namai / Psichologija/ Saulės spinduliuotės rūšys ir energija. Pažiūrėkite, kas yra „saulės spinduliuotė“ kituose žodynuose. Žemės paviršiaus radiacijos balansas

Saulės spinduliuotės rūšys ir energija. Pažiūrėkite, kas yra „saulės spinduliuotė“ kituose žodynuose. Žemės paviršiaus radiacijos balansas

Iškilimas ant paviršiaus

Saulės spinduliuotė, vadinama saulės šviesa, yra mišinys elektromagnetines bangas, nuo infraraudonųjų (IR) iki ultravioletinių (UV) spindulių. Tai apima matomą šviesą, kuri elektromagnetiniame spektre patenka tarp IR ir UV.

Elektromagnetinių bangų sklidimo greitis

Visos elektromagnetinės bangos (EM) vakuume sklinda maždaug 3,0x10*8 m/s greičiu. Erdvė nėra tobulas vakuumas, joje iš tikrųjų yra mažos koncentracijos dalelių, elektromagnetinių bangų, neutrinų ir magnetiniai laukai. Kadangi vidutinis atstumas tarp Žemės ir Saulės yra didesnis nei 149,6 milijono km, radiacija Žemę pasiekia per 8 minutes. Saulė šviečia ne tik IR, matomoje ir UV spinduliuose. Iš esmės jis skleidžia didelės energijos gama spindulius.

Tačiau gama spindulių fotonai praeina ilgas keliasį paviršių, juos nuolat sugeria saulės plazma ir vėl išspinduliuoja pasikeitus jų dažniui.

Kol jie pasiekia paviršių, gama spindulių fotonai yra IR, matomo ir UV spektre. Infraraudonoji spinduliuotė yra šiluma, kurią jaučiame. Be jo ir matoma šviesa, gyvybė Žemėje būtų neįmanoma. Per saulės blykstės, taip pat skleidžia rentgeno spindulius. Kai Saulės elektromagnetinė spinduliuotė pasiekia Žemės atmosferą, dalis jos sugeriama, o likusi dalis pasiekia Žemės paviršių.

Tiksliau, UV spinduliuotę sugeria ozono sluoksnis ir vėl spinduliuoja kaip šilumą, todėl stratosfera įkaista.

Saulės radiacija vadinamas spinduliuotės energijos srautu iš saulės, einančio į paviršių gaublys. Saulės spinduliavimo energija yra pagrindinis kitų rūšių energijos šaltinis. Sugertas žemės paviršiaus ir vandens, jis virsta šilumine energija, o žaliuose augaluose – į organinių junginių cheminę energiją. Saulės radiacija - svarbiausias veiksnys klimatas ir pagrindinė oro pokyčių priežastis, nes įvairūs atmosferoje vykstantys reiškiniai yra susiję su šilumos energija, gaunama iš saulės.

Saulės spinduliuotė, arba spinduliavimo energija, pagal savo prigimtį yra elektromagnetinių virpesių srautas, sklindantis tiesia linija 300 000 km/sek greičiu, kurio bangos ilgis yra nuo 280 nm iki 30 000 nm. Spinduliavimo energija išspinduliuojama atskirų dalelių, vadinamų kvantais, arba fotonais, pavidalu. Šviesos bangos ilgiui matuoti naudojami nanometrai (nm) arba mikronai, milimikronai (0,001 mikronai) ir anstromai (0,1 milimikrono). Yra infraraudonųjų nematomų šilumos spindulių, kurių bangos ilgis yra nuo 760 iki 2300 nm; matomos šviesos spinduliai (raudona, oranžinė, geltona, žalia, žalsvai mėlyna, indigo ir violetinė), kurių bangos ilgis yra nuo 400 (violetinių) iki 759 nm (raudonų); ultravioletiniai arba cheminiai nematomi spinduliai, kurių bangos ilgis yra nuo 280 iki 390 nm. Spinduliai, kurių bangos ilgis mažesnis nei 280 milimikronų, nepasiekia žemės paviršiaus, nes juos sugeria ozonas aukštuose atmosferos sluoksniuose.

Atmosferos pakraštyje saulės spindulių spektrinė sudėtis procentais yra tokia: infraraudonieji spinduliai 43%, šviesos spinduliai 52% ir ultravioletiniai spinduliai 5%. Netoli žemės paviršiaus 40° saulės aukštyje saulės radiacija turi (pagal N. P. Kalitiną) tokią sudėtį: infraraudonieji spinduliai 59%, šviesos spinduliai 40 ir ultravioletiniai 1% visos energijos. Saulės spinduliuotės įtampa didėja didėjant aukščiui virš jūros lygio, taip pat kai saulės spinduliai krinta vertikaliai, nes spinduliai turi praeiti per mažiau atmosferos. Kitais atvejais paviršius gaus mažiau saulės šviesos, kuo žemesnė saulė, arba priklausomai nuo spindulių kritimo kampo. Saulės spinduliuotės įtampa mažėja dėl debesuotumo, atmosferos oro užterštumo dulkėmis, dūmais ir kt.

Be to, pirmiausia prarandami (sugeriami) trumpųjų bangų spinduliai, o tada šiluma ir šviesa. Saulės spinduliavimo energija yra augalų ir gyvūnų organizmų gyvybės šaltinis žemėje ir svarbiausias supančios oro aplinkos veiksnys. Ji teikia įvairią įtaką ant kūno, kuris, vartojant optimalią dozę, gali būti labai teigiamas, o per didelis (perdozavimas) gali būti neigiamas. Visi spinduliai turi ir terminį, ir cheminį poveikį. Be to, spinduliai su ilgas ilgis Bangoms šiluminis efektas išryškėja, o esant trumpesniam bangos ilgiui – cheminis efektas.

Biologinis spindulių poveikis gyvūno kūnui priklauso nuo bangos ilgio ir jų amplitudės: kuo trumpesnės bangos, kuo dažnesni jų svyravimai, tuo didesnė kvantinė energija ir stipresnė organizmo reakcija į tokį švitinimą. Trumpųjų bangų ultravioletiniai spinduliai, patekę į audinius, sukelia juose fotoelektrinio efekto reiškinį, kai atomuose atsiranda atsiskyrusių elektronų ir teigiamų jonų. Įvairių spindulių prasiskverbimo į kūną gylis nevienodas: infraraudonieji ir raudonieji spinduliai prasiskverbia kelis centimetrus, matomi (šviesos) spinduliai – kelis milimetrus, o ultravioletiniai – vos 0,7-0,9 mm; trumpesni nei 300 milimikronų spinduliai prasiskverbia pro gyvūnų audinius iki 2 milimikronų gylio. Esant tokiam nereikšmingam spindulių įsiskverbimo gyliui, pastarieji daro įvairiapusį ir reikšmingą poveikį visam kūnui.

Saulės radiacija– labai biologiškai aktyvus ir nuolat veikiantis veiksnys, turintis didelę reikšmę formuojant daugybę organizmo funkcijų. Pavyzdžiui, per akį matomi šviesos spinduliai veikia visą gyvūnų organizmą, sukeldami besąlygines ir sąlygines refleksines reakcijas. Infraraudonieji šilumos spinduliai daro poveikį kūnui tiek tiesiogiai, tiek per gyvūną supančius objektus. Gyvūnų kūnai nuolat sugeria ir skleidžia infraraudonuosius spindulius (radiaciniai mainai), o šis procesas gali labai skirtis priklausomai nuo gyvūno odos ir aplinkinių objektų temperatūros. Ultravioletiniai cheminiai spinduliai, kurių kvantai turi žymiai didesnę energiją nei matomų ir infraraudonųjų spindulių kvantai, išsiskiria didžiausiu biologiniu aktyvumu ir veikia gyvūno kūną humoraliniais ir neurorefleksiniais keliais. UV spinduliai pirmiausia veikia odos eksteroreceptorius, o vėliau refleksiškai veikia vidaus organus, ypač endokrinines liaukas.

Ilgalaikis optimalių spinduliavimo energijos dozių poveikis lemia odos prisitaikymą ir mažesnį reaktyvumą. Veikiant saulės šviesai, sustiprėja plaukų augimas, prakaito ir riebalinių liaukų funkcija, storėja raginis sluoksnis ir sustorėja epidermis, dėl to padidėja organizmo odos atsparumas. Odoje susidaro biologiškai aktyvios medžiagos (histaminas ir į histaminą panašios medžiagos), kurios patenka į kraują. Tie patys spinduliai pagreitina ląstelių atsinaujinimą gyjant žaizdoms ir opoms odoje. Spindulinės energijos, ypač ultravioletinių spindulių, įtakoje baziniame odos sluoksnyje susidaro pigmentas melaninas, kuris sumažina odos jautrumą ultravioletiniams spinduliams. Pigmentas (įdegis) yra tarsi biologinis ekranas, palengvinantis spindulių atspindėjimą ir sklaidą.

Teigiamas saulės šviesos poveikis veikia kraują. Sistemingas vidutinis jų poveikis žymiai sustiprina kraujodaros procesą, kartu padidindamas eritrocitų skaičių ir hemoglobino kiekį periferiniame kraujyje. Gyvūnams po kraujo netekimo ar sirgusiems sunkiomis ligomis, ypač infekcinėmis, vidutinis saulės spindulių poveikis skatina kraujo atsinaujinimą ir padidina jo krešėjimą. Vidutinis saulės spindulių poveikis padidina gyvūnų dujų mainus. Didėja kvėpavimo gylis ir mažėja kvėpavimo dažnis, didėja įvedamas deguonies kiekis, išsiskiria daugiau anglies dvideginio ir vandens garų, todėl pagerėja audinių aprūpinimas deguonimi, sustiprėja oksidaciniai procesai.

Baltymų apykaitos padidėjimas išreiškiamas padidėjusiu azoto nusėdimu audiniuose, todėl jauni gyvūnai greičiau auga. Per didelis saulės poveikis gali sukelti neigiamą baltymų balansą, ypač gyvūnams, sergantiems ūmiomis infekcinėmis ligomis, taip pat kitomis ligomis, kurias lydi pakilusi temperatūra kūnai. Švitinimas padidina cukraus nusėdimą kepenyse ir raumenyse glikogeno pavidalu. Kraujyje smarkiai sumažėja nepakankamai oksiduotų produktų (acetono kūnelių, pieno rūgšties ir kt.), daugėja acetilcholino susidarymo ir normalizuojasi medžiagų apykaita, o tai ypač svarbu labai produktyviems gyvūnams.

Išsekusių gyvūnų riebalų apykaitos intensyvumas sulėtėja, padidėja riebalų nusėdimas. Intensyvus apšvietimas nutukusiems gyvūnams, priešingai, padidina riebalų apykaitą ir padidina riebalų deginimą. Todėl pusriebį ir riebų gyvulių penėjimą patartina atlikti mažesnės saulės spinduliuotės sąlygomis.

Veikiant ultravioletiniams saulės spindulių spinduliams, maistiniuose augaluose randamas ergosterolis ir gyvūnų odoje esantis dehidrocholesterolis virsta aktyviais vitaminais D 2 ir D 3, kurie stiprina fosforo ir kalcio apykaitą; neigiamas kalcio ir fosforo balansas tampa teigiamas, o tai prisideda prie šių druskų nusėdimo kauluose. Saulės šviesa ir dirbtinis švitinimas ultravioletiniais spinduliais yra vienas iš efektyviausių šiuolaikiniai metodai rachito ir kitų gyvūnų ligų, susijusių su kalcio ir fosforo apykaitos sutrikimais, profilaktikai ir gydymui.

Saulės spinduliuotė, ypač šviesa ir ultravioletiniai spinduliai, yra pagrindinis veiksnys, sukeliantis sezoninį gyvūnų seksualinį periodiškumą, nes šviesa stimuliuoja hipofizės ir kitų organų gonadotropinę funkciją. Pavasarį, didėjant saulės spinduliuotės intensyvumui ir šviesos poveikiui, daugumos gyvūnų rūšių lytinių liaukų sekrecija paprastai padidėja. Sutrumpėjus šviesiam paros laikui, pastebimas kupranugarių, avių ir ožkų seksualinio aktyvumo padidėjimas. Jei balandį-birželį avys laikomos tamsiose patalpose, tada jos rujos ne rudenį (kaip įprasta), o gegužę. Šviesos trūkumas augantiems gyvūnams (augimo ir brendimo laikotarpiu), pasak K. V. Svechino, lemia gilius, dažnai negrįžtamus kokybinius lytinių liaukų pokyčius, o suaugusiems gyvūnams mažina lytinį aktyvumą ir vaisingumą arba sukelia laikiną nevaisingumą.

Matoma šviesa arba apšvietimo laipsnis turi didelės įtakos kiaušinėlių vystymuisi, rujai, veisimosi sezono trukmei ir nėštumui. Šiauriniame pusrutulyje veisimosi sezonas dažniausiai būna trumpas, o pietų pusrutulyje – ilgiausias. Dirbtinio gyvūnų apšvietimo įtakoje jų nėštumo trukmė sutrumpėja nuo kelių dienų iki dviejų savaičių. Matomų šviesos spindulių poveikis lytinėms liaukoms gali būti plačiai naudojamas praktikoje. Zoohigienos laboratorijoje VIEV atlikti eksperimentai įrodė, kad patalpų apšvietimas esant geometriniam koeficientui 1:10 (pagal KEO, 1,2-2%), palyginti su apšvietimu 1:15-1:20 ir mažesniu (pagal KEO). iki KEO, 0,2 -0,5%) teigiamai veikia veršingų paršavedžių ir paršelių iki 4 mėnesių klinikinę ir fiziologinę būklę, užtikrina stiprių ir gyvybingų palikuonių susidarymą. Paršelių svorio prieaugis padidėja 6 proc., o saugumas – 10-23,9 proc.

saulės spinduliai, ypač ultravioletinių, violetinių ir mėlynų, naikina arba susilpnina daugelio patogeninių mikroorganizmų gyvybingumą ir lėtina jų dauginimąsi. Taigi saulės spinduliuotė yra galingas natūralus išorinės aplinkos dezinfekantas. Veikiant saulės spinduliams, didėja bendras organizmo tonusas, atsparumas infekcinėms ligoms, taip pat sustiprėja specifinės imuninės reakcijos (P. D. Komarovas, A. P. Onegovas ir kt.). Įrodyta, kad saikingas gyvūnų švitinimas vakcinacijos metu padeda didinti titrą ir kitus imuninius kūnus, didinti fagocitinį indeksą, o atvirkščiai – intensyvus švitinimas mažina imunines kraujo savybes.

Iš viso to, kas pasakyta, darytina išvada, kad saulės spinduliuotės trūkumas turi būti vertinamas kaip labai nepalanki išorinė gyvūnams sąlyga, kuriai esant, jie netenka svarbiausio fiziologinių procesų aktyvatoriaus. Atsižvelgiant į tai, gyvūnai turi būti laikomi pakankamai šviesiose patalpose, reguliariai mankštinami, o vasarą laikomi ganyklose.

Natūralaus apšvietimo normalizavimas patalpose atliekamas naudojant geometrinius arba apšvietimo metodus. Statant gyvulininkystės ir paukštininkystės pastatus dažniausiai naudojamas geometrinis metodas, pagal kurį natūralaus apšvietimo normos nustatomos pagal langų (stiklo be rėmų) ploto ir grindų ploto santykį. Tačiau, nepaisant geometrinio metodo paprastumo, naudojant jį apšvietimo standartai nėra tiksliai nustatyti, nes šiuo atveju skirtingos šviesos ir klimato ypatybės. geografines zonas. Daugiau tikslus apibrėžimas apšvietimas patalpose naudojamas apšvietimo metodu arba nustatymu dienos šviesos faktorius(KEO). Natūralios šviesos koeficientas yra kambario apšvietimo (matuoto taško) ir išorinio apšvietimo santykis horizontalioje plokštumoje. KEO gaunamas pagal formulę:

K = E:E n ⋅100 %

kur K yra natūralios šviesos koeficientas; E - patalpų apšvietimas (liuksais); E n - lauko apšvietimas (liuksais).

Reikia nepamiršti, kad per didelis saulės spinduliuotės naudojimas, ypač didelio insoliacijos dienomis, gali padaryti didelę žalą gyvūnams, ypač nudeginti, sukelti akių ligas, saulės smūgis tt Jautrumas saulės spindulių poveikiui žymiai padidėja, kai į organizmą patenka vadinamųjų sensibilizatorių (hematoporfirino, tulžies pigmentų, chlorofilo, eozino, metileno mėlynojo ir kt.). Manoma, kad šios medžiagos kaupia trumpųjų bangų spindulius ir, sugerdamos dalį audinių išskiriamos energijos, paverčia juos ilgųjų bangų spinduliais, dėl to padidėja audinių reaktyvumas.

Gyvūnų saulės nudegimas dažniausiai pastebimas tose kūno vietose, kuriose yra gležnos, retai padengtos plaukais, nepigmentuota oda dėl karščio poveikio (saulės eritema) ir ultravioletinių spindulių (fotocheminis odos uždegimas). Arkliams saulės nudegimai pastebimi nepigmentuotose galvos odos vietose, lūpose, šnervėse, kakle, kirkšnyje ir galūnėse, o galvijams – tešmens spenių ir tarpvietės odoje. Pietiniuose regionuose baltos kiaulės gali nudegti saulėje.

Stiprūs saulės spinduliai gali sudirginti akies tinklainę, rageną ir gyslainę bei pažeisti lęšį. Esant ilgalaikiam ir intensyviam spinduliavimui, atsiranda keratitas, lęšiuko drumstumas ir regos akomodacijos sutrikimas. Apgyvendinimo sutrikimai dažniau stebimi arkliams, jei jie laikomi arklidėse su žemais langais į pietus, prie kurių žirgai pririšti.

Saulės smūgis įvyksta dėl stipraus ir ilgalaikio smegenų perkaitimo, daugiausia dėl terminio infraraudonieji spinduliai. Pastarosios prasiskverbia pro galvos odą ir kaukolę, pasiekia smegenis ir sukelia hiperemiją bei jos temperatūros padidėjimą. Dėl to gyvūnas iš pradžių atrodo prislėgtas, o vėliau susijaudinęs, sutrinka kvėpavimo ir vazomotoriniai centrai. Pastebimas silpnumas, nekoordinuoti judesiai, dusulys, greitas pulsas, gleivinės hiperemija ir cianozė, drebulys ir traukuliai. Gyvūnas negali atsistoti ant kojų ir krenta ant žemės; sunkūs atvejai dažnai baigiasi gyvūno mirtimi dėl širdies ar kvėpavimo centro paralyžiaus simptomų. Saulės smūgis yra ypač sunkus, jei jis derinamas su šilumos smūgiu.

Norint apsaugoti gyvūnus nuo tiesioginių saulės spindulių, karščiausiu paros metu būtina juos laikyti pavėsyje. Siekiant išvengti saulės smūgio, ypač darbiniams arkliams, jiems suteikiamos baltos drobės kaktos apsaugos.

Svarbiausias šaltinis, iš kurio Žemės paviršius ir atmosfera gauna šiluminę energiją, yra Saulė. Jis siunčia į kosminę erdvę milžinišką spinduliuotės energijos kiekį: šiluminę, šviesą, ultravioletinę. Saulės skleidžiamos elektromagnetinės bangos sklinda 300 000 km/s greičiu.

Žemės paviršiaus įkaitimas priklauso nuo saulės spindulių kritimo kampo. Visi saulės spinduliai į Žemės paviršių patenka lygiagrečiai vienas kitam, tačiau kadangi Žemė yra sferinė, saulės spinduliai krenta į skirtingas jos paviršiaus vietas skirtingais kampais. Kai Saulė yra zenite, jos spinduliai krenta vertikaliai ir Žemė labiau įkaista.

Visas Saulės siunčiamos spinduliavimo energijos rinkinys vadinamas saulės radiacija, paprastai jis išreiškiamas kalorijomis paviršiaus vienetui per metus.

Saulės spinduliuotė lemia temperatūros režimasŽemės oro troposfera.

Reikėtų pažymėti, kad viso Saulės spinduliuotė daugiau nei du milijardus kartų viršija Žemės gaunamos energijos kiekį.

Žemės paviršių pasiekianti spinduliuotė susideda iš tiesioginės ir difuzinės.

Radiacija, kuri patenka į Žemę tiesiai iš Saulės tiesioginių saulės spindulių pavidalu po be debesų dangaus, vadinama tiesiai. Jis neša didžiausią šilumos ir šviesos kiekį. Jei mūsų planeta neturėtų atmosferos, žemės paviršius gautų tik tiesioginę spinduliuotę.

Tačiau, praeinant per atmosferą, maždaug ketvirtadalis saulės spinduliuotės išsklaido dujų molekules ir priemaišas ir nukrypsta nuo tiesioginio kelio. Dalis jų pasiekia Žemės paviršių, susiformuoja išsklaidyta saulės spinduliuotė. Išsklaidytos spinduliuotės dėka šviesa prasiskverbia į vietas, kur tiesioginiai saulės spinduliai (tiesioginė spinduliuotė) neprasiskverbia. Ši spinduliuotė sukuria dienos šviesą ir suteikia dangui spalvų.

Bendra saulės spinduliuotė

Visi Žemę pasiekiantys saulės spinduliai yra bendra saulės spinduliuotė, y., tiesioginės ir difuzinės spinduliuotės visuma (1 pav.).

Ryžiai. 1. Bendra saulės spinduliuotė per metus

Saulės spinduliuotės pasiskirstymas žemės paviršiuje

Saulės spinduliuotė žemėje pasiskirsto netolygiai. Priklauso:

1. dėl oro tankio ir drėgmės – kuo jie aukštesni, tuo mažiau spinduliuotės gauna žemės paviršius;

2. priklausomai nuo vietovės geografinės platumos – spinduliuotės kiekis didėja nuo ašigalių iki pusiaujo. Tiesioginės saulės spinduliuotės kiekis priklauso nuo kelio, kurį saulės spinduliai nukeliauja per atmosferą, ilgio. Saulei esant zenite (spindulių kritimo kampas 90°), jos spinduliai į Žemę patenka trumpiausiu keliu ir intensyviai atiduoda savo energiją nedideliam plotui. Žemėje tai vyksta juostoje tarp 23° šiaurės platumos. w. ir 23° pietų platumos. sh., ty tarp tropikų. Tolstant nuo šios zonos į pietus ar šiaurę, saulės spindulių kelio ilgis didėja, tai yra mažėja jų kritimo į žemės paviršių kampas. Spinduliai pradeda kristi į Žemę mažesniu kampu, tarsi slysdami, artėdami prie liestinės linijos ašigalių srityje. Dėl to paskirstomas tas pats energijos srautas didelis plotas, todėl atsispindi energijos kiekis didėja. Taigi pusiaujo srityje, kur saulės spinduliai krenta į žemės paviršių 90° kampu, tiesioginės saulės spinduliuotės kiekis, kurį gauna žemės paviršius, yra didesnis, o judant link ašigalių šis kiekis smarkiai mažėja. Be to, dienos trukmė priklauso nuo vietovės platumos. skirtingi laikai metai, nuo kurių priklauso ir į žemės paviršių patenkančios saulės spinduliuotės kiekis;

3. nuo kasmetinio ir paros Žemės judėjimo - vidutinėse ir aukštosiose platumose saulės spinduliuotės antplūdis labai kinta pagal metų laikus, o tai susiję su Saulės vidurdienio aukščio ir paros trukmės pokyčiais;

4. apie žemės paviršiaus prigimtį – kuo šviesesnis paviršius, tuo daugiau saulės spindulių jis atspindi. Paviršiaus gebėjimas atspindėti spinduliuotę vadinamas albedas(iš lotyniško baltumo). Sniegas ypač stipriai atspindi spinduliuotę (90 proc.), smėlis – silpniau (35 proc.), o juodas gruntas – dar silpniau (4 proc.).

Žemės paviršius sugeria saulės spinduliuotę (absorbuota spinduliuotė),įkaista ir išspinduliuoja šilumą į atmosferą (atspindėta spinduliuotė). Apatiniai atmosferos sluoksniai iš esmės blokuoja sausumos spinduliuotę. Žemės paviršiaus sugeriama spinduliuotė naudojama dirvožemiui, orui ir vandeniui šildyti.

Ta visos spinduliuotės dalis, kuri lieka po žemės paviršiaus atspindžio ir šiluminės spinduliuotės, vadinama radiacijos balansas.Žemės paviršiaus radiacijos balansas kinta dienos metu ir priklausomai nuo metų laikų, tačiau vidutiniškai per metus jis turi teigiamą reikšmę visur, išskyrus Grenlandijos ir Antarktidos ledo dykumas. Radiacijos balansas pasiekia didžiausias reikšmes žemose platumose (tarp 20° Š ir 20° S) – virš 42*10 2 J/m 2, apie 60° platumos abiejuose pusrutuliuose sumažėja iki 8*10 2 - 13*10 2 J/m2.

Saulės spinduliai atmosferai atiduoda iki 20% savo energijos, kuri pasiskirsto per visą oro storį, todėl jų sukeliamas oro įkaitimas yra palyginti mažas. Saulė šildo Žemės paviršių, kuris perduoda šilumą atmosferos orui dėl konvekcija(iš lat. konvekcija- pristatymas), t. y. vertikalus žemės paviršiuje įkaitinto oro judėjimas, kurio vietoje nusileidžia šaltesnis oras. Taip susidaro atmosfera daugumašilumos – vidutiniškai tris kartus daugiau nei tiesiai iš Saulės.

Buvimas viduje anglies dioksidas o vandens garai neleidžia nuo žemės paviršiaus atsispindėjusiai šilumai laisvai išeiti į kosmosą. Jie kuria Šiltnamio efektas, kurios dėka temperatūros skirtumas Žemėje per dieną neviršija 15 °C. Jei atmosferoje nebūtų anglies dvideginio, žemės paviršius per naktį atvėstų 40-50 °C.

Dėl didėjančio masto ekonominė veiklažmonių – anglies ir naftos deginimas šiluminėse elektrinėse, emisijos pramonės įmonės, didėja automobilių išmetamų teršalų kiekis – atmosferoje didėja anglies dioksido kiekis, dėl to stiprėja šiltnamio efektas ir kyla grėsmė pasaulinei klimato kaitai.

Saulės spinduliai, praėję per atmosferą, patenka į Žemės paviršių ir jį įkaitina, o tai savo ruožtu atiduoda šilumą atmosferai. Tai paaiškina būdingas bruožas troposfera: oro temperatūros mažėjimas didėjant aukščiui. Tačiau pasitaiko atvejų, kai aukštesni atmosferos sluoksniai būna šiltesni nei apatiniai. Šis reiškinys vadinamas temperatūros inversija(iš lot. inversio – apvertimas).

Saulė yra šilumos ir šviesos šaltinis, suteikiantis jėgų ir sveikatos. Tačiau jo poveikis ne visada yra teigiamas. Energijos trūkumas ar jos perteklius gali sutrikdyti natūralius gyvenimo procesus, išprovokuoti įvairias problemas. Daugelis žmonių įsitikinę, kad įdegusi oda atrodo daug gražiau nei blyški, bet jei ilgam laikui laikykite po tiesioginiais spinduliais, galite stipriai nudeginti. Saulės spinduliuotė yra įeinančios energijos srautas, paskirstytas elektromagnetinių bangų pavidalu, einančių per atmosferą. Jis matuojamas pagal energijos, kurią jis perduoda paviršiaus ploto vienetui, galią (vatas/m2). Žinodami, kaip saulė veikia žmogų, galite užkirsti kelią neigiamam jos poveikiui.

Kas yra saulės spinduliuotė

Apie Saulę ir jos energiją parašyta daug knygų. Saulė yra pagrindinis energijos šaltinis visiems fiziniams ir geografiniams reiškiniams Žemėje. Viena dviejų milijardų dalis šviesos prasiskverbia į viršutinius planetos atmosferos sluoksnius, o didžioji jos dalis nusėda kosminėje erdvėje.

Šviesos spinduliai yra pagrindiniai kitų rūšių energijos šaltiniai. Kai jie patenka ant žemės paviršiaus ir patenka į vandenį, jie virsta šiluma ir daro įtaką klimato sąlygoms bei orui.

Tai, kiek žmogus yra veikiamas šviesos spindulių, priklauso nuo radiacijos lygio, taip pat nuo laiko, praleisto po saule. Žmonės naudojasi įvairiomis bangomis, naudodamos rentgeno spindulius, infraraudonuosius spindulius ir ultravioletinius spindulius. Tačiau saulės bangos patenka gryna forma dideli kiekiai gali neigiamai paveikti žmonių sveikatą.

Radiacijos kiekis priklauso nuo:

Saulės padėtis. Didžiausias spinduliuotės kiekis būna lygumose ir dykumose, kur saulėgrįža gana aukštai, o oras be debesų. Poliariniai regionai gauna minimali sumašviesa, nes debesys sugeria didelę šviesos srauto dalį;
dienos ilgis. Kuo arčiau pusiaujo, tuo diena ilgesnė. Čia žmonės gauna daugiausiai šilumos;
atmosferos savybės: drumstumas ir drėgmė. Ties pusiauju yra padidėjęs debesuotumas ir drėgmė, o tai trukdo šviesai praeiti. Štai kodėl šviesos srautas ten yra mažesnis nei atogrąžų zonose.

Paskirstymas

Saulės šviesos pasiskirstymas žemės paviršiuje yra netolygus ir priklauso nuo:

atmosferos tankis ir drėgmė. Kuo jie didesni, tuo mažesnė spinduliuotė;
vietovės geografinės platumos. Gaunamos šviesos kiekis didėja nuo ašigalių iki pusiaujo;
Žemės judesiai. Spinduliuotės kiekis skiriasi priklausomai nuo metų laiko;
Žemės paviršiaus ypatybės. Didelis šviesos kiekis atsispindi šviesiuose paviršiuose, pavyzdžiui, sniege. Černozemas prasčiausiai atspindi šviesos energiją.

Dėl savo teritorijos apimties Rusijos radiacijos lygis labai skiriasi. Saulės apšvitinimas šiauriniuose regionuose yra maždaug toks pat – 810 kWh/m2 365 dienas, pietiniuose – daugiau nei 4100 kWh/m2.

Svarbu ir valandų, kuriomis šviečia saulė, trukmė.. Šie rodikliai skirtinguose regionuose skiriasi, tam įtakos turi ne tik geografinė platuma, bet ir kalnų buvimas. Saulės spinduliuotės žemėlapis Rusijoje aiškiai rodo, kad kai kuriuose regionuose nepatartina tiesti elektros tiekimo linijų, nes natūrali šviesa pakankamai patenkina gyventojų elektros ir šilumos poreikius.

Rūšys

Šviesos srautai Žemę pasiekia įvairiais būdais. Saulės spinduliuotės tipai priklauso nuo to:

Iš saulės sklindantys spinduliai vadinami tiesiogine spinduliuote. Jų stiprumas priklauso nuo saulės aukščio virš horizonto. Didžiausias lygis stebimas 12 val., minimalus – ryte ir vakaro laikas. Be to, poveikio intensyvumas susijęs su metų laiku: didžiausias būna vasarą, mažiausiai – žiemą. Būdinga tai, kad kalnuose radiacijos lygis yra didesnis nei ant plokščių paviršių. Nešvarus oras taip pat sumažina tiesioginius šviesos srautus. Kuo žemiau saulė virš horizonto, tuo mažiau ultravioletinių spindulių.
Atspindėta spinduliuotė yra spinduliuotė, kurią atspindi vanduo arba žemės paviršius.
Išsklaidus šviesos srautą susidaro išsklaidyta saulės spinduliuotė. Nuo to priklauso mėlyna dangaus spalva be debesų.

Sugerta saulės spinduliuotė priklauso nuo žemės paviršiaus – albedo – atspindžio.

Spinduliuotės spektrinė sudėtis yra įvairi:

spalvoti arba matomi spinduliai suteikia apšvietimą ir turi didelę reikšmę augalų gyvenime;
ultravioletinė spinduliuotė turėtų prasiskverbti į žmogaus kūną vidutiniškai, nes jos perteklius ar trūkumas gali pakenkti;
Infraraudonųjų spindulių spinduliavimas suteikia šilumos pojūtį ir turi įtakos augalijos augimui.

Bendra saulės spinduliuotė yra tiesioginiai ir išsklaidyti spinduliai, prasiskverbiantys į žemę. Nesant debesų, maždaug apie 12 val., taip pat val vasaros laikas metų jis pasiekia maksimumą.

Mūsų skaitytojų istorijos

Vladimiras
61 metai

Kaip pasireiškia poveikis?

Elektromagnetinės bangos yra sudarytos iš įvairios dalys. Yra nematomi, infraraudonieji ir matomi, ultravioletiniai spinduliai. Būdinga tai, kad radiacijos srautai turi skirtingą energetinę struktūrą ir skirtingai veikia žmones.

Šviesos srautas gali turėti teigiamą, gydomąjį poveikį būklei Žmogaus kūnas . Šviesa, praeinanti per regėjimo organus, reguliuoja medžiagų apykaitą, miego įpročius ir turi įtakos bendrai žmogaus savijautai. Be to, šviesos energija gali sukelti šilumos jausmą. Apšvitinus odą, organizme vyksta fotocheminės reakcijos, kurios skatina tinkamą medžiagų apykaitą.

Ultravioletiniai spinduliai pasižymi dideliu biologiniu gebėjimu, kurio bangos ilgis yra nuo 290 iki 315 nm. Šios bangos sintetina organizme vitaminą D ir taip pat gali sunaikinti tuberkuliozės virusą per kelias minutes, stafilokokus – per ketvirtį valandos, o vidurių šiltinės bacilas – per 1 valandą.

Būdinga tai, kad be debesų orai sutrumpina kylančių gripo ir kitų ligų, pavyzdžiui, difterijos, epidemijų, kuriomis gali užsikrėsti oro lašeliai, trukmę.

Natūralios organizmo jėgos saugo žmogų nuo staigių atmosferos svyravimų: oro temperatūros, drėgmės, slėgio. Tačiau kartais tokia apsauga susilpnėja, o tai, veikiant stipriai drėgmei, kartu su pakilusia temperatūra, sukelia šilumos smūgį.

Spinduliuotės poveikis priklauso nuo jo prasiskverbimo į kūną laipsnio. Kuo ilgesnės bangos, tuo stipresnė spinduliuotės jėga. Infraraudonosios bangos gali prasiskverbti iki 23 cm po oda, matomi srautai - iki 1 cm, ultravioletiniai - iki 0,5-1 mm.

Žmonės gauna visų tipų spindulius saulės veiklos metu, kai jie yra val atviros erdvės. Šviesos bangos leidžia žmogui prisitaikyti prie pasaulio, todėl norint užtikrinti komfortišką savijautą patalpose būtina sudaryti sąlygas optimaliam apšvietimo lygiui.

Poveikis žmonėms

Nustatoma saulės spinduliuotės įtaka žmonių sveikatai įvairių veiksnių. Svarbi žmogaus gyvenamoji vieta, klimatas, taip pat laikas, praleistas tiesioginiuose spinduliuose.

Trūkstant saulės, Tolimosios Šiaurės gyventojai, taip pat žmonės, kurių veikla susijusi su darbu po žeme, pavyzdžiui, kalnakasiai, patiria įvairių funkcijų sutrikimų, mažėja kaulų stiprumas, nerviniai sutrikimai.

Vaikai, negaunantys pakankamai šviesos, rachitu serga dažniau nei kiti. Be to, jie yra jautresni dantų ligoms, taip pat ilgiau serga tuberkulioze.

Tačiau per didelis šviesos bangų poveikis, periodiškai nekeičiant dienos ir nakties, gali turėti žalingą poveikį sveikatai. Pavyzdžiui, Arkties gyventojai dažnai kenčia nuo irzlumo, nuovargio, nemigos, depresijos, sumažėjusio darbingumo.

Radiacija viduje Rusijos Federacija turi mažiau veiklos nei, pavyzdžiui, Australijoje.

Taigi žmonės, kurie yra veikiami ilgalaikės spinduliuotės:

yra didelė rizika susirgti odos vėžiu;
turi padidėjusį polinkį į sausumą, o tai savo ruožtu pagreitina senėjimo procesą ir pigmentacijos bei ankstyvų raukšlių atsiradimą;
gali varginti regėjimo gebėjimų pablogėjimas, katarakta, konjunktyvitas;
susilpnėjęs imunitetas.

Žmogaus vitamino D trūkumas yra viena iš piktybinių navikų, medžiagų apykaitos sutrikimų priežasčių, lemiančių perteklinį kūno svorį, endokrininius sutrikimus, miego sutrikimus, fizinį išsekimą, blogą nuotaiką.

Asmuo, kuris sistemingai gauna saulės šviesą ir nepiktnaudžiauja saulės voniomis, paprastai nepatiria sveikatos problemų:

turi stabilų širdies ir kraujagyslių funkcionavimą;
neserga nervų ligomis;
turi gerą nuotaiką;
turi normalią medžiagų apykaitą;
retai serga.

Taigi tik dozuotas spinduliuotės kiekis gali turėti teigiamą poveikį žmogaus sveikatai.

Kaip apsisaugoti

Per didelis spinduliuotės poveikis gali sukelti kūno perkaitimą, nudegimus ir kai kurių lėtinių ligų paūmėjimą.. Saulės vonių gerbėjai turi laikytis šių paprastų taisyklių:

Atsargiai deginkites atvirose vietose;
Karštu oru pasislėpkite pavėsyje po išsklaidytais spinduliais. Tai ypač pasakytina apie mažus vaikus ir vyresnio amžiaus žmones, sergančius tuberkulioze ir širdies ligomis.

Reikėtų atsiminti, kad degintis saulėje būtina saugus laikas dienų, o taip pat nebūti ilgas laikas po kaitria saule. Be to, galvą nuo karščio reikėtų saugoti dėvint kepurę, akinius nuo saulės, uždarus drabužius, taip pat naudoti įvairius kremus nuo saulės.

Saulės spinduliuotė medicinoje

Šviesos srautai aktyviai naudojami medicinoje:

Rentgeno spinduliai naudoja bangų gebėjimą prasiskverbti pro minkštuosius audinius ir skeleto sistemą;
izotopų įvedimas leidžia fiksuoti jų koncentraciją Vidaus organai, aptikti daugybę patologijų ir uždegimo židinių;
Radiacinė terapija gali sunaikinti piktybinių navikų augimą ir vystymąsi.

Bangų savybės sėkmingai naudojamos daugelyje fizioterapinių prietaisų:

Prietaisai su infraraudonoji spinduliuotė naudojamas termiškai gydyti vidinius uždegiminius procesus, kaulų ligas, osteochondrozę, reumatą, dėl bangų gebėjimo atkurti ląstelines struktūras.
Ultravioletiniai spinduliai gali neigiamai paveikti gyvas būtybes, slopinti augalų augimą, slopinti mikroorganizmus ir virusus.

Saulės spinduliuotės higieninė reikšmė yra didelė. Prietaisai su ultravioletine spinduliuote naudojami terapijoje:

įvairūs odos pažeidimai: žaizdos, nudegimai;
infekcijos;
burnos ertmės ligos;
onkologiniai navikai.

Be to, radiacija turi teigiamą įtaką ant viso žmogaus kūno: gali suteikti jėgų, sustiprinti Imuninė sistema, kompensuoja vitaminų trūkumą.

Saulės šviesa yra svarbus šaltinis pilnavertis žmogaus gyvenimas. Pakankamas jo tiekimas lemia palankų visų gyvų būtybių egzistavimą planetoje. Žmogus negali sumažinti radiacijos laipsnio, bet gali apsisaugoti nuo neigiamo jos poveikio.

Saulės radiacija

elektromagnetinė spinduliuotė, sklindanti iš Saulės ir patenkanti į žemės atmosfera. Saulės spinduliuotės bangų ilgiai yra koncentruoti nuo 0,17 iki 4 mikronų, maks. esant 0,475 µm bangos ilgiui. GERAI. 48% saulės spinduliuotės energijos patenka į matomą spektro dalį (bangos ilgis nuo 0,4 iki 0,76 mikrono), 45% į infraraudonąją (daugiau nei 0,76 mikrono), o 7% - į ultravioletinę (mažiau nei 0,4 µm). Saulės spinduliuotė yra pagrindinė energijos šaltinis procesams atmosferoje, vandenyne, biosferoje ir kt. Jis matuojamas, pavyzdžiui, energijos vienetais ploto vienetui per laiko vienetą. W/m². Saulės radiacija ties viršutine atmosferos riba trečiadienį. vadinamas Žemės atstumas nuo Saulės saulės konstanta ir sudaro apie. 1382 W/m². Per žemės atmosferą prasiskverbiančios saulės spinduliuotės intensyvumas ir spektrinė sudėtis keičiasi dėl oro dalelių, dujinių priemaišų ir aerozolio sugerties ir sklaidos. Žemės paviršiuje saulės spinduliuotės spektras ribojamas iki 0,29–2,0 μm, o intensyvumas gerokai sumažėja priklausomai nuo priemaišų kiekio, aukščio ir debesuotumo. Žemės paviršių pasiekia tiesioginė spinduliuotė, susilpnėjusi praeinant per atmosferą, taip pat išsklaidyta spinduliuotė, susidaranti tiesioginei linijai išsibarsčius atmosferoje. Dalis tiesioginės saulės spinduliuotės atsispindi nuo žemės paviršiaus bei debesų ir patenka į kosmosą; išsklaidyta spinduliuotė taip pat dalinai išskrenda į kosmosą. Likusi saulės spinduliuotė yra daugiausia virsta šiluma, kaitindama žemės paviršių ir iš dalies orą. Saulės spinduliuotė, t.y., yra viena iš pagrindinių. radiacijos balanso komponentai.

Geografija. Šiuolaikinė iliustruota enciklopedija. - M.: Rosmanas. Redagavo prof. A. P. Gorkina. 2006 .

Pažiūrėkite, kas yra „saulės spinduliuotė“ kituose žodynuose:

Elektromagnetinė ir korpuskulinė saulės spinduliuotė. Elektromagnetinė spinduliuotė apima bangų ilgių diapazoną nuo gama spinduliuotės iki radijo bangų, jos energijos maksimumas patenka į matomą spektro dalį. Korpuskulinė saulės sudedamoji dalis.... Didelis enciklopedinis žodynas

saulės radiacija- Visas Saulės skleidžiamos ir Žemėje krentančios elektromagnetinės spinduliuotės srautas... Geografijos žodynas

Šis terminas turi kitas reikšmes, žr. Radiacija (reikšmės). Šiame straipsnyje trūksta nuorodų į informacijos šaltinius. Informacija turi būti patikrinama, kitaip gali kilti abejonių... Vikipedija

Visi procesai Žemės rutulio paviršiuje, kad ir kokie jie būtų, yra saulės energijos šaltinis. Ar tiriami grynai mechaniniai procesai, cheminiai procesai ore, vandenyje, dirvožemyje, fiziologiniai procesai ar kas nors... Enciklopedinis žodynas F.A. Brockhausas ir I.A. Efronas

saulės radiacija- Saulės spinduliuotės statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. saulės spinduliuotės vok. Sonnenstrahlung, f rus. saulės spinduliuotė, n; saulės spinduliuotė, f; saulės radiacija, n pranc. rayonnement solaire, m … Fizikos terminų žodynas

saulės radiacija- Saulės spinduliuotės statusas T srities ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Saulės atmosferos elektromagnetinė (infraraudonoji 0,76 nm sudaro 45%, matomoji 0,38–0,76 nm – 48%, ultravioletinė 0,38 nm – 7 %) … šviesos, radijo bangų, gama kvantų ir… Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

Elektromagnetinio ir korpuskulinio pobūdžio Saulės spinduliuotė. S. r. pagrindinis energijos šaltinis daugeliui Žemėje vykstančių procesų. Korpuskulinė S. r. daugiausia susideda iš protonų, kurių greitis netoli Žemės yra 300–1500… Didžioji sovietinė enciklopedija

El. paštas mag. ir Saulės korpuskulinė spinduliuotė. El. paštas mag. spinduliuotė apima bangų ilgių diapazoną nuo gama spinduliuotės iki radijo bangų, jos energijos. maksimumas patenka į matomą spektro dalį. Korpuskulinis komponentas S. r. susideda iš ch. arr. nuo…… Gamtos mokslai. enciklopedinis žodynas

tiesioginė saulės spinduliuotė- Saulės spinduliuotė, sklindanti tiesiai iš saulės disko... Geografijos žodynas

Knygos

Saulės spinduliuotė ir Žemės klimatas, Fiodorovas Valerijus Michailovičius. Knygoje pateikiami Žemės insoliacijos kitimo, susijusių su dangaus-mechaniniais procesais, tyrimų rezultatai. Nagrinėjami žemo dažnio ir aukšto dažnio saulės klimato pokyčiai...