Solstråling eller ioniserende stråling fra solen. Total solinnstråling

Solen (astro. ☉) er den eneste stjernen i solsystemet. Andre objekter i dette systemet kretser rundt solen: planeter og deres satellitter, dvergplaneter og deres satellitter, asteroider, meteoroider, kometer og kosmisk støv.

Solens indre struktur

Solen vår er en enorm lysende ball av gass, der komplekse prosesser finner sted, og som et resultat frigjøres energi kontinuerlig. Solens indre volum kan deles inn i flere regioner; stoffet i dem er forskjellige i sine egenskaper, og energi distribueres gjennom forskjellige fysiske mekanismer. La oss bli kjent med dem, med utgangspunkt i sentrum.

I den sentrale delen av solen er det en energikilde, eller i billedspråk, den "ovnen" som varmer den opp og ikke lar den avkjøles. Dette området kalles kjernen. Under vekten av de ytre lagene komprimeres stoffet inne i solen, og jo dypere, jo sterkere. Dens tetthet øker mot sentrum sammen med økende trykk og temperatur. I kjernen, hvor temperaturen når 15 millioner kelvin, frigjøres energi.

Denne energien frigjøres som et resultat av fusjonen av atomer av lette kjemiske elementer til atomer av tyngre. I dypet av solen dannes ett heliumatom av fire hydrogenatomer. Det er denne forferdelige energien som folk har lært å frigjøre under en eksplosjon. hydrogenbombe. Det er håp om at folk i nær fremtid vil være i stand til å lære å bruke det til fredelige formål (i 2005 rapporterte nyhetsfeeds starten på byggingen av den første internasjonale fusjonsreaktor i Frankrike).

Kjernen har en radius på ikke mer enn en fjerdedel av solens totale radius. Imidlertid er halvparten av volumet konsentrert solmasse og nesten all energien som støtter solens glød frigjøres. Men energien til den varme kjernen må på en eller annen måte flykte utover, til overflaten av solen. Det finnes ulike måter energioverføring avhengig av de fysiske forholdene i miljøet, nemlig: strålingsoverføring, konveksjon og varmeledningsevne. Termisk ledningsevne spiller ingen stor rolle i energiprosesser i sola og stjernene, mens strålings- og konveksjonsoverføringer er svært viktige.

Umiddelbart rundt kjernen begynner en sone med strålingsenergioverføring, hvor den sprer seg gjennom absorpsjon og emisjon av en del av lyset av stoffet - quanta. Tetthet, temperatur og trykk avtar når du beveger deg bort fra kjernen, og energien flyter i samme retning. Totalt sett er denne prosessen ekstremt langsom. Det tar mange tusen år for kvanter å komme fra sentrum av solen til fotosfæren: når alt kommer til alt, når de sendes ut på nytt, endrer kvanter hele tiden retning, og beveger seg bakover nesten like ofte som fremover.

Gamma-kvanter er født i sentrum av solen. Energien deres er millioner av ganger større enn energien til synlig lyskvanter, og bølgelengden deres er veldig kort. Underveis gjennomgår quanta fantastiske transformasjoner. Et individuelt kvante blir først absorbert av et atom, men blir umiddelbart sendt ut igjen; Oftest, i dette tilfellet, vises ikke ett tidligere kvante, men to eller flere. I henhold til loven om bevaring av energi er deres totale energi bevart, og derfor reduseres energien til hver av dem. Dette er hvordan kvanta av lavere og lavere energier oppstår. Kraftige gammastråler ser ut til å deles opp i mindre energiske kvanter - først røntgen, deretter ultrafiolett og

endelig synlige og infrarøde stråler. Til slutt største antall energien solen sender ut i synlig lys, og det er ingen tilfeldighet at øynene våre er følsomme for det.

Som vi allerede har sagt, tar det veldig lang tid før et kvantum trenger inn gjennom det tette solmaterialet til utsiden. Så hvis "ovnen" inne i solen plutselig slukket, ville vi bare vite om det millioner av år senere. På sin vei gjennom de indre sollagene møter energistrømmen et område hvor opasiteten til gassen øker kraftig. Dette er den konvektive sonen til solen. Her overføres energi ikke ved stråling, men ved konveksjon.

Hva er konveksjon?

Når væsken koker, røres den. Gass kan oppføre seg på samme måte. Store strømmer av varm gass stiger oppover, hvor de avgir varmen miljø, og den avkjølte solgassen kommer ned. Solmaterialet ser ut til å koke og røre. Den konvektive sonen begynner med omtrent 0,7 radius fra sentrum og strekker seg nesten til den mest synlige overflaten av solen (fotosfære), hvor overføringen av hovedenergistrømmen igjen blir strålende. Men på grunn av treghet trenger varme strømmer fra dypere, konvektive lag fortsatt inn her. Mønsteret av granulering på overflaten av solen, velkjent for observatører, er en synlig manifestasjon av konveksjon.

Konvektiv sone av solen

Den radioaktive sonen er omtrent 2/3 av Solens indre diameter, og radiusen er omtrent 140 tusen km. Når fotoner beveger seg bort fra sentrum, mister energien sin under påvirkning av kollisjon. Dette fenomenet kalles konveksjonsfenomenet. Dette minner om prosessen som skjer i en kokende kjele: energi som kommer fra varmeelement, mye mer enn mengden som fjernes ved ledning. Varmt vann, som ligger nær bålet, stiger, og den kaldere går ned. Denne prosessen kalles konvensjon. Betydningen av konveksjon er at tettere gass fordeles over overflaten, avkjøles og går igjen til sentrum. Blandeprosessen i solens konveksjonssone utføres kontinuerlig. Når du ser gjennom et teleskop på overflaten av solen, kan du se dens granulære struktur - granuleringer. Det føles som om det er laget av granulat! Dette skyldes konveksjon som skjer under fotosfæren.

Fotosfære av solen

Et tynt lag (400 km) - solens fotosfære, ligger rett bak konveksjonssonen og representerer den "virkelige soloverflaten" som er synlig fra jorden. Granulat i fotosfæren ble først fotografert av franskmannen Janssen i 1885. Gjennomsnittlig granulat har en størrelse på 1000 km, beveger seg med en hastighet på 1 km/sek og eksisterer i omtrent 15 minutter. Mørke formasjoner i fotosfæren kan observeres i ekvatorialdelen, og deretter forskyves de. Sterke magnetiske felt er et særtrekk ved slike flekker. EN mørk farge oppnås på grunn av lavere temperatur i forhold til den omkringliggende fotosfæren.

Solens kromosfære

Solens kromosfære (farget kule) - tett lag (10 000 km) solatmosfære, som ligger like utenfor fotosfæren. Kromosfæren er ganske problematisk å observere på grunn av dens nære beliggenhet til fotosfæren. Det sees best når Månen dekker fotosfæren, dvs. under solformørkelser.

Solprominenser er enorme utslipp av hydrogen, som ligner lange lysende filamenter. Prominensene stiger til enorme avstander, når solens diameter (1,4 mm km), beveger seg med en hastighet på omtrent 300 km/sek, og temperaturen når 10 000 grader.

Solkorona

Solkoronaen er de ytre og utvidede lagene av solens atmosfære, med opprinnelse over kromosfæren. Lengden på solkoronaen er veldig lang og når verdier på flere soldiametre. Forskere har ennå ikke fått et klart svar på spørsmålet om hvor nøyaktig det ender.

Sammensetningen av solkoronaen er et forseldet, høyt ionisert plasma. Den inneholder tunge ioner, elektroner med heliumkjerne og protoner. Temperaturen på koronaen når fra 1 til 2 millioner grader K, i forhold til overflaten til solen.

Solvinden er en kontinuerlig utstrømning av materie (plasma) fra det ytre skallet av solatmosfæren. Den består av protoner, atomkjerner og elektroner. Hastigheten på solvinden kan variere fra 300 km/sek til 1500 km/sek, i samsvar med prosessene som skjer på Solen. Solvinden sprer seg over hele solsystemet og samhandler med magnetisk felt Jorden, ringer ulike fenomener, hvorav det ene er nordlyset.

Stråling fra solen

Solen sender ut sin energi i alle bølgelengder, men på forskjellige måter. Omtrent 44 % av strålingsenergien er i den synlige delen av spekteret, og maksimum tilsvarer den gulgrønne fargen. Omtrent 48 % av energien som går tapt av solen, blir ført bort av nære og fjerne infrarøde stråler. Gammastråler, røntgen, ultrafiolett og radiostråling utgjør bare ca. 8 %.

Den synlige delen av solstråling, når den studeres ved bruk av spektrumanalyseinstrumenter, viser seg å være inhomogene - absorpsjonslinjer først beskrevet av J. Fraunhofer i 1814 er observert i spekteret. Disse linjene oppstår når fotoner med visse bølgelengder absorberes av atomer av forskjellige kjemiske elementer i de øvre, relativt kalde, lagene av solens atmosfære. Spektralanalyse lar oss få informasjon om sammensetningen av solen, siden et visst sett med spektrallinjer utelukkende karakteriserer kjemisk element. For eksempel, ved å bruke observasjoner av solens spektrum, ble oppdagelsen av helium spådd, som ble isolert senere på jorden.

Typer stråling

Under observasjoner fant forskerne at solen er en kraftig kilde til radiostråling. Radiobølger trenger inn i det interplanetære rommet, som sendes ut av kromosfæren (centimeterbølger) og koronaen (desimeter- og meterbølger). Radiostråling fra solen har to komponenter - konstant og variabel (utbrudd, "støystormer"). Under sterke solflammer øker radioutslipp fra solen tusenvis og til og med millioner av ganger sammenlignet med radioutslipp fra den stille sola. Denne radiostrålingen er ikke-termisk av natur.

Røntgen kommer hovedsakelig fra øvre lag kromosfære og korona. Strålingen er spesielt sterk i årene med maksimal solaktivitet.

Solen avgir ikke bare lys, varme og alle andre typer elektromagnetisk stråling. Det er også en kilde til en konstant strøm av partikler - korpuskler. Nøytrinoer, elektroner, protoner, alfapartikler og tyngre atomkjerner utgjør til sammen den korpuskulære strålingen fra solen. En betydelig del av denne strålingen er en mer eller mindre kontinuerlig utstrømning av plasma – solvinden, som er en fortsettelse av de ytre lagene i solatmosfæren – solkoronaen. På bakgrunn av denne konstant blåsende plasmavinden, er individuelle regioner på Solen kilder til mer dirigerte, forsterkede, såkalte korpuskulære strømmer. Mest sannsynlig er de assosiert med spesielle områder av solkoronaen - koronale hull, og også, muligens, med langlivede aktive områder på solen. Til slutt med solflammer De kraftigste kortsiktige strømmene av partikler, hovedsakelig elektroner og protoner, er assosiert. Som et resultat av de kraftigste faklene kan partikler oppnå hastigheter som er en merkbar brøkdel av lysets hastighet. Partikler med så høye energier kalles kosmiske solstråler.

Solar corpuskulær stråling har en sterk innflytelse på jorden, og først og fremst på de øvre lagene av atmosfæren og magnetfeltet, og forårsaker mange geofysiske fenomener. Jordens magnetosfære og atmosfære beskytter oss mot de skadelige effektene av solstråling.

Solstrålingsintensitet

Med ekstremt høye temperaturer er solen en veldig sterk kilde til stråling. Det synlige området for solstråling har den høyeste strålingsintensiteten. Samtidig når den også jorden stort antall usynlig spektrum. Prosesser finner sted inne i solen der heliumatomer syntetiseres fra hydrogenatomer. Disse prosessene kalles kjernefysiske fusjonsprosesser, de er ledsaget av frigjøring av enorme mengder energi. Denne energien får solen til å varme opp til en temperatur på 15 millioner grader Celsius (i dens indre del).

På overflaten av solen (fotosfæren) når temperaturen 5500 °C. På denne overflaten avgir solen energi på 63 MW/m². Bare en liten del av denne strålingen når jordens overflate, noe som gjør at menneskeheten kan eksistere komfortabelt på planeten vår. Den gjennomsnittlige strålingsintensiteten på jordens atmosfære er omtrent 1367 W/m². Denne verdien kan svinge i området 5 % på grunn av det faktum at Jorden beveger seg langs en elliptisk bane, beveger seg bort fra Solen i forskjellige avstander gjennom året. Verdien på 1367 W/m² kalles solkonstanten.

Solenergi på jordens overflate

Jordens atmosfære tillater ikke all solenergi å passere gjennom. Jordens overflate når ikke mer enn 1000 W/m2. Noe av energien absorberes, noe reflekteres i lagene i atmosfæren og i skyene. En stor mengde stråling er spredt i lagene av atmosfæren, noe som resulterer i dannelse av spredt stråling (diffus). På jordoverflaten reflekteres også en del av strålingen og blir til spredt stråling. Summen av spredt og direkte stråling kalles total solstråling. Spredt stråling kan variere fra 20 til 60 %.

Mengden energi som når jordoverflaten påvirkes også av geografisk breddegrad og tid på året. Aksen til planeten vår, som går gjennom polene, er vippet med 23,5° i forhold til sin bane rundt solen. Mellom mars

til september sollys flere treff Nordlige halvkule, resten av tiden – Yuzhnoe. Derfor er lengden på dagen om sommeren og vintertid forskjellig. Områdets breddegrad påvirker varigheten dagslys. Jo lenger nord, jo lenger sommertid og omvendt.

Evolusjon av solen

Det antas at solen ble født i en komprimert gass- og støvtåke. Det er minst to teorier om hva som utløste den første sammentrekningen av tåken. I følge en av dem antas det at en av spiralarmene til galaksen vår gikk gjennom vårt område i verdensrommet for omtrent 5 milliarder år siden. Dette kan forårsake lett kompresjon og føre til dannelse av tyngdepunkter i gass-støvskyen. Faktisk ser vi nå et ganske stort antall unge stjerner og glødende gasskyer langs spiralarmene. En annen teori antyder at et sted i nærheten (på universets skala, selvfølgelig) eksploderte en eldgammel massiv supernova. Fremvoksende sjokkbølge kan være sterk nok til å sette i gang stjernedannelse i «vår» gass-støvtåke. Denne teorien støttes av det faktum at forskere som studerer meteoritter har oppdaget ganske mange grunnstoffer som kunne ha blitt dannet under en supernovaeksplosjon.

Videre, når en slik kolossal masse (2 * 1030 kg) ble komprimert under påvirkning av gravitasjonskrefter, varmet den seg kraftig opp med indre trykk til temperaturer der termonukleære reaksjoner kunne begynne i midten. I den sentrale delen er temperaturen på sola 15.000.000K, og trykket når hundrevis av milliarder atmosfærer. Slik ble en nyfødt stjerne tent (ikke å forveksle med nye stjerner).

Solen i begynnelsen av sitt liv besto hovedsakelig av hydrogen. Det er hydrogen som blir til helium under termonukleære reaksjoner, og frigjør energi som sendes ut av solen. Solen tilhører en type stjerne som kalles gul dverg. Den er en hovedsekvensstjerne og tilhører spektralklassen G2. Massen til en ensom stjerne bestemmer ganske klart dens skjebne. I løpet av dens levetid (~5 milliarder år), i sentrum av stjernen vår, hvor temperaturen er ganske høy, ble omtrent halvparten av alt hydrogenet der brent. Omtrent like lang tid, 5 milliarder år, gjenstår for solen å leve i den formen vi er vant til.

Etter at hydrogenet i sentrum av stjernen går tom, vil solen øke i størrelse og bli en rød kjempe. Dette vil ha en dramatisk innvirkning på jorden: temperaturen vil stige, havene vil koke, livet blir umulig. Så, etter å ha oppbrukt "drivstoffet" fullstendig og ikke lenger har styrken til å holde de ytre lagene til den røde kjempen, vil stjernen vår avslutte sitt liv som en hvit dverg, og glede de ukjente utenomjordiske astronomene i fremtiden med en ny planetarisk tåke, formen som kan vise seg å være veldig bisarr på grunn av planetenes påvirkning.

Solens død etter tid

På bare 1,1 milliarder år vil stjernen øke sin lysstyrke med 10 %, noe som vil føre til sterk oppvarming av jorden.
Om 3,5 milliarder år vil lysstyrken øke med 40 %. Havet vil begynne å fordampe og alt liv på jorden vil ta slutt.
Etter 5,4 milliarder år vil stjernens kjerne gå tom for drivstoff - hydrogen. Solen vil begynne å øke i størrelse på grunn av sjeldenheten av det ytre skallet og oppvarming av kjernen.
Om 7,7 milliarder år vil stjernen vår bli til en rød kjempe, fordi øke med 200 ganger på grunn av dette vil planeten Merkur bli absorbert.
På slutten, etter 7,9 milliarder år, vil de ytre lagene av stjernen bli så tynne at de vil gå i oppløsning til en tåke, og i midten tidligere sol det vil være en liten gjenstand - en hvit dverg. Slik vil vår eksistens ende solsystemet. Alle bygningselementer som er igjen etter kollapsen vil ikke gå tapt, de vil bli grunnlaget for fødselen av nye stjerner og planeter.

De vanligste stjernene i universet er røde dverger. Dette skyldes i stor grad deres lave masse, som gjør at de kan leve veldig lenge før de blir hvite dverger.
Nesten alle stjerner i universet har det samme kjemisk sammensetning og kjernefusjonsreaksjonen skjer i hver stjerne og er nesten identisk, kun bestemt av tilførselen av drivstoff.
Som vi vet, som en hvit dverg, er nøytronstjerner en av de siste prosessene i stjerneutviklingen, som i stor grad oppstår etter en supernovaeksplosjon. Tidligere var det ofte vanskelig å skille en hvit dverg fra en nøytronstjerne, men nå har forskere som bruker teleskoper funnet forskjeller på dem. Nøytronstjerne samler mer lys rundt seg og dette er lett å se med infrarøde teleskoper. Åttende plass blant interessante fakta om stjernene.
På grunn av dens utrolige masse, ifølge Einsteins generelle relativitetsteori, er et sort hull faktisk en bøyning i rommet, slik at alt i det gravitasjonsfelt skyver mot ham. Gravitasjonsfeltet til et sort hull er så sterkt at ikke engang lys kan unnslippe det.
Så vidt vi vet, når en stjerne går tom for drivstoff, kan stjernen vokse i størrelse med mer enn 1000 ganger, deretter blir den til en hvit dverg, og på grunn av reaksjonshastigheten eksploderer den. Denne reaksjonen er bedre kjent som en supernova. Forskere antyder at på grunn av denne lange prosessen dannes slike mystiske sorte hull.
Mange av stjernene vi ser på nattehimmelen kan fremstå som bare ett glimt av lys. Dette er imidlertid ikke alltid tilfelle. De fleste stjernene vi ser på himmelen er faktisk to stjernesystemer, eller binære stjernesystemer. De er rett og slett ufattelig langt unna, og det ser ut til at vi bare ser en lysflekk.
Stjernene som har kortest levetid er de mest massive. De representerer en høy masse kjemikalier og brenner vanligvis drivstoffet mye raskere.
Til tross for at det noen ganger ser ut for oss at solen og stjernene blinker, er dette i virkeligheten ikke tilfelle. Den flimrende effekten er bare lyset fra stjernen, som på dette tidspunktet passerer gjennom jordens atmosfære, men som ennå ikke har nådd øynene våre. Tredjeplass blant de mest interessante fakta om stjerner.
Avstandene som er involvert i å estimere hvor langt unna en stjerne er, er ufattelig store. La oss se på et eksempel: Den nærmeste stjernen til jorden er omtrent 4,2 lysår unna, og å komme til den, selv på vårt raskeste skip, vil ta omtrent 70 000 år.
Den kaldeste kjent stjerne, dette er en brun dverg "CFBDSIR 1458+10B" med en temperatur på bare ca. 100 °C. Den hotteste stjernen kjent, det er en blå superkjempe som ligger i melkeveien kalt "Zeta Puppis" dens temperatur er mer enn 42 000 °C.

Varmekilder. I atmosfærens liv er den avgjørende faktoren termisk energi. Hovedkilden til denne energien er solen. Når det gjelder den termiske strålingen fra månen, planetene og stjernene, er den så ubetydelig for jorden at den praktisk talt ikke kan tas i betraktning. Betydelig mer termisk energi leveres av den indre varmen til jorden. I følge geofysikere øker den konstante varmestrømmen fra jordens dyp temperaturen jordens overflate ved 0°,1. Men en slik varmetilstrømning er fortsatt så liten at det heller ikke er nødvendig å ta hensyn til det. Dermed kan den eneste kilden til termisk energi på jordens overflate betraktes som bare solen.

Solinnstråling. Solen, som har en fotosfære (utstrålende overflate) temperatur på omtrent 6000°, stråler energi ut i rommet i alle retninger. En del av denne energien i form av en enorm stråle av parallelle solstråler treffer jorden. Solenergi som når jordens overflate i form av direkte stråler fra solen kalles direkte solstråling. Men ikke all solstråling rettet mot jorden når jordens overflate, siden solstråler passerer gjennom et tykt lag av atmosfæren, absorberes de delvis av den, delvis spredt av molekyler og suspenderte luftpartikler, og noen reflekteres av skyer. Den delen av solenergien som spres i atmosfæren kalles spredt stråling. Spredt solstråling beveger seg gjennom atmosfæren og når jordens overflate. Vi oppfatter denne typen stråling som jevnt dagslys, når solen er fullstendig dekket av skyer eller nettopp har forsvunnet under horisonten.

Direkte og diffus solstråling, etter å ha nådd jordens overflate, absorberes ikke fullstendig av den. En del av solstrålingen reflekteres fra jordoverflaten tilbake til atmosfæren og finnes der i form av en strøm av stråler, den s.k. reflektert solstråling.

Sammensetningen av solstråling er svært kompleks, noe som er forbundet med svært høy temperatur strålende overflate av solen. Konvensjonelt, i henhold til bølgelengden, er spekteret av solstråling delt inn i tre deler: ultrafiolett (η<0,4<μ видимую глазом (η fra 0,4μ til 0,76μ) og den infrarøde delen (η >0,76μ). I tillegg til temperaturen på solfotosfæren, påvirkes sammensetningen av solstråling på jordoverflaten også av absorpsjon og spredning av en del av solstrålene når de passerer gjennom jordas luftskall. I denne forbindelse vil sammensetningen av solstråling ved den øvre grensen av atmosfæren og på jordens overflate være annerledes. Basert på teoretiske beregninger og observasjoner er det fastslått at ved grensen til atmosfæren utgjør ultrafiolett stråling 5 %, synlige stråler – 52 % og infrarød – 43 %. På jordoverflaten (i en solhøyde på 40°) utgjør ultrafiolette stråler kun 1 %, synlige stråler utgjør 40 %, og infrarøde stråler står for 59 %.

Solens strålingsintensitet. Intensiteten til direkte solstråling forstås som mengden varme i kalorier som mottas per minutt. fra strålingsenergien til solens overflate i 1 cm 2, plassert vinkelrett på solens stråler.

For å måle intensiteten av direkte solstråling, brukes spesielle instrumenter - aktinometre og pyrheliometre; Mengden spredt stråling bestemmes av et pyranometer. Automatisk registrering av varigheten av solstråling utføres av aktinografer og heliografer. Den spektrale intensiteten til solstråling bestemmes av en spektrobolog.

Ved grensen til atmosfæren, der absorberende og spredningseffekter av jordens luftskall er utelukket, er intensiteten av direkte solstråling omtrent 2 avføring innen 1 cm 2 overflater på 1 min. Denne mengden kalles solkonstant. Solstrålingsintensitet i 2 avføring innen 1 cm 2 på 1 min. gir så mye varme i løpet av året at det vil være nok til å smelte et islag 35 m tykt hvis et slikt lag dekket hele jordoverflaten.

Tallrike målinger av intensiteten av solstråling gir grunn til å tro at mengden solenergi som kommer til den øvre grensen til jordens atmosfære svinger med flere prosent.

I tillegg skjer en viss endring i intensiteten av solstråling i løpet av året på grunn av det faktum at jorden, i sin årlige rotasjon, ikke beveger seg i en sirkel, men i en ellipse, ved en av brennpunktene som solen befinner seg i. . I denne forbindelse endres avstanden fra jorden til solen, og følgelig svinger intensiteten av solstråling. Den største intensiteten observeres rundt 3. januar, når jorden er nærmest solen, og den laveste rundt 5. juli, når jorden er på maksimal avstand fra solen.

Av denne grunn er svingninger i intensiteten til solstråling svært små og kan bare være av teoretisk interesse. (Mengden energi ved maksimal avstand er relatert til mengden energi ved minimumsavstand som 100:107, dvs. forskjellen er helt ubetydelig.)

Forhold for bestråling av klodens overflate. Jordens sfæriske form fører alene til at solens strålingsenergi er svært ujevnt fordelt på jordoverflaten.

Så på dagene for vår- og høstjevndøgn (21. mars og 23. september) vil innfallsvinkelen til strålene bare ved ekvator ved middagstid være 90° (fig. 30), og når den nærmer seg polene vil den være 90°. reduseres fra 90 til 0°. Slik,

hvis mengden mottatt stråling ved ekvator tas som 1, vil den ved 60. parallell bli uttrykt som 0,5, og ved polen vil den være lik 0.

Avhengig av årstiden endres ikke bare innfallsvinkelen til strålene, men også varigheten av belysningen. Hvis lengden på dag og natt i tropiske land er omtrent den samme til alle tider av året, så er det i polare land tvert imot veldig forskjellig. Så for eksempel ved 70° N. w. om sommeren går ikke solen ned på 65 dager ved 80° N. sh. - 134, og ved polet -186. På grunn av dette er strålingen på Nordpolen på dagen for sommersolverv (22. juni) 36 % større enn ved ekvator. Når det gjelder hele sommerhalvåret, er den totale mengden varme og lys mottatt av polen bare 17 % mindre enn ved ekvator.

Om sommeren i polare land kompenserer således varigheten av belysningen i stor grad for mangelen på stråling som er en konsekvens av den lille innfallsvinkelen til strålene. I vinterhalvåret er bildet et helt annet: strålingsmengden ved samme nordpol vil være lik 0. Som et resultat er den gjennomsnittlige strålingsmengden ved polen over året 2,4 mindre enn ved ekvator. Av alt som er sagt, følger det at mengden solenergi som Jorden mottar gjennom stråling, bestemmes av innfallsvinkelen til strålene og varigheten av bestrålingen. cm 2 I fravær av en atmosfære på forskjellige breddegrader, vil jordoverflaten motta følgende mengde varme per dag, uttrykt i kalorier per 1

(se tabell på side 92). Fordelingen av stråling over jordoverflaten gitt i tabellen kalles vanligvis solklima.

Vi gjentar at vi har en slik fordeling av stråling bare ved atmosfærens øvre grense. Svekkelse av solstråling i atmosfæren.

Så langt har vi snakket om betingelsene for fordeling av solvarme over jordoverflaten, uten å ta hensyn til atmosfæren. I mellomtiden er atmosfæren i denne saken av stor betydning. Solstråling, som passerer gjennom atmosfæren, opplever spredning og i tillegg absorpsjon. Begge disse prosessene til sammen demper solstrålingen i betydelig grad. Solens stråler, som passerer gjennom atmosfæren, opplever først og fremst spredning (diffusjon). Spredning skapes av det faktum at lysstråler, som brytes og reflekteres fra luftmolekyler og partikler av faste og flytende kropper i luften, avviker fra den rette banen

Spredning demper solstrålingen kraftig. Med en økning i mengden vanndamp og spesielt støvpartikler øker spredningen og strålingen svekkes. I store byer og ørkenområder, hvor støvinnholdet i luften er størst, svekker spredning styrken til strålingen med 30-45 %. Takket være spredning oppnås dagslys som lyser opp gjenstander, selv om solstrålene ikke faller direkte på dem. Spredning bestemmer også fargen på himmelen.

La oss nå dvele ved atmosfærens evne til å absorbere strålingsenergi fra solen. Hovedgassene som utgjør atmosfæren absorberer relativt lite strålingsenergi. Urenheter (vanndamp, ozon, karbondioksid og støv) har tvert imot høy absorpsjonsevne.

I troposfæren er den viktigste urenheten vanndamp. De absorberer spesielt sterkt infrarødt (langbølgelengde), dvs. hovedsakelig termiske stråler. Og jo mer vanndamp i atmosfæren, jo naturlig mer og. absorpsjon. Mengden vanndamp i atmosfæren er gjenstand for store endringer. Under naturlige forhold varierer den fra 0,01 til 4 % (volum).

Ozon har en svært høy absorpsjonsevne. En betydelig innblanding av ozon, som allerede nevnt, er lokalisert i de nedre lagene av stratosfæren (over tropopausen). Ozon absorberer ultrafiolette (kortbølgede) stråler nesten fullstendig.

Karbondioksid har også høy absorpsjonsevne. Den absorberer hovedsakelig langbølget, det vil si overveiende termiske stråler.

Støv i luften absorberer også en del solstråling.

Når det varmes opp av solens stråler, kan det øke lufttemperaturen betydelig.

Av den totale mengden solenergi som kommer til jorden, absorberer atmosfæren bare rundt 15 %.

Avhengig av innfallsvinkelen til strålene endres ikke bare antall stråler, men også kvaliteten. I perioden når solen er i senit (over hodet), utgjør ultrafiolette stråler 4 %,

synlig - 44% og infrarød - 52%. Når solen er plassert nær horisonten, er det ingen ultrafiolette stråler i det hele tatt, synlige 28 % og infrarøde 72 %.

Kompleksiteten i atmosfærens innflytelse på solstråling forverres ytterligere av det faktum at overføringskapasiteten varierer mye avhengig av årstid og værforhold. Så hvis himmelen forble skyfri hele tiden, kunne det årlige forløpet av innstrømningen av solstråling på forskjellige breddegrader uttrykkes grafisk som følger (fig. 32 viser tydelig at med en skyfri himmel i Moskva i mai). Juni og juli ville varmen bli mottatt mer fra solstråling enn ved ekvator. Tilsvarende vil det i andre halvdel av mai, juni og første halvdel av juli bli mottatt mer varme på Nordpolen enn ved ekvator og i Moskva. Vi gjentar at dette ville vært tilfelle med en skyfri himmel. Men i virkeligheten fungerer ikke dette, fordi uklarhet svekker solstrålingen betydelig. La oss gi et eksempel vist på grafen (fig. 33). Grafen viser hvor mye solstråling som ikke når jordens overflate: en betydelig del av den er forsinket av atmosfæren og skyene.

Det skal imidlertid sies at varmen som absorberes av skyene dels går til å varme opp atmosfæren, dels når indirekte jordoverflaten.

Daglige og årlige variasjoner i solintensitetlysstråling. Intensiteten til direkte solstråling på jordens overflate avhenger av solens høyde over horisonten og atmosfærens tilstand (støvinnholdet). Hvis. Hvis gjennomsiktigheten av atmosfæren var konstant gjennom dagen, ville den maksimale intensiteten av solstråling bli observert ved middagstid, og minimum ved soloppgang og solnedgang. I dette tilfellet vil grafen over den daglige intensiteten av solstråling være symmetrisk i forhold til en halv dag.

Innholdet av støv, vanndamp og andre urenheter i atmosfæren er i konstant endring. I denne forbindelse endres gjennomsiktigheten av luften og symmetrien til grafen for solstrålingsintensitet forstyrres. Ofte, spesielt om sommeren, ved middagstid, når jordoverflaten varmes opp intenst, oppstår det kraftige oppadgående luftstrømmer, og mengden vanndamp og støv i atmosfæren øker.

Dette resulterer i en betydelig reduksjon i solstråling ved middagstid; Den maksimale intensiteten av stråling i dette tilfellet observeres i timene før middag eller ettermiddag. Den årlige variasjonen i intensiteten til solstråling er også assosiert med endringer i solens høyde over horisonten gjennom året og med atmosfærens gjennomsiktighetstilstand i forskjellige årstider. I landene på den nordlige halvkule oppstår solens høyeste høyde over horisonten i juni måned. Men samtidig observeres den største støvheten i atmosfæren. Derfor oppstår den maksimale intensiteten vanligvis ikke midt på sommeren, men i vårmånedene, når solen stiger ganske høyt* over horisonten, og atmosfæren etter vinteren forblir relativt klar. For å illustrere den årlige variasjonen av solstrålingsintensiteten på den nordlige halvkule, presenterer vi data om månedlige gjennomsnittlige strålingsintensitetsverdier midt på dagen i Pavlovsk.

Mengden varme fra solstråling.

Rollen til direkte og diffus stråling i den årlige varmemengden som mottas av jordoverflaten på forskjellige breddegrader på kloden er forskjellig. På høye breddegrader er den årlige varmemengden dominert av spredt stråling. Med synkende breddegrad blir direkte solstråling dominerende.

For eksempel, i Tikhaya Bay, gir diffus solstråling 70 % av den årlige varmemengden, og direkte stråling bare 30 %. I Tasjkent gir tvert imot direkte solstråling 70 %, spredt kun 30 %. Jordens refleksjonsevne. Albedo. Som allerede angitt absorberer jordoverflaten bare en del av solenergien som når den i form av direkte og diffus stråling. Den andre delen reflekteres i atmosfæren. Forholdet mellom mengden solstråling som reflekteres av en gitt overflate og mengden strålingsenergifluks som faller inn på denne overflaten kalles albedo.

Albedo uttrykkes i prosent og karakteriserer reflektiviteten til et gitt overflateareal.

Albedo avhenger av overflatens beskaffenhet (jordegenskaper, tilstedeværelse av snø, vegetasjon, vann osv.) og av innfallsvinkelen til solstrålene på jordoverflaten. Så, for eksempel, hvis strålene faller på jordens overflate i en vinkel på 45°, så:

Fra eksemplene ovenfor er det klart at reflektiviteten til forskjellige objekter ikke er den samme.

Den er størst nær snø og minst nær vann. Eksemplene vi har tatt, gjelder imidlertid bare de tilfellene når solens høyde over horisonten er 45°. Når denne vinkelen avtar, øker reflektiviteten. Så, for eksempel, i en solhøyde på 90°, reflekterer vann bare 2%, ved 50° - 4%, ved 20° - 12%, ved 5° - 35-70% (avhengig av tilstanden til vannoverflaten ). Jorden, som mottar solenergi, varmes opp og blir selv en kilde for varmestråling ut i rommet. Strålene som sendes ut av jordoverflaten er imidlertid svært forskjellige fra solens stråler. Jorden sender bare ut langbølgede (λ 8-14 μ) usynlige infrarøde (termiske) stråler. Energien som sendes ut av jordoverflaten kalles terrestrisk stråling. Stråling fra jorden forekommer... dag og natt. Jo høyere temperatur det utstrålende legemet har, desto større er strålingsintensiteten. Terrestrisk stråling bestemmes i de samme enhetene som solstråling, dvs. i kalorier fra 1 cm 2 overflater på 1 min. Observasjoner har vist at mengden terrestrisk stråling er liten. Vanligvis når den 15-18 hundredeler av en kalori. Men ved å virke kontinuerlig kan det gi en betydelig termisk effekt.

Den sterkeste terrestriske strålingen oppnås med en skyfri himmel og god gjennomsiktighet av atmosfæren. Skydekke (spesielt lave skyer) reduserer terrestrisk stråling betydelig og bringer den ofte til null. Her kan vi si at atmosfæren, sammen med skyene, er et godt «teppe» som beskytter jorden mot overdreven avkjøling. Deler av atmosfæren, som områder av jordens overflate, avgir energi i henhold til deres temperatur. Denne energien kalles atmosfærisk stråling. Intensiteten til atmosfærisk stråling avhenger av temperaturen til den utstrålende delen av atmosfæren, samt av mengden vanndamp og karbondioksid som finnes i luften.

Atmosfærisk stråling tilhører langbølgegruppen. Det sprer seg i atmosfæren i alle retninger; en viss mengde av det når jordoverflaten og absorberes av den, den andre delen går inn i det interplanetære rommet. OM

ankomst og forbruk av solenergi på jorden. cm 2 Jordoverflaten mottar på den ene siden solenergi i form av direkte og diffus stråling, og mister på den andre siden en del av denne energien i form av terrestrisk stråling. Som et resultat av ankomst og forbruk av solenergi, oppnås noen resultater. I noen tilfeller kan dette resultatet være positivt, i andre negative. avføring 8. januar. Dagen er skyfri. På 1 avføring jordoverflaten mottatt på 20 dager direkte solstråling og 12 spredt stråling; totalt gir dette 32 cal. På samme tid, på grunn av stråling 1 direkte solstråling og 12 cm? avføring jordoverflaten mistet 202

Som et resultat, i regnskapsspråk, har balansen et tap på 170 (negativ balanse). fra spredt stråling 46 direkte solstråling og 12 Totalt fikk derfor jordoverflaten 1 cm 2 676 direkte solstråling og 12 173 tapt gjennom terrestrisk stråling direkte solstråling og 12 Balansen viser et overskudd på 503 avføring(balansen er positiv).

Av eksemplene som er gitt, er det blant annet helt klart hvorfor tempererte breddegrader er kalde om vinteren og varme om sommeren.

Bruk av solstråling til tekniske og huslige formål. Solstråling er en uuttømmelig naturlig energikilde. Mengden solenergi på jorden kan bedømmes av dette eksemplet: hvis vi for eksempel bruker varmen fra solstråling som faller på bare 1/10 av området til USSR, kan vi få energi lik arbeidet av 30 tusen Dnepr vannkraftverk.

Folk har lenge forsøkt å bruke den frie energien fra solstråling til sine behov. Til dags dato har det blitt opprettet mange forskjellige solkraftverk som opererer ved hjelp av solstråling og er mye brukt i industrien og for å møte de innenlandske behovene til befolkningen. I de sørlige delene av Sovjetunionen opererer solvarmeovner, kjeler, saltvannsavsaltingsanlegg, soltørkere (for tørking av frukt), kjøkken, bad, drivhus og apparater for medisinske formål på grunnlag av den utbredte bruken av solstråling i industri og offentlige tjenester. Solstråling er mye brukt i alpinanlegg for å behandle og forbedre folks helse.

Når du snakker om effekten av solen på menneskekroppen, er det umulig å nøyaktig bestemme om det er skadelig eller gunstig. Solstråler er som kilokalorier fra mat. Deres mangel fører til utmattelse, og i overkant forårsaker de fedme. Slik er det i denne situasjonen. I moderate mengder har solstråling en gunstig effekt på kroppen, mens overflødig ultrafiolett stråling provoserer brannskader og utvikling av en rekke sykdommer. La oss ta en nærmere titt.

Solstråling: generelle effekter på kroppen

Solstråling er en kombinasjon av ultrafiolette og infrarøde bølger. Hver av disse komponentene har sin egen effekt på kroppen.

Effekt av infrarød stråling:

Hovedtrekket til infrarøde stråler er den termiske effekten de skaper. Oppvarming av kroppen bidrar til å utvide blodårene og normalisere blodsirkulasjonen.
Oppvarming har en avslappende effekt på musklene, og gir en lett anti-inflammatorisk og smertestillende effekt.
Under påvirkning av varme øker metabolismen og prosessene for assimilering av biologisk aktive komponenter normaliseres.
Infrarød stråling fra solen stimulerer funksjonen til hjernen og synsapparatet.
Takket være solstråling synkroniseres kroppens biologiske rytmer, søvn- og våkenhetsmoduser utløses.
Behandling med solvarme forbedrer hudens tilstand og eliminerer akne.
Varmt lys løfter stemningen og forbedrer en persons følelsesmessige bakgrunn.
Og ifølge nyere studier forbedrer det også sædkvaliteten hos menn.

Til tross for all debatt om de negative effektene av ultrafiolett stråling på kroppen, kan mangelen føre til alvorlige helseproblemer. Dette er en av de vitale faktorene ved tilværelsen. Og under forhold med ultrafiolett mangel begynner følgende endringer å skje i kroppen:

Først og fremst svekkes immunforsvaret. Dette er forårsaket av et brudd på absorpsjonen av vitaminer og mineraler, svikt i metabolismen på cellenivå.
Det er en tendens til å utvikle nye eller forverre kroniske sykdommer, oftest ledsaget av komplikasjoner.
Det er sløvhet, kronisk utmattelsessyndrom, og ytelsesnivået synker.
Mangel på ultrafiolett stråling for barn forstyrrer produksjonen av vitamin D og provoserer en reduksjon i vekstrater.

Du må imidlertid forstå at overdreven solaktivitet ikke vil gagne kroppen!

Kontraindikasjoner for soling

Til tross for alle fordelene med sollys for kroppen, har ikke alle råd til å nyte de varme strålene. Kontraindikasjoner inkluderer:

akutte inflammatoriske prosesser;
svulster, uavhengig av hvor de befinner seg;
progressiv tuberkulose;
angina pectoris, iskemisk sykdom;
endokrine patologier;
skade på nervesystemet;
dysfunksjon av skjoldbruskkjertelen og binyrene;
diabetes mellitus;
mastopati;
livmorfibroider;
svangerskap;
restitusjonsperiode etter operasjonen.

I alle tilfeller vil aktiv stråling forverre sykdomsforløpet, og provosere utviklingen av nye komplikasjoner.

Eldre mennesker og spedbarn bør ikke la seg rive med av solen. For disse kategoriene av befolkningen er behandling med sollys i skyggen indisert. Den nødvendige dosen av sikker varme vil være nok der.

Historier fra våre lesere

Vladimir
61 år gammel

Jeg rengjør karene mine regelmessig hvert år. Jeg begynte med dette da jeg fylte 30, fordi trykket var for lavt. Legene bare trakk på skuldrene. Jeg måtte ta ansvar for helsen min selv. Jeg prøvde forskjellige metoder, men en hjelper meg spesielt godt...
Les mer >>>

Negative effekter av solen

Tiden for eksponering for infrarøde og ultrafiolette bølger bør være strengt begrenset. For store mengder solstråling:

kan provosere en forverring av den generelle tilstanden til kroppen (såkalt heteslag på grunn av overoppheting);
negativt påvirker huden, forårsaker permanente endringer;
svekker synet;
provoserer hormonelle ubalanser i kroppen;
kan provosere utviklingen av allergiske reaksjoner.

Så å ligge på stranden i timevis i perioder med maksimal solaktivitet forårsaker enorme skader på kroppen.

For å få den nødvendige porsjonen lys, er en tjue minutters spasertur på en solrik dag nok.

Effekten av solen på huden

Store mengder solstråling fører til alvorlige hudproblemer. På kort sikt risikerer du å få brannskader eller eksem. Dette er det minste problemet du kan støte på hvis du lar deg rive med av soling på en varm dag. Hvis en lignende situasjon gjentas med misunnelsesverdig regelmessighet, vil solens stråling bli en drivkraft for dannelsen av ondartede formasjoner på huden, melanomer.

I tillegg tørker eksponering for ultrafiolett lys ut huden, noe som gjør den tynnere og mer følsom. Og konstant eksponering for direkte stråler akselererer aldringsprosessen, og forårsaker tidlige rynker.

For å beskytte deg mot de negative effektene av solstråling, er det nok å følge enkle sikkerhetstiltak:

Sørg for å bruke solkrem om sommeren? Påfør den på alle utsatte områder av kroppen, inkludert ansikt, armer, ben og dekolletage. SPF-ikonet på emballasjen er den samme ultrafiolette beskyttelsen. Og graden vil avhenge av tallet som er angitt ved siden av forkortelsen. Når du går til butikken, er kosmetikk med SPF-nivå på 15 eller SPF 20 egnet Hvis du planlegger å tilbringe tid på stranden, bruk spesielle produkter med høyere nivåer. En krem med maksimal beskyttelse SPF 50 er egnet for barns hud.
Hvis du trenger å være ute i lang tid med maksimal intensitet av solstråling, bruk klær laget av lette stoffer med lange ermer. Sørg for å bruke en bredbremmet hatt for å skjule den sarte ansiktshuden din.
Kontroller varigheten av soling. Anbefalt tid er 15-20 minutter. Hvis du oppholder deg ute i lengre tid, prøv å gjemme deg for direkte sollys i skyggen av trærne.

Og husk at om sommeren påvirker solstråling huden når som helst på døgnet, med unntak av nattetimer. Du føler kanskje ikke noen merkbar varme fra infrarøde bølger, men ultrafiolett lys forblir på et høyt aktivitetsnivå både om morgenen og om ettermiddagen.

Negative effekter på synet

Påvirkningen av sollys på det visuelle apparatet er enorm. Tross alt, takket være lysstråler mottar vi informasjon om verden rundt oss. Kunstig belysning kan til en viss grad bli et alternativ til naturlig lys, men lesing og skriving med en lampe øker belastningen på øynene.

Når vi snakker om den negative effekten av sollys på mennesker og syn, mener vi øyeskade fra langvarig eksponering for solen uten solbriller.

Noen av de ubehagelige følelsene du kan møte inkluderer skjærende smerter i øynene, rødhet og fotofobi. Den alvorligste skaden er netthinneforbrenning.. Tørr øyelokkhud og dannelse av fine rynker er også mulig.

Bruk solbriller. Når du kjøper, må du først og fremst være oppmerksom på graden av beskyttelse. Motemodeller skygger ofte lyset litt, men forhindrer ikke inntrengning av ultrafiolett stråling. Derfor anbefales det å legge til side lyse rammer og velge linser av høy kvalitet.
Pass på at direkte stråler ikke treffer ansiktet ditt. Hold deg i skyggen og bruk hatt, caps eller annen hodeplagg med visir.
Ikke se på solen. Hvis du ikke opplever ubehag, betyr ikke dette at denne ideen er trygg. Selv vintersolen har nok aktivitet til å forårsake synsproblemer.

Er det en trygg tid på året?

Bruk av solstråling som en helbredende prosedyre er en vanlig praksis. Både ultrafiolett og varme regnes som sterke irriterende stoffer. Og misbruk av disse fordelene kan forårsake alvorlige problemer.

Tanning er produksjonen av melanin. For å være mer presis, er det en beskyttende reaksjon av huden på et irritasjonsmiddel.

Er solstråling farlig når som helst på året? Det er vanskelig å gi et sikkert svar på dette spørsmålet. Alt avhenger ikke så mye av årstiden, men av den geografiske plasseringen. På middels breddegrader øker således solstrålingsaktiviteten med 25-35 % om sommeren. Derfor gjelder anbefalinger angående opphold ute på en klar dag kun for varmt vær. Om vinteren er ikke innbyggere i disse regionene truet av ultrafiolett stråling.

Men innbyggerne på ekvator møter direkte sollys hele året. Derfor er sannsynligheten for negative effekter på kroppen tilstede både om sommeren og vinteren. Innbyggerne på nordlige breddegrader er heldigere i denne forbindelse. Med avstand fra ekvator endres faktisk innfallsvinkelen til solstrålene på jorden, og med den strålingsaktiviteten. Lengden på den termiske bølgen øker, og samtidig avtar varmemengden (energitapene). Derfor er det vinter hele året, siden jordens overflate ikke har nok varme til å varme den opp.

Solstråling er kroppens venn. Men du bør ikke misbruke dette vennskapet. Ellers kan konsekvensene bli svært alvorlige. Bare nyt varmen uten å glemme sikkerhetstiltak.

Dazhbog blant slaverne, Apollo blant de gamle grekerne, Mithra blant indo-iranerne, Amon Ra blant de gamle egypterne, Tonatiuh blant aztekerne - i gammel panteisme kalte folk solguden med disse navnene.

Siden antikken har folk forstått hvor viktig solen er for livet på jorden og guddommeliggjort den.

Solens lysstyrke er enorm og utgjør 3,85x10 23 kW. Solenergi som virker på et område på bare 1 m 2 er i stand til å lade en 1,4 kW motor.

Energikilden er den termonukleære reaksjonen som finner sted i stjernens kjerne.

De 4 Han dannet i dette tilfellet utgjør nesten (0,01%) hele jordens helium.

Stjernen i systemet vårt sender ut elektromagnetisk og korpuskulær stråling. Fra utsiden av Solens korona «blåser» solvinden, bestående av protoner, elektroner og α-partikler, ut i verdensrommet. Med solvinden tapes 2-3x10 -14 masser av stjernen årlig. Magnetiske stormer og nordlys er assosiert med korpuskulær stråling.

Elektromagnetisk stråling (solstråling) når overflaten av planeten vår i form av direkte og spredte stråler. Dens spektralområde er:

ultrafiolett stråling;
røntgenstråler;
γ-stråler.

Kortbølgedelen står for kun 7 % av energien. Synlig lys utgjør 48 % av solens strålingsenergi. Den er hovedsakelig sammensatt av blågrønt strålingsspektrum, 45 % er infrarød stråling og bare en liten del er representert av radiostråling.

Ultrafiolett stråling, avhengig av bølgelengden, er delt inn i:

Mesteparten av den lange bølgelengde ultrafiolette strålingen når jordoverflaten. Mengden UV-B-energi som når overflaten av planeten avhenger av tilstanden til ozonlaget. UV-C absorberes nesten fullstendig av ozonlaget og atmosfæriske gasser. Allerede i 1994 foreslo WHO og WMO å innføre en ultrafiolett indeks (UV, W/m2).

Den synlige delen av lyset absorberes ikke av atmosfæren, men bølger av et visst spektrum er spredt. Infrarød farge eller mellombølge termisk energi absorberes hovedsakelig av vanndamp og karbondioksid. Kilden til langbølgespekteret er jordoverflaten.

Alle de ovennevnte områdene er av stor betydning for livet på jorden. En betydelig del av solstrålingen når ikke jordens overflate. Følgende typer stråling er registrert på overflaten av planeten:

1% ultrafiolett;
40 % optisk;
59 % infrarød.

Typer stråling

Intensiteten til solstråling avhenger av:

breddegrad;
årstid;
tid på dagen;
atmosfæriske forhold;
egenskaper og relieff av jordoverflaten.

I ulike deler av jorden påvirker solstråling levende organismer ulikt.

Fotobiologiske prosesser som skjer under påvirkning av lysenergi, avhengig av deres rolle, kan deles inn i følgende grupper:

syntese av biologisk aktive stoffer (fotosyntese);
fotobiologiske prosesser som hjelper til med å navigere i rommet og hjelper til med å skaffe informasjon (fototaxi, syn, fotoperiodisme);
skadevirkninger (mutasjoner, kreftfremkallende prosesser, destruktive effekter på bioaktive stoffer).

Insolasjonsberegning

Lysstråling har en stimulerende effekt på fotobiologiske prosesser i kroppen - syntesen av vitaminer, pigmenter, cellulær fotostimulering. Den sensibiliserende effekten av sollys studeres for tiden.

Ultrafiolett stråling, som påvirker huden på menneskekroppen, stimulerer syntesen av vitaminer D, B4 og proteiner, som er regulatorer av mange fysiologiske prosesser. Ultrafiolett stråling påvirker:

metabolske prosesser;
immunsystem;
nervesystemet;
endokrine systemet.

Den sensibiliserende effekten av ultrafiolett stråling avhenger av bølgelengden:

Den stimulerende effekten av sollys kommer til uttrykk i økende spesifikk og uspesifikk immunitet. For eksempel, hos barn som utsettes for moderat naturlig UV-stråling, reduseres antallet forkjølelser med 1/3. Samtidig øker effektiviteten av behandlingen, det er ingen komplikasjoner, og sykdomsperioden reduseres.

De bakteriedrepende egenskapene til kortbølgespekteret til UV-stråling brukes i medisin, næringsmiddelindustri og farmasøytisk produksjon for desinfeksjon av miljø, luft og produkter. Ultrafiolett stråling ødelegger tuberkulosebasillen i løpet av få minutter, stafylokokker på 25 minutter og årsaken til tyfoidfeber på 60 minutter.

Uspesifikk immunitet, som respons på ultrafiolett bestråling, reagerer med en økning i komplimenttitre og agglutinasjon, og en økning i aktiviteten til fagocytter. Men økt UV-stråling forårsaker patologiske endringer i kroppen:

hudkreft;
solar erytem;
skade på immunsystemet, som kommer til uttrykk i utseendet av fregner, nevi, solar lentigines.

Synlig sollys:

gjør det mulig å få 80 % av informasjonen ved hjelp av en visuell analysator;
akselererer metabolske prosesser;
forbedrer humør og generell velvære;
varmer;
påvirker tilstanden til sentralnervesystemet;
bestemmer døgnrytmer.

Graden av eksponering for infrarød stråling avhenger av bølgelengden:

langbølget - har svak penetreringsevne og absorberes i stor grad av overflaten av huden, forårsaker erytem;
kortbølget – trenger dypt inn i kroppen og gir en vasodilator, smertestillende og anti-inflammatorisk effekt.

I tillegg til påvirkningen på levende organismer, er solstråling av stor betydning for utformingen av jordens klima.

Solstrålingens betydning for klimaet

Solen er den viktigste varmekilden som former jordens klima. I de tidlige stadiene av jordens utvikling ga solen ut 30 % mindre varme enn den gjør nå. Men takket være atmosfærens metning med gasser og vulkansk støv, var klimaet på jorden fuktig og varmt.

Det er en syklisitet i intensiteten av isolasjon, som forårsaker oppvarming og avkjøling av klimaet. Syklisitet forklarer den lille istiden, som begynte på 1300-1800-tallet. og klimaoppvarming observert i perioden 1900-1950.

I planetens historie er det en periodisitet av endringer i helningen til aksen og eksentrisiteten til banen, noe som endrer omfordelingen av solstråling på overflaten og påvirker klimaet. For eksempel gjenspeiles disse endringene i økningen og nedgangen i området til Sahara-ørkenen.

Interglasiale perioder varer i omtrent 10 000 år. Jorden er for tiden i en mellomistid som kalles Heliocen. Takket være tidlige menneskelige jordbruksaktiviteter varte denne perioden lenger enn forventet.

Forskere har beskrevet 35-45 års sykluser med klimaendringer, hvor et tørt og varmt klima endres til et kjølig og fuktig. De påvirker fyllingen av innlandsvannforekomster, nivået i verdenshavet og endringer i isbreen i Arktis.

Solinnstråling fordeler seg ulikt. For eksempel var det på mellombreddegradene i perioden fra 1984 til 2008 en økning i total og direkte solinnstråling og en nedgang i spredt stråling. Endringer i intensitet er også observert gjennom året. Toppen inntreffer således i mai-august, og minimum inntreffer om vinteren.

Siden solhøyden og varigheten av dagslystimer om sommeren er større, utgjør denne perioden opptil 50 % av den totale årlige strålingen. Og i perioden fra november til februar - bare 5%.

Mengden solstråling som faller på en viss overflate av jorden påvirker viktige klimatiske indikatorer:

temperatur;
fuktighet;
atmosfærisk trykk;
overskyet;
nedbør;
vindhastighet.

En økning i solstråling øker temperaturen og atmosfærisk trykk andre egenskaper er i motsatt forhold. Forskere har funnet ut at nivåene av total og direkte stråling fra solen har størst innvirkning på klimaet.

Solbeskyttelsestiltak

Solstråling har en sensibiliserende og skadelig effekt på mennesker i form av varme og solstikk, og de negative effektene av stråling på huden. Nå for tiden har et stort antall kjendiser sluttet seg til anti-bruningsbevegelsen.

Angelina Jolie sier for eksempel at hun ikke ønsker å ofre flere år av livet sitt for to ukers soling.

For å beskytte deg mot solstråling, må du:

soling om morgenen og kvelden er den sikreste tiden;
bruk solbriller;
i perioden med aktiv sol:

dekke hodet og utsatte områder av kroppen;
bruk solkrem med UV-filter;
kjøpe spesielle klær;
beskytt deg selv med en bredbremmet hatt eller parasoll;
observere drikkeregimet;
unngå intens fysisk aktivitet.

Når den brukes med omhu, har solstråling en gunstig effekt på menneskekroppen.

Solen er en kilde til varme og lys, og gir styrke og helse. Effekten er imidlertid ikke alltid positiv. Mangel på energi eller overskudd av det kan forstyrre de naturlige prosessene i livet og provosere ulike problemer. Mange er sikre på at solbrun hud ser mye vakrere ut enn blek hud, men hvis du tilbringer lang tid under direkte stråler, kan du få en alvorlig forbrenning. Solstråling er en strøm av innkommende energi fordelt i form av elektromagnetiske bølger som passerer gjennom atmosfæren. Den måles ved kraften til energien den overfører per overflateenhet (watt/m2). Når du vet hvordan solen påvirker en person, kan du forhindre dens negative effekter.

Hva er solstråling

Det er skrevet mange bøker om solen og dens energi. Solen er hovedkilden til energi for alle fysiske og geografiske fenomener på jorden. En to-milliarddel av lyset trenger inn i de øvre lagene av planetens atmosfære, mens det meste setter seg i det kosmiske rommet.

Lysstråler er de primære kildene til andre typer energi. Når de faller på jordoverflaten og i vann, dannes de til varme og påvirker klimatiske forhold og vær.

Graden som en person blir utsatt for lysstråler avhenger av strålingsnivået, samt perioden tilbrakt under solen. Folk bruker mange typer bølger til sin fordel, ved å bruke røntgenstråler, infrarøde stråler og ultrafiolett. Imidlertid kan solbølger i sin rene form i store mengder påvirke menneskers helse negativt.

Mengden stråling avhenger av:

posisjonen til solen. Den største mengden stråling skjer i sletter og ørkener, der solverv er ganske høy og været er skyfritt. De polare områdene mottar en minimal mengde lys, siden skyer absorberer en betydelig del av lysstrømmen;
lengden på dagen. Jo nærmere ekvator, jo lengre er dagen. Det er her folk får mest varme;
atmosfæriske egenskaper: uklarhet og fuktighet. Ved ekvator er det økt uklarhet og fuktighet, som er en hindring for lysets passasje. Det er derfor mengden lysstrøm der er mindre enn i tropiske soner.

Distribusjon

Fordelingen av sollys over jordoverflaten er ujevn og avhenger av:

tetthet og fuktighet i atmosfæren. Jo større de er, jo lavere er strålingseksponeringen;
geografisk breddegrad i området. Mengden lys som mottas øker fra polene til ekvator;
Jordbevegelser. Mengden stråling varierer avhengig av årstiden;
egenskaper ved jordoverflaten. En stor mengde lys reflekteres i lyse overflater, som snø. Chernozem reflekterer lysenergi dårligst.

På grunn av omfanget av dets territorium varierer Russlands strålingsnivåer betydelig. Solinnstrålingen i de nordlige regionene er omtrent den samme - 810 kWh/m2 i 365 dager, i de sørlige regionene - mer enn 4100 kWh/m2.

Lengden på timene solen skinner er også viktig.. Disse indikatorene varierer i forskjellige regioner, noe som ikke bare påvirkes av geografisk breddegrad, men også av tilstedeværelsen av fjell. Kartet over solstråling i Russland viser tydelig at det i noen regioner ikke er tilrådelig å installere strømforsyningslinjer, siden naturlig lys er ganske i stand til å møte innbyggernes behov for elektrisitet og varme.

Arter

Lysstrømmer når jorden på forskjellige måter. Typene solstråling avhenger av dette:

Strålene som kommer fra solen kalles direkte stråling. Styrken deres avhenger av solens høyde over horisonten. Maksimumsnivået observeres kl. 12.00, minimum - om morgenen og kvelden. I tillegg er intensiteten av påvirkningen knyttet til tiden på året: den største skjer om sommeren, den minste om vinteren. Det er karakteristisk at i fjellet er strålingsnivået høyere enn på flate overflater. Skitten luft reduserer også direkte lysstrømmer. Jo lavere solen er over horisonten, jo mindre ultrafiolett stråling er det.
Reflektert stråling er stråling som reflekteres av vann eller jordoverflaten.
Spredt solstråling dannes når lysstrømmen spres. Den blå fargen på himmelen i skyfritt vær avhenger av det.

Absorbert solstråling avhenger av reflektiviteten til jordoverflaten - albedo.

Den spektrale sammensetningen av strålingen er mangfoldig:

fargede eller synlige stråler gir belysning og er av stor betydning i plantenes liv;
ultrafiolett stråling bør penetrere menneskekroppen moderat, siden overskudd eller mangel kan forårsake skade;
Infrarød stråling gir en følelse av varme og påvirker veksten av vegetasjon.

Total solstråling er direkte og spredte stråler som trenger gjennom jorden. I fravær av skyer, rundt klokken 12, så vel som om sommeren, når det sitt maksimum.

Historier fra våre lesere

Vladimir
61 år gammel

Hvordan oppstår påvirkningen?

Elektromagnetiske bølger består av forskjellige deler. Det er usynlige, infrarøde og synlige, ultrafiolette stråler. Det er karakteristisk at strålingsstrømmer har ulik energistruktur og påvirker mennesker ulikt.

Lysstrøm kan ha en gunstig, helbredende effekt på tilstanden til menneskekroppen. Ved å passere gjennom de visuelle organene regulerer lys metabolisme, søvnmønster og påvirker en persons generelle velvære. I tillegg kan lysenergi gi en følelse av varme. Når huden blir bestrålt, oppstår fotokjemiske reaksjoner i kroppen som fremmer riktig metabolisme.

Ultrafiolett har en høy biologisk evne, med en bølgelengde fra 290 til 315 nm. Disse bølgene syntetiserer vitamin D i kroppen og er også i stand til å ødelegge tuberkuloseviruset på få minutter, stafylokokker - innen et kvarter, og tyfusbasiller - på 1 time.

Det er karakteristisk at skyfritt vær reduserer varigheten av nye epidemier av influensa og andre sykdommer, for eksempel difteri, som kan overføres av luftbårne dråper.

Kroppens naturlige krefter beskytter en person mot plutselige atmosfæriske svingninger: lufttemperatur, fuktighet, trykk. Noen ganger svekkes imidlertid slik beskyttelse, som under påvirkning av sterk fuktighet sammen med forhøyet temperatur fører til heteslag.

Effekten av stråling avhenger av graden av dens penetrering i kroppen. Jo lengre bølgene er, desto sterkere er strålingskraften. Infrarøde bølger kan trenge inn til 23 cm under huden, synlige strømmer - opptil 1 cm, ultrafiolette - opptil 0,5-1 mm.

Folk mottar alle typer stråler under solens aktivitet, når de er i åpne rom. Lysbølger lar en person tilpasse seg verden, og det er derfor for å sikre komfortabelt velvære i lokalene, det er nødvendig å skape forhold for et optimalt belysningsnivå.

Påvirkning på mennesker

Påvirkningen av solstråling på menneskers helse bestemmes av ulike faktorer. Bostedet til en person, klimaet, samt hvor mye tid som brukes under direkte stråler betyr noe.

Med mangel på sol opplever innbyggere i det fjerne nord, så vel som personer hvis aktiviteter involverer arbeid under jorden, for eksempel gruvearbeidere, ulike funksjonsforstyrrelser, nedsatt beinstyrke og nervøse lidelser.

Barn som ikke får nok lys, lider oftere av rakitt enn andre. I tillegg er de mer utsatt for tannsykdommer, og har også et lengre tuberkuloseforløp.

Imidlertid kan for mye eksponering for lysbølger uten periodisk endring av dag og natt ha skadelige effekter på helsen. For eksempel lider beboere i Arktis ofte av irritabilitet, tretthet, søvnløshet, depresjon og nedsatt arbeidsevne.

Stråling i Russland er mindre aktiv enn for eksempel i Australia.

Dermed mennesker som er utsatt for langvarig stråling:

har høy risiko for å utvikle hudkreft;
har en økt tendens til tørr hud, som igjen akselererer aldringsprosessen og utseendet av pigmentering og tidlige rynker;
kan lide av forverring av visuelle evner, grå stær, konjunktivitt;
har svekket immunitet.

Mangel på vitamin D hos mennesker er en av årsakene til ondartede neoplasmer, metabolske forstyrrelser, noe som fører til overflødig kroppsvekt, endokrine lidelser, søvnforstyrrelser, fysisk utmattelse og dårlig humør.

En person som systematisk mottar solens lys og ikke misbruker soling, opplever som regel ikke helseproblemer:

har stabil funksjon av hjertet og blodårene;
lider ikke av nervøse sykdommer;
har godt humør;
har en normal metabolisme;
blir sjelden syk.

Dermed kan bare en dosert mengde stråling ha en positiv effekt på menneskers helse.

Hvordan beskytte deg selv

Overdreven eksponering for stråling kan forårsake overoppheting av kroppen, brannskader og forverring av enkelte kroniske sykdommer.. Fans av soling må ta vare på følgende enkle regler:

Sol deg på åpne områder med forsiktighet;
Under varmt vær, gjemme deg i skyggen under spredte stråler. Dette gjelder spesielt for små barn og eldre som lider av tuberkulose og hjertesykdom.

Det bør huskes at det er nødvendig å sole seg på et trygt tidspunkt på dagen, og heller ikke være under den brennende solen i lang tid. I tillegg bør du beskytte hodet mot heteslag ved å bruke lue, solbriller, lukkede klær, og også bruke ulike solkremer.

Solstråling i medisin

Lysstrømmer brukes aktivt i medisin:

Røntgenstråler bruker bølgenes evne til å passere gjennom bløtvev og skjelettsystemet;
innføringen av isotoper gjør det mulig å registrere deres konsentrasjon i indre organer og oppdage mange patologier og foci av betennelse;
Strålebehandling kan ødelegge veksten og utviklingen av ondartede svulster.

Egenskapene til bølger brukes med hell i mange fysioterapeutiske enheter:

Enheter med infrarød stråling brukes til varmebehandling av indre inflammatoriske prosesser, beinsykdommer, osteokondrose, revmatisme, på grunn av bølgenes evne til å gjenopprette cellulære strukturer.
Ultrafiolette stråler kan ha en negativ effekt på levende vesener, hemme plantevekst og undertrykke mikroorganismer og virus.

Den hygieniske betydningen av solstråling er stor. Enheter med ultrafiolett stråling brukes i terapi:

ulike hudskader: sår, brannskader;
infeksjoner;
sykdommer i munnhulen;
onkologiske neoplasmer.

I tillegg har stråling en positiv effekt på menneskekroppen som helhet: den kan gi styrke, styrke immunforsvaret og fylle opp mangelen på vitaminer.

Sollys er en viktig kilde til et fullt menneskeliv. En tilstrekkelig tilførsel av det fører til den gunstige eksistensen av alle levende vesener på planeten. En person kan ikke redusere graden av stråling, men han kan beskytte seg mot dens negative effekter.