Solstråling - hva er det?

og blir re-utstrålet som varme, noe som resulterer i oppvarming av stratosfæren. SOLSTRÅLING - elektromagnetisk og korpuskulær stråling fra solen. Elektromagnetisk stråling beveger seg som elektromagnetiske bølger med lysets hastighet og trenger inn i jordens atmosfære. Før jordens overflate
Solstråling kommer i form av direkte og diffus stråling. Solstråling - hovedkilde
Spektralområdet for elektromagnetisk stråling fra solen er veldig bredt - fra radiobølger til røntgenstråler - men dens maksimale intensitet faller på den synlige (gulgrønne) delen av spekteret.
Det er også en korpuskulær del av solstrålingen, hovedsakelig bestående av protoner som beveger seg fra solen med hastigheter på 300-1500 km/s (solvind). Under solutbrudd produseres det også høyenergipartikler (hovedsakelig protoner og elektroner), som danner solkomponenten i kosmiske stråler.
Energibidraget til den korpuskulære komponenten av solstråling til dens totale intensitet er lite sammenlignet med den elektromagnetiske. Derfor, i en rekke applikasjoner, brukes begrepet "solstråling" i en snever betydning, og betyr bare dens elektromagnetiske del.
Mengden solstråling avhenger av solhøyden, tiden på året og atmosfærens gjennomsiktighet. Aktinometre og pyrheliometre brukes til å måle solstråling. Intensiteten til solstråling måles vanligvis ved dens termiske effekt og uttrykkes i kalorier per overflateenhet per tidsenhet.
Solstråling påvirker jorden sterkt bare på dagtid, selvfølgelig - når solen er over horisonten. Dessuten er solstråling veldig sterk nær polene, under polare dager, når solen er over horisonten selv ved midnatt. Men om vinteren, på de samme stedene, stiger ikke solen over horisonten i det hele tatt, og påvirker derfor ikke regionen. Solstråling er ikke blokkert av skyer, og når derfor fortsatt jorden (når solen er rett over horisonten). Solstråling er en kombinasjon av den lyse gule fargen til solen og varme, varme passerer også gjennom skyer. Solstråling overføres til jorden ved stråling, og ikke ved termisk ledning.
Mengden stråling som mottas av et himmellegeme avhenger av avstanden mellom planeten og stjernen - ettersom avstanden dobles, reduseres mengden stråling som mottas fra stjernen til planeten fire ganger (proporsjonal med kvadratet på avstanden mellom planeten og planeten). Stjernen). Dermed til og med Små forandringer avstandene mellom planeten og stjernen (avhengig av eksentrisiteten til banen) fører til en betydelig endring i mengden stråling som kommer inn på planeten. Eksentrisiteten til jordens bane er heller ikke konstant - i løpet av årtusener endres den, og danner med jevne mellomrom en nesten perfekt sirkel, noen ganger når eksentrisiteten 5% (for øyeblikket er den 1,67%), det vil si at ved perihelium mottar jorden for tiden 1,033 mer solstråling enn ved aphelion, og ved størst eksentrisitet - mer enn 1,1 ganger. Mengden innkommende solstråling avhenger imidlertid mye sterkere av endringene i årstidene - for øyeblikket forblir den totale mengden solstråling som kommer inn på jorden praktisk talt uendret, men på breddegrader på 65 N (breddegraden til de nordlige byene i Russland og Canada ) om sommeren mengden av innkommende solstråling mer enn 25% mer enn om vinteren. Dette skjer fordi jorda vippes i en vinkel på 23,3 grader i forhold til solen. Vinter- og sommerendringer kompenseres gjensidig, men likevel, ettersom breddegraden på observasjonsstedet øker, blir gapet mellom vinter og sommer større og større, så ved ekvator er det ingen forskjell mellom vinter og sommer. Utenfor polarsirkelen er solinnstrålingen veldig høy om sommeren og veldig lav om vinteren. Dette former klimaet på jorden. I tillegg kan periodiske endringer i eksentrisiteten til jordens bane føre til fremveksten av forskjellige geologiske epoker: for eksempel,

Generell hygiene. Solinnstråling og dens hygieniske betydning.

Med solstråling mener vi hele strålingsstrømmen som sendes ut av solen, som er elektromagnetiske svingninger av ulike bølgelengder. Fra et hygienisk synspunkt er den optiske delen av sollys, som opptar området fra 280-2800 nm, av spesiell interesse. Lengre bølger er radiobølger, kortere er gammastråler, ioniserende stråling når ikke jordoverflaten fordi de holdes tilbake i de øvre lagene av atmosfæren, spesielt i ozonlaget. Ozon er fordelt i hele atmosfæren, men i en høyde på ca. 35 km danner det ozonlaget.

Intensiteten til solstråling avhenger først og fremst av solens høyde over horisonten. Hvis solen er i senit, vil banen tatt av solstrålene være mye kortere enn deres vei hvis solen er i horisonten. Ved å øke banen endres intensiteten av solstråling. Intensiteten til solstråling avhenger også av vinkelen som solstrålene faller i, og det opplyste området avhenger også av dette (ettersom innfallsvinkelen øker, øker belysningsområdet). Dermed faller den samme solstrålingen på en større overflate, så intensiteten avtar. Intensiteten til solstråling avhenger av luftmassen som solstrålene passerer gjennom. Intensiteten av solstrålingen i fjellet vil være høyere enn over havet, fordi luftlaget som solstrålene passerer vil være mindre enn over havet. Spesiell betydning representerer påvirkningen av atmosfærens tilstand og dens forurensning på intensiteten av solstråling. Hvis atmosfæren er forurenset, reduseres intensiteten av solstråling (i byen er intensiteten av solstråling i gjennomsnitt 12% mindre enn i landlige områder). Spenningen til solstråling har en daglig og årlig bakgrunn, det vil si at spenningen til solstråling endres i løpet av dagen, og avhenger også av årstiden. Den høyeste intensiteten av solstråling er observert om sommeren, den laveste om vinteren. Når det gjelder dens biologiske effekt, er solstråling heterogen: det viser seg at hver bølgelengde har en annen handling på menneskekroppen. I denne forbindelse er solspekteret konvensjonelt delt inn i 3 seksjoner:

1. ultrafiolette stråler, fra 280 til 400 nm

2. synlig spektrum fra 400 til 760 nm

3. infrarøde stråler fra 760 til 2800 nm.

Med daglig og årlig solstråling endres sammensetningen og intensiteten til individuelle spektre. Strålene i UV-spekteret gjennomgår de største endringene.

Vi estimerer intensiteten av solstråling basert på den såkalte solkonstanten. Solkonstanten er mengden solenergi mottatt per tidsenhet per arealenhet plassert ved den øvre grensen av atmosfæren i rette vinkler på solstrålene i gjennomsnittlig avstand til jorden fra solen. Denne solkonstanten ble målt av satellitt og er lik 1,94 kalorier/cm 2

Spenning solstråler ved middagstid i mai i Jalta 1.33, i Moskva 1.28, i Irkutsk 1.30, i Tasjkent 1.34.

Biologisk betydning av den synlige delen av spekteret.

Den synlige delen av spekteret er et spesifikt irriterende middel for synsorganet. Lys er en nødvendig betingelse for funksjonen til øyet, det mest subtile og følsomme sanseorganet. Lys gir omtrent 80 % av informasjonen om omverdenen. Dette er den spesifikke effekten av synlig lys, men også den generelle biologiske effekten av synlig lys: det stimulerer kroppens vitale aktivitet, forbedrer metabolismen, forbedrer det generelle velvære, påvirker den psyko-emosjonelle sfæren og øker ytelsen. Lys gjør deg sunnere miljø. Med mangel på naturlig lys oppstår endringer i synsorganet. Trettheten setter raskt inn, ytelsen reduseres og arbeidsrelaterte skader øker. Kroppen påvirkes ikke bare av belysning, men også forskjellige farger har forskjellige effekter på den psyko-emosjonelle tilstanden. De beste ytelsesindikatorene ble oppnådd med preparatet under gul og hvit belysning. Psykofysiologisk virker farger motsatt av hverandre. I denne forbindelse ble det dannet 2 grupper av farger:
1) varme farger - gul, oransje, rød. 2) kalde toner - blå, blå, fiolett. Kalde og varme toner har ulike fysiologiske effekter på kroppen. Varme toner øker muskelspenninger, øker blodtrykket og øker pustefrekvensen. Kalde toner, tvert imot, senker blodtrykket og bremser hjerterytmen og pusten. Dette brukes ofte i praksis: for pasienter med høy temperatur Avdelinger malt lilla er mest egnet mørk oker forbedrer trivselen til pasienter med lavt blodtrykk. Rød farge øker appetitten. Dessuten kan effektiviteten til stoffet økes ved å endre fargen på tabletten. Pasienter som led av depressive lidelser fikk samme medisin i tabletter av forskjellige farger: rød, gul, grønn. Behandling med gule tabletter ga de beste resultatene.

Farge brukes som bærer av kodet informasjon, for eksempel i produksjon for å indikere fare. Det er en generelt akseptert standard for signalidentifikasjonsfarger: grønn - vann, rød - damp, gul - gass, oransje - syrer, lilla - alkalier, brun - brennbare væsker og oljer, blå - luft, grå - annet.

Fra et hygienisk synspunkt utføres vurderingen av den synlige delen av spekteret i henhold til følgende indikatorer: naturlig og kunstig belysning vurderes separat. Naturlig belysning vurderes i henhold til 2 grupper av indikatorer: fysisk og belysning. Den første gruppen inkluderer:

1. lyskoeffisient -- karakteriserer forholdet mellom arealet av den glaserte overflaten av vinduene til gulvarealet.

2. Innfallsvinkel - karakteriserer vinkelen som strålene faller. I henhold til normen skal minimum innfallsvinkel være minst 270.

3. Vinkelen på hullet - karakteriserer belysningen av himmelsk lys (må være minst 50). I første etasje i Leningrad-hus - brønner er denne vinkelen praktisk talt fraværende.

4. Dybden på rommet er forholdet mellom avstanden fra vinduets øverste kant til gulvet til rommets dybde (avstanden fra ytre til innervegg).

Lysindikatorer er indikatorer som bestemmes ved hjelp av en enhet - en luxmeter. Absolutt og relativ belysning måles. Absolutt belysning er belysningen på gaten. Belysningsstyrkekoeffisient (KEO) er definert som forholdet mellom relativ belysningsstyrke (målt som forholdet mellom relativ belysningsstyrke (målt i et rom) til absolutt, uttrykt i %. Belysning i et rom måles på arbeidsplassen. Prinsippet for drift av en lux-måleren er at enheten har en følsom fotocelle (selen - siden selen er nær følsomhet for det menneskelige øyet. Den omtrentlige belysningen på gaten kan bestemmes ved hjelp av en lysklimagraf).

For å evaluere kunstig belysning av lokaler er lysstyrke, mangel på pulsering, farge osv. viktig.

Infrarøde stråler. Den viktigste biologiske effekten av disse strålene er termisk, og denne effekten avhenger også av bølgelengden. Korte stråler bærer mer energi, så de trenger dypere inn og har en sterk termisk effekt. Den lange delen utøver sin termisk effekt på en overflate. Dette brukes i fysioterapi for å varme opp områder på forskjellige dybder.

For å måle infrarøde stråler er det en enhet - et aktinometer. Infrarød stråling måles i kalorier per cm2\min. De negative effektene av infrarøde stråler observeres i varme butikker, hvor de kan føre til yrkessykdommer - grå stær (skygning av linsen). Grå stær er forårsaket av korte infrarøde stråler. Et forebyggende tiltak er bruk av vernebriller og verneklær.

Funksjoner av virkningen av infrarøde stråler på huden: brannskader oppstår - erytem. Det oppstår på grunn av termisk utvidelse av blodkar. Dens særegenhet er at den har forskjellige grenser og dukker opp umiddelbart.

På grunn av virkningen av infrarøde stråler kan 2 tilstander i kroppen oppstå: heteslag og solstikk. Solstikk er et resultat av direkte eksponering for sollys på menneskekroppen, hovedsakelig med skade på sentralnervesystemet. Solstikk rammer de som tilbringer mange timer i strekk under de brennende solstrålene med avdekket hode. Hjernehinnene varmes opp.

Heteslag oppstår på grunn av overoppheting av kroppen. Det kan skje med de som presterer tungt fysisk arbeid i et varmt rom eller i varmt vær. Heteslag var spesielt vanlig blant vårt militære personell i Afghanistan.

I tillegg til aktinometre for måling av infrarød stråling, finnes det ulike typer pyramidometre. Grunnlaget for denne handlingen er absorpsjonen av strålende energi av den svarte kroppen. Det mottakelige laget består av svertede og hvite plater, som, avhengig av infrarød stråling, varmes opp forskjellig. En strøm genereres på termopilen og intensiteten av infrarød stråling registreres. Siden intensiteten av infrarød stråling er viktig under produksjonsforhold, er det standarder for infrarød stråling for varme butikker for å unngå negative effekter på menneskekroppen, for eksempel i en rørrulleverksted er benken 1,26 - 7,56, jernsmelting 12,25 . Strålingsnivåer over 3,7 anses som betydelige og krever forebyggende tiltak - bruk av beskyttelsesskjermer, vanngardiner og spesielle klær.

Ultrafiolette stråler (UV).

Dette er den mest biologisk aktive delen av solspekteret. Den er også heterogen. I denne forbindelse skilles det mellom langbølget og kortbølget UV. UV fremmer soling. Når UV kommer inn i huden, dannes 2 grupper av stoffer i den: 1) spesifikke stoffer, disse inkluderer vitamin D, 2) ikke-spesifikke stoffer - histamin, acetylkolin, adenosin, det vil si at dette er produkter av proteinnedbrytning. Soling- eller erytemeffekten kommer ned til en fotokjemisk effekt - histamin og andre biologisk aktive stoffer fremmer vasodilatasjon. Det særegne ved dette erytemet er at det ikke vises umiddelbart. Erytem har klart definerte grenser. Ultrafiolett erytem fører alltid til en mer eller mindre uttalt brunfarge, avhengig av mengden pigment i huden. Mekanismen for solingsvirkning er ennå ikke tilstrekkelig studert. Det antas at det første erytem oppstår, uspesifikke stoffer som histamin frigjøres, kroppen omdanner produktene av vevsnedbrytning til melanin, som et resultat av at huden får en særegen nyanse. Soling er derfor en test av kroppens beskyttende egenskaper (en syk person blir ikke brun, garner sakte).

Den mest gunstige solingen skjer under påvirkning av UV-stråler med en bølgelengde på omtrent 320 nm, det vil si når den utsettes for den langbølgede delen av UV-spekteret. I sør dominerer kortbølgede UFL-er, og i nord dominerer langbølgede UFL-er. Kortbølgede stråler er mest utsatt for spredning. Og spredning skjer best i en ren atmosfære og i den nordlige regionen. Dermed er den mest nyttige brunfargen i nord lengre, mørkere. UFL er en veldig kraftig faktor i forebygging av rakitt. Med mangel på UVB utvikler rakitt hos barn, og osteoporose eller osteomalaci hos voksne. Dette oppstår vanligvis i det fjerne nord eller blant grupper av arbeidere som jobber under jorden. I Leningrad-regionen, fra midten av november til midten av februar, er UV-delen av spekteret praktisk talt fraværende, noe som bidrar til utviklingen av solsult. For å forhindre solbrenthet brukes kunstig soling. Lyssult er et langvarig fravær av UV-spekteret. Ved eksponering for UV i luften dannes det ozon, hvor konsentrasjonen må kontrolleres.

UFL-er har en bakteriedrepende effekt. Den brukes til å desinfisere store avdelinger, matvarer, vann.

Intensiteten til UV-stråling bestemmes av den fotokjemiske metoden av mengden oksalsyre som spaltes under påvirkning av UV i kvartsreagensrør (vanlig glass sender ikke UV-lys). Intensiteten til UV-stråling bestemmes også av en ultrafiolett måler. For medisinske formål måles ultrafiolett stråling i biodoser.