestraling genoemd. Zijn pad van de ster zelf naar de aarde is erg lang en daarom wordt een deel van de zonne-energie geabsorbeerd en een deel verstrooid. Zonnestraling is onderverdeeld in verschillende soorten:

• Rechtdoor;
• verspreide;
• totaal;
• geabsorbeerd;
• weerspiegeld.

Directe zonnestraling is de straling die het aardoppervlak volledig bereikt, en verstrooide straling dringt niet door de atmosfeer. Samen worden deze twee stralingen totaal genoemd. Een bepaald deel van de warmte van de zon gaat naar het aardoppervlak. Dergelijke straling wordt geabsorbeerd genoemd. Sommige delen van de aarde kunnen de zonnestralen weerkaatsen. Hieruit kwam de naam - gereflecteerde zonnestraling. Vóór zonsopgang is de energie van de zon totaal. Als de zon niet te hoog staat, wordt de meeste straling verstrooid.

De impact van zonnestraling op mensen

De zon kan zowel de gezondheid verbeteren als er een nadelig effect op hebben. Als u te vaak wordt blootgesteld aan zonlicht, neemt het risico op het ontwikkelen van huidziekten, waaronder kanker, toe. Bovendien kunnen zichtproblemen optreden.

Hoewel veel blootstelling aan de zon schadelijk is, zou ik nooit in de noordelijke regio's willen wonen, waar mensen constant wachten op zonnig weer. Door het ontbreken van blootstelling aan de zon kan het metabolisme in het lichaam worden verstoord, kan er overgewicht optreden. Voor kinderen is het gebrek aan zon ook zeer ongewenst.

Onder normale levensomstandigheden houdt zonnestraling de gezondheid van de mens op het juiste niveau. Alle organen en systemen functioneren zonder storingen. Over het algemeen is zonnestraling goed met mate, en dit moet altijd worden onthouden.

De verblindende zonneschijf prikkelde te allen tijde de geest van mensen en diende als een vruchtbaar onderwerp voor legendes en mythen. Sinds de oudheid hebben mensen geraden over de impact ervan op de aarde. Hoe dicht waren onze verre voorouders bij de waarheid. Het is de stralingsenergie van de zon waaraan we het bestaan ​​van het leven op aarde te danken hebben.

Wat is de radioactieve straling van ons licht en hoe beïnvloedt het aardse processen?

Wat is zonnestraling?

Zonnestraling is een combinatie van zonnematerie en energie die de aarde binnenkomt. De energie plant zich voort in de vorm van elektromagnetische golven met een snelheid van 300 duizend kilometer per seconde, gaat door de atmosfeer en bereikt de aarde in 8 minuten. Het bereik van de golven die deelnemen aan deze "marathon" is zeer breed - van radiogolven tot röntgenstralen, inclusief het zichtbare deel van het spectrum. Het aardoppervlak staat onder invloed van zowel direct als verstrooid door de aardatmosfeer, de zonnestralen. Het is de verstrooiing van blauwblauwe stralen in de atmosfeer die de blauwheid van de lucht op een heldere dag verklaart. De geeloranje kleur van de zonneschijf is te wijten aan het feit dat de golven die ermee overeenkomen bijna zonder verstrooiing passeren.

Met een vertraging van 2-3 dagen bereikt de "zonnewind" de aarde, die een voortzetting is van de zonnecorona en bestaat uit de kernen van atomen van lichte elementen (waterstof en helium), evenals elektronen. Het is heel natuurlijk dat zonnestraling een sterke invloed heeft op het menselijk lichaam.

Het effect van zonnestraling op het menselijk lichaam

Het elektromagnetische spectrum van zonnestraling bestaat uit infrarode, zichtbare en ultraviolette delen. Omdat hun quanta verschillende energieën hebben, hebben ze verschillende effecten op een persoon.

binnenverlichting

De hygiënische betekenis van zonnestraling is ook extreem hoog. Omdat zichtbaar licht een beslissende factor is bij het verkrijgen van informatie over de buitenwereld, is het noodzakelijk om voldoende verlichting in de ruimte te voorzien. De regulering ervan wordt uitgevoerd in overeenstemming met SNiP, die voor zonnestraling wordt opgesteld rekening houdend met de licht- en klimatologische kenmerken van verschillende geografische zones en waarmee rekening wordt gehouden bij het ontwerp en de constructie van verschillende faciliteiten.

Zelfs een oppervlakkige analyse van het elektromagnetische spectrum van zonnestraling bewijst hoe groot de invloed van dit soort straling op het menselijk lichaam is.

Verdeling van zonnestraling over het grondgebied van de aarde

Niet alle straling van de zon bereikt het aardoppervlak. En daar zijn veel redenen voor. De aarde weert standvastig de aanval van die stralen af ​​die schadelijk zijn voor haar biosfeer. Deze functie wordt uitgevoerd door het ozonschild van onze planeet, waardoor wordt voorkomen dat het meest agressieve deel van de ultraviolette straling er doorheen gaat. Atmosferisch filter in de vorm van waterdamp, kooldioxide, stofdeeltjes die in de lucht zweven - reflecteert, verstrooit en absorbeert zonnestraling grotendeels.

Dat deel ervan dat al deze obstakels heeft overwonnen, valt onder verschillende hoeken naar het aardoppervlak, afhankelijk van de breedtegraad van het gebied. De levengevende zonnewarmte is ongelijk verdeeld over het grondgebied van onze planeet. Naarmate de hoogte van de zon gedurende het jaar verandert, verandert de luchtmassa boven de horizon, waardoorheen het pad van de zonnestralen loopt. Dit alles beïnvloedt de verdeling van de intensiteit van zonnestraling over de planeet. De algemene trend is deze - deze parameter neemt toe van de pool tot de evenaar, want hoe groter de invalshoek van de stralen, hoe meer warmte er per oppervlakte-eenheid binnenkomt.

Met kaarten van zonnestraling kunt u een beeld krijgen van de verdeling van de intensiteit van de zonnestraling over het grondgebied van de aarde.

De invloed van zonnestraling op het klimaat op aarde

De infrarode component van zonnestraling heeft een beslissende invloed op het klimaat op aarde.

Het is duidelijk dat dit alleen gebeurt op een moment dat de zon boven de horizon staat. Deze invloed is afhankelijk van de afstand van onze planeet tot de zon, die gedurende het jaar verandert. De baan van de aarde is een ellips, waarbinnen de zon staat. De aarde maakt zijn jaarlijkse reis rond de zon, beweegt zich weg van zijn lichtbron en nadert deze vervolgens.

Naast het veranderen van de afstand, wordt de hoeveelheid straling die de aarde binnenkomt bepaald door de helling van de aardas tot het vlak van de baan (66,5 °) en de verandering van seizoenen die daardoor wordt veroorzaakt. In de zomer is het meer dan in de winter. Op de evenaar ontbreekt deze factor, maar naarmate de breedtegraad van de observatieplaats toeneemt, wordt de kloof tussen zomer en winter aanzienlijk.

Allerlei rampen vinden plaats in de processen die op de zon plaatsvinden. Hun impact wordt deels gecompenseerd door grote afstanden, de beschermende eigenschappen van de aardatmosfeer en het aardmagnetisch veld.

Hoe u uzelf kunt beschermen tegen zonnestraling

De infrarode component van zonnestraling is de begeerde warmte waar de bewoners van de middelste en noordelijke breedtegraden naar uitkijken in alle andere seizoenen van het jaar. Zonnestraling als helende factor wordt gebruikt door zowel gezonde als zieke mensen.

We mogen echter niet vergeten dat warmte, net als ultraviolet, een zeer sterk irriterend middel is. Misbruik van hun actie kan leiden tot brandwonden, algemene oververhitting van het lichaam en zelfs verergering van chronische ziekten. Bij het zonnebaden moet u de regels volgen die door het leven zijn getest. U moet vooral voorzichtig zijn bij het zonnebaden op heldere zonnige dagen. Zuigelingen en ouderen, patiënten met chronische tuberculose en problemen met het cardiovasculaire systeem, moeten tevreden zijn met diffuse zonnestraling in de schaduw. Dit ultraviolet is voldoende om aan de behoeften van het lichaam te voldoen.

Zelfs jonge mensen die geen speciale gezondheidsproblemen hebben, moeten worden beschermd tegen zonnestraling.

Nu is er een beweging waarvan de activisten tegen het zonnen zijn. En niet tevergeefs. Een gebruinde huid is onmiskenbaar mooi. Maar de melanine die door het lichaam wordt geproduceerd (wat we zonnebrand noemen) is de beschermende reactie op de effecten van zonnestraling. Geen zonnebaden voordelen! Er zijn zelfs aanwijzingen dat zonnebrand het leven verkort, aangezien straling een cumulatieve eigenschap heeft - het hoopt zich gedurende het hele leven op.

Als de situatie zo ernstig is, moet u nauwgezet de regels volgen die voorschrijven hoe u uzelf tegen zonnestraling kunt beschermen:

• beperk de tijd om te zonnebaden strikt en doe het alleen tijdens veilige uren;
• in de actieve zon moet u een hoed met een brede rand, gesloten kleding, een zonnebril en een paraplu dragen;
• Gebruik alleen zonnebrandcrème van hoge kwaliteit.

Is zonnestraling het hele jaar door gevaarlijk voor de mens? De hoeveelheid zonnestraling die de aarde bereikt, hangt samen met de wisseling van seizoenen. Op middelhoge breedtegraden is het in de zomer 25% meer dan in de winter. Op de evenaar bestaat dit verschil niet, maar naarmate de breedtegraad van de waarnemingsplaats toeneemt, wordt dit verschil groter. Dit komt doordat onze planeet onder een hoek van 23,3 graden staat ten opzichte van de zon. In de winter is het laag boven de horizon en verlicht het de aarde alleen met glijdende stralen, die het verlichte oppervlak minder verwarmen. Deze positie van de stralen zorgt ervoor dat ze zich over een groter oppervlak verspreiden, wat hun intensiteit vermindert in vergelijking met de zomerse herfst. Bovendien "verlengt" de aanwezigheid van een scherpe hoek tijdens de passage van stralen door de atmosfeer hun pad, waardoor ze gedwongen worden meer warmte te verliezen. Deze omstandigheid vermindert de impact van zonnestraling in de winter.

De zon is een ster die een bron van warmte en licht is voor onze planeet. Het "regeert" het klimaat, de wisseling van seizoenen en de toestand van de gehele biosfeer van de aarde. En alleen kennis van de wetten van deze krachtige invloed zal het mogelijk maken om dit levengevende geschenk te gebruiken voor de gezondheid van mensen.

Zonnestraling (zonnestraling) is de totaliteit van zonnematerie en energie die naar de aarde komt. Zonnestraling bestaat uit de volgende twee hoofdonderdelen: ten eerste thermische en lichte straling, een combinatie van elektromagnetische golven; ten tweede, corpusculaire straling.

Op de zon wordt de thermische energie van kernreacties omgezet in stralingsenergie. Wanneer de zonnestralen op het aardoppervlak vallen, wordt stralingsenergie weer omgezet in thermische energie. Zonnestraling draagt ​​dus licht en warmte.

Intensiteit van zonnestraling. zonneconstante. Zonnestraling is de belangrijkste warmtebron voor de geografische envelop. De tweede warmtebron voor de geografische schil is de warmte die uit de binnenste sferen en lagen van onze planeet komt.

Vanwege het feit dat er in de geografische envelop één type energie is ( radioactieve energie ) is gelijk aan een andere vorm ( thermische energie ), dan kan de stralingsenergie van zonnestraling worden uitgedrukt in eenheden van thermische energie - joule (J).

De intensiteit van zonnestraling moet voornamelijk buiten de atmosfeer worden gemeten, omdat deze bij het passeren door de luchtbol wordt getransformeerd en verzwakt. De intensiteit van de zonnestraling wordt uitgedrukt door de zonneconstante.

zonneconstante - dit is de stroom van zonne-energie in 1 minuut naar een gebied met een doorsnede van 1 cm 2, loodrecht op de zonnestralen en gelegen buiten de atmosfeer. De zonneconstante kan ook worden gedefinieerd als de hoeveelheid warmte die in 1 minuut aan de bovengrens van de atmosfeer wordt ontvangen door 1 cm 2 van een zwart oppervlak loodrecht op de zonnestralen.

De zonneconstante is 1,98 cal / (cm 2 x min), of 1,352 kW / m 2 x min.

Aangezien de bovenste atmosfeer een aanzienlijk deel van de straling absorbeert, is het belangrijk om de waarde ervan te kennen aan de bovengrens van de geografische envelop, d.w.z. in de onderste stratosfeer. Zonnestraling aan de bovengrens van de geografische schil wordt uitgedrukt voorwaardelijke zonneconstante . De waarde van de voorwaardelijke zonneconstante is 1,90 - 1,92 cal / (cm 2 x min), of 1,32 - 1,34 kW / (m 2 x min).

De zonneconstante blijft, in tegenstelling tot zijn naam, niet constant. Het verandert als gevolg van de verandering in de afstand van de zon tot de aarde terwijl de aarde in zijn baan beweegt. Hoe klein deze schommelingen ook zijn, ze hebben altijd invloed op het weer en het klimaat.

Gemiddeld ontvangt elke vierkante kilometer van de troposfeer 10,8 x 10 15 J per jaar (2,6 x 10 15 cal). Deze hoeveelheid warmte kan worden verkregen door 400.000 ton steenkool te verbranden. De hele aarde ontvangt in een jaar zo'n hoeveelheid warmte, die wordt bepaald door de waarde van 5,74 x 10 24 J. (1,37 x 10 24 cal).

De verdeling van zonnestraling "aan de bovengrens van de atmosfeer" of met een absoluut transparante atmosfeer. Kennis van de verdeling van zonnestraling voorafgaand aan het binnendringen in de atmosfeer, of de zogenaamde zonne (zonne) klimaat , is belangrijk voor het bepalen van de rol en het aandeel van de deelname van de aardse luchtschil (atmosfeer) in de warmteverdeling over het aardoppervlak en in de vorming van het thermische regime.

De hoeveelheid zonnewarmte en licht die per oppervlakte-eenheid binnenkomt, wordt enerzijds bepaald door de invalshoek van de stralen, die afhangt van de hoogte van de zon boven de horizon, en anderzijds door de lengte van de dag.

De stralingsverdeling nabij de bovengrens van de geografische omhulling, die alleen door astronomische factoren wordt bepaald, is gelijkmatiger dan de werkelijke verdeling nabij het aardoppervlak.

Zonder atmosfeer zou de jaarlijkse som van straling op equatoriale breedtegraden 13.480 MJ/cm 2 (322 kcal/cm 2) bedragen, en aan de polen 5.560 MJ/m 2 (133 kcal/cm 2). Op de poolstreken zendt de zon iets minder dan de helft (ongeveer 42%) warmte uit van de hoeveelheid die de evenaar binnenkomt.

Het lijkt erop dat de zonnestraling van de aarde symmetrisch is ten opzichte van het vlak van de evenaar. Maar dit gebeurt slechts twee keer per jaar, op de dagen van de lente- en herfst-equinoxen. De helling van de rotatie-as en de jaarlijkse beweging van de aarde bepalen de asymmetrische instraling door de zon. In het januari-gedeelte van het jaar krijgt het zuidelijk halfrond meer warmte, in juli - het noordelijk. Dit is de belangrijkste reden voor het seizoensritme in de geografische envelop.

Het verschil tussen de evenaar en de pool van het zomerhalfrond is klein: 6.740 MJ/m 2 (161 kcal/cm 2) komen aan op de evenaar, en ongeveer 5.560 MJ/m 2 (133 kcal/cm 2 per half jaar) komen aan bij de paal. Maar tegelijkertijd zijn de poollanden van het winterhalfrond volledig verstoken van zonnewarmte en licht.

Op de dag van de zonnewende ontvangt de pool nog meer warmte dan de evenaar - 46,0 MJ/m2 (1,1 kcal/cm 2) en 33,9 MJ/m 2 (0,81 kcal/cm 2).

Over het algemeen is het jaarlijkse zonneklimaat aan de polen 2,4 keer kouder dan aan de evenaar. Houd er echter rekening mee dat de polen in de winter helemaal niet door de zon worden verwarmd.

Het werkelijke klimaat van alle breedtegraden is grotendeels te wijten aan terrestrische factoren. De belangrijkste van deze factoren zijn: ten eerste de verzwakking van de straling in de atmosfeer, en ten tweede de verschillende intensiteit van de assimilatie van zonnestraling door het aardoppervlak in verschillende geografische omstandigheden.

De verandering in zonnestraling als het door de atmosfeer gaat. Direct zonlicht dat de atmosfeer binnendringt wanneer de lucht onbewolkt is, wordt genoemd directe zonnestraling . De maximale waarde bij hoge transparantie van de atmosfeer op een oppervlak loodrecht op de stralen in de tropische zone is ongeveer 1,05 - 1,19 kW / m 2 (1,5 - 1,7 cal / cm 2 x min. Op de middelste breedtegraden, de spanning van middagstraling is meestal ongeveer 0,70 - 0,98 kW / m 2 x min (1,0 - 1,4 cal / cm 2 x min) In de bergen neemt deze waarde aanzienlijk toe.

Een deel van de zonnestralen van contact met gasmoleculen en aerosolen wordt verstrooid en omgezet in verstrooide straling . Op het aardoppervlak komt verstrooide straling niet meer van de zonneschijf, maar van de hele hemel en zorgt voor een wijdverbreide daglichtverlichting. Van daaruit is het op zonnige dagen licht, zelfs waar directe stralen niet doordringen, bijvoorbeeld onder het bladerdak van het bos. Naast directe straling dient diffuse straling ook als warmte- en lichtbron.

De absolute waarde van de verstrooide straling is hoe groter, hoe intenser de directe lijn. De relatieve waarde van verstrooide straling neemt toe met een afname van de rol van de directe lijn: op de middelste breedtegraden in de zomer is dit 41% en in de winter 73% van de totale stralingsaankomst. Het aandeel van de verstrooide straling in de totale hoeveelheid straling is ook afhankelijk van de hoogte van de zon. Op hoge breedtegraden is verstrooide straling goed voor ongeveer 30% en op polaire breedtegraden ongeveer 70% van alle straling.

Over het algemeen is diffuse straling goed voor ongeveer 25% van de totale zonnestraling die onze planeet bereikt.

Zo komt directe en diffuse straling het aardoppervlak binnen. Samen vormen directe en diffuse straling totale straling , die definieert thermisch regime van de troposfeer .

Door straling te absorberen en te verstrooien, verzwakt de atmosfeer deze aanzienlijk. demping bedrag hangt af van transparantiecoëfficiënt, laat zien hoeveel straling het aardoppervlak bereikt. Als de troposfeer alleen uit gassen zou bestaan, dan zou de transparantiecoëfficiënt gelijk zijn aan 0,9, d.w.z. het zou ongeveer 90% van de straling doorlaten die naar de aarde gaat. Aërosolen zijn echter altijd aanwezig in de lucht, waardoor de transparantiecoëfficiënt wordt verlaagd tot 0,7 - 0,8. De transparantie van de atmosfeer verandert als het weer verandert.

Aangezien de luchtdichtheid afneemt met de hoogte, mag de gaslaag die door de stralen wordt gepenetreerd, niet worden uitgedrukt in km atmosferische dikte. De meeteenheid is optische massa, gelijk aan de dikte van de luchtlaag bij verticale inval van stralen.

De verzwakking van de straling in de troposfeer is overdag goed waar te nemen. Wanneer de zon zich dicht bij de horizon bevindt, dringen haar stralen verschillende optische massa's binnen. Tegelijkertijd is hun intensiteit zo verzwakt dat men met een onbeschermd oog naar de zon kan kijken. Met de opkomst van de zon neemt het aantal optische massa's waar de stralen doorheen gaan af, wat leidt tot een toename van de straling.

De mate van verzwakking van zonnestraling in de atmosfeer wordt uitgedrukt als De formule van Lambert :

ik ik = ik 0 p m , waar

I i - straling die het aardoppervlak bereikt,

I 0 - zonneconstante,

p is de transparantiecoëfficiënt,

m is het aantal optische massa's.

Zonnestraling nabij het aardoppervlak. De hoeveelheid stralingsenergie per eenheid van het aardoppervlak hangt voornamelijk af van de invalshoek van de zonnestralen. Gelijke gebieden op de evenaar, middelste en hoge breedtegraden hebben verschillende hoeveelheden straling.

Zoninstraling (verlichting) wordt sterk afgezwakt bewolking. De grote bewolking van de equatoriale en gematigde breedtegraden en de lage bewolking van de tropische breedtegraden maken aanzienlijke aanpassingen aan de zonale verdeling van de stralingsenergie van de zon.

De verdeling van zonnewarmte over het aardoppervlak wordt weergegeven op kaarten van de totale zonnestraling. Zoals deze kaarten laten zien, ontvangen tropische breedtegraden de grootste hoeveelheid zonnewarmte - van 7.530 tot 9.200 MJ / m 2 (180-220 kcal / cm 2). Equatoriale breedtegraden krijgen door hoge bewolking iets minder warmte: 4.185 - 5.860 MJ/m 2 (100-140 kcal/cm 2).

Van tropische tot gematigde breedtegraden neemt de straling af. Op de eilanden van de Noordpool is dat niet meer dan 2.510 MJ/m 2 (60 kcal/cm 2) per jaar. De verdeling van straling over het aardoppervlak heeft een zonale-regionaal karakter. Elke zone is verdeeld in afzonderlijke gebieden (regio's), die enigszins van elkaar verschillen.

Seizoensfluctuaties in totale straling.

Op equatoriale en tropische breedtegraden variëren de hoogte van de zon en de invalshoek van de zonnestralen in de loop van de maanden enigszins. De totale straling in alle maanden wordt gekenmerkt door grote waarden, de seizoensverandering in thermische omstandigheden is afwezig of zeer onbeduidend. In de equatoriale gordel zijn twee maxima vaag omlijnd, overeenkomend met de zenitale positie van de zon.

In de gematigde zone in het jaarlijkse stralingsverloop wordt het zomermaximum scherp uitgedrukt, waarbij de maandelijkse waarde van de totale straling niet minder is dan de tropische. Het aantal warme maanden neemt af met de breedtegraad.

In de poolgebieden het stralingsregime verandert drastisch. Hier stopt, afhankelijk van de breedtegraad, van enkele dagen tot enkele maanden, niet alleen de verwarming, maar ook de verlichting. In de zomer is de verlichting hier continu, wat de hoeveelheid maandelijkse straling aanzienlijk verhoogt.

Assimilatie van straling door het aardoppervlak. Albedo. De totale straling die het aardoppervlak bereikt, wordt gedeeltelijk geabsorbeerd door de bodem en waterlichamen en wordt omgezet in warmte. Op de oceanen en zeeën wordt de totale straling besteed aan verdamping. Een deel van de totale straling wordt weerkaatst in de atmosfeer ( gereflecteerde straling).