Laskettu kaava on suora ja auringon kokonaissäteily. Mikä määrää auringon säteilyn määrän

TASK-RES

Miten määritetään 1 m2:n pinta-alasta 1 sekunnissa säteilevän kokonaisenergian määrä VASTAUS Miten määritetään energian kokonaismäärä, jonka 1 m 2 pintaa emittoi 1 sekunnissa E (T) = aT 4

missä a = 5,67 10 -8 W / (m 2 K 4), T on mustan kappaleen absoluuttinen lämpötila Kelvinin asteikolla.Tätä säännönmukaisuutta kutsutaan Stefan-Boltzmannin säteilylain mukaan. perustettiin viime vuosisadalla lukuisten kokeellisten havaintojen perusteella ja Stefanin toimesta, L. Boltzmannin teoreettisesti perustelemana, perustuen klassisiin tasapainosäteilyn termodynamiikan ja sähködynamiikan lakeihin, ja myöhemmin, vuosisadamme alussa, se todettiin että tämä malli seuraa M. Planckin päättelemästä tasapainosäteilyn spektrin energiajakauman kvanttilaista.

Laskentamenetelmä mustan kappaleen suurimman säteilyenergian muodostavan aallonpituuden λ m määrittämiseksi Wienin siirtymälain mukaan aallonpituus λ m, joka vastaa mustan kappaleen enimmäissäteilyenergiasta, on kääntäen verrannollinen absoluuttiseen lämpötilaan T:

Lain säteilyn spektrivoiman jakautumisesta absoluuttisen mustan kappaleen mukaan on Planckin laatima, joten sitä kutsutaan ns. Planckin säteilylaki. Tämä laki määrää, että säteilyteho yksikköaallonpituusvälillä määräytyy lämpötilan mukaan T täysin musta runko: Lisäksi, Tämän kaavan johtaminen säteilyn termodynaamisen tasapainon oletuksen lisäksi perustuu sen kvanttiluonteeseen, eli säteilyenergia summataan yksittäisten kvanttien energiasta energiaan E h = hv. Huomaa, että se edustaa kokonaisenergiaa, jonka absoluuttisen mustan kappaleen pintayksikkö emittoi 2π:n avaruuskulmaan 1 sekunnissa, koko taajuusalueella, ja se on yhtäpitävä Stefan-Boltzmannin lain kanssa.

Laskentamenetelmä suoran auringonvalon ilmakehän läpi kulkeman optisen massan määrittämiseksi Suoran auringonvalon ilmakehän läpi kulkema etäisyys riippuu tulokulmasta (zeniittikulmasta) ja havainnoijan korkeudesta merenpinnan yläpuolella.Oletetaan selkeä taivas ilman pilviä, pölyä tai ilmansaasteet. Koska ilmakehän ylärajaa ei ole tarkasti määritelty, kuljettua matkaa tärkeämpi tekijä on säteilyn vuorovaikutus ilmakehän kaasujen ja höyryjen kanssa. normaali paine, on vuorovaikutuksessa tietyn ilmamassan kanssa. Lisääntynyt reitin pituus säteen vinosti.

Suora virtaus, joka normaalisti kulkee normaalipaineessa ilmakehän läpi, on vuorovaikutuksessa tietyn ilmamassan kanssa. Lisääntynyt reitin pituus säteen vinosti.

Optinen massa m = secθ z: 1 ajon pituus lisätty kertoimella T; 2-normaali insidenssi Kulmaa θ z normaaliin tulorataan verrattuna kutsutaan optinen massa ja se on merkitty symbolilla T. Kuvasta, ottamatta huomioon maan pinnan kaarevuutta, saamme m = secθ z.

Laskentamenetelmä tilan intensiteetin määrittämiseksi auringonsäteily(aurinkovakio) S o saatu Auringolta If maan säde R, ja kosmisen auringon säteilyn intensiteetti (aurinkovakio) S o, silloin Auringosta saatu energia on π R 2 (1 - ρ 0) Joten. Tämä energia on yhtä suuri kuin sisään säteilevä energia tilaa Maapallo, jolla on emissiokyky ε = 1 ja keskilämpötila T e, Siksi .

Maan pinnalta tulevan pitkäaaltoisen säteilyn spektrijakauma avaruudesta tarkasteltuna vastaa suunnilleen täysin mustan kappaleen spektrijakaumaa 250 K:n lämpötilassa. Ilmakehän säteily etenee sekä Maan pintaan että avaruudessa. vastakkaiseen suuntaan. Maan mustan kappaleen tehollinen lämpötila säteilijänä vastaa lämpötilaa, jossa ilmakehän ulkokerrokset säteilevät, ei maan pinta.

Laskentamenetelmä auringon säteilyenergian vuon ja tiheyden määrittämiseksi Meteorologiassa säteilyenergiavirrat jaetaan lyhytaaltoiseen säteilyyn, jonka aallonpituudet ovat 0,2 - 5,0 μm, ja pitkäaaltoiseen säteilyyn, jonka aallonpituudet ovat 5,0 - 100 μm. Lyhytaaltoiset auringon säteilyvuot jaetaan: - suoraan;

- haja (haja) - kokonais. Aurinkoenergia W- Säteilyenergian yksikkönä kutsutaan sähkömagneettisten aaltojen kuljettamaa energiaa W Kansainvälisessä yksikköjärjestelmässä SI on 1 joule. Säteilevä virtaФ e - joka määritetään kaavalla: Ф e = W / t,

missä W- säteilyenergia ajan myötä t.

Olettaen W = 1 J, t = 1 kanssa, saamme: 1 SI (F e) = 1 J / 1 sek = 1 W. Säteilyvuon tiheys säteily ( säteilyvirta I) joka määritellään kaavalla: missä F e on pinnalle S tasaisesti tuleva säteilyvuo.

Olettaen Ф e = 1 W, S = 1 m 2, löydämme: 1 SI (E e) = 1 W / 1 m 2 = 1 W / m 2.

Laskentakaava suora ja täydellinen auringon säteily

Suora auringon säteily-I s edustaa aurinkolevyltä tulevaa säteilyvirtaa mitattuna tasossa, joka on kohtisuorassa auringonsäteitä vastaan. Vaakasuoralle pinnalle saapuva suora säteily (S ") lasketaan kaavalla:

S "= I p sin h, missä h- auringon korkeus horisontin yläpuolella. Suoran auringonsäteilyn mittaamiseen käytetään Savinov-Yanishevsky aktinometriä. Auringon hajasäteily (D) - kutsutaan säteilyä, joka tulee vaakapinnalle kaikista taivaan kohdista, lukuun ottamatta aurinkokiekkoa ja aurinkovyöhykettä, jonka säde on 5 0 ilmakehän kaasumolekyylien, vesipisaroiden tai pilvien jääkiteitä ja ilmakehään suspendoituneita kiinteitä hiukkasia. Auringon kokonaissäteily Q- sisältää kahden tyyppisen vaakatasoon kohdistuvan säteilyn: suoran ja hajakuoren. Q = S "+ D(4.7) Maan pinnalle saapuva kokonaissäteily absorboituu enimmäkseen ylempään, ohueseen maa- tai vesikerrokseen ja muuttuu lämmöksi ja heijastuu osittain.

Määritä taivaanpallon pääpisteet Taivaallinen pallo On mielivaltainen säde mielivaltainen pallo. Sen keskus yhdistetään ratkaistavasta ongelmasta riippuen yhteen tai toiseen avaruuden pisteeseen. Luotiviiva leikkaa taivaanpallon pinnan kahdessa pisteessä: ylemmässä Z - zeniitissä - ja alemmassa Z "- pohjassa taivaanpallon pääpisteet ja ympyrät

Määritä auringon taivaankoordinaatit ympyrät, joiden suhteen Auringon (valaisimen) paikka määräytyy, ovat todellinen horisontti ja taivaanmeridiaani - koordinaatit ovat Auringon korkeus (h) ja sen atsimuutti (A) Auringon näennäinen sijainti missä tahansa maan pisteessä määräytyy näiden kahden kulman perusteella Vaakakoordinaattijärjestelmä Auringon korkeus h horisontin yläpuolella – kulma havaintopisteestä aurinkoon suuntautuvan suunnan ja tämän pisteen kautta kulkevan vaakatason välillä. Auringon atsimuutti A - meridiaanin tason ja havaintopisteen läpi piirretyn pystytason ja auringon välinen kulma. Zeniittikulma Z - kulma zeniittiin (Z) ja aurinkoon suuntautuvan suunnan välillä. Tämä kulma täydentää päivänseisauksen korkeutta. h + z = 90. Kun maa on kohti aurinkoa eteläsivullaan, atsimuutti on nolla ja korkeus on maksimissaan. Tämä viittaa käsitteeseen keskipäivä, joka otetaan vuorokauden (tai päivän toisen puoliskon) lähtölaskenta-ajan alkamiseksi.

Laskentamenetelmä aurinkokulmaajan (Auringon tuntikulman) määrittämiseksi Auringon kulmaaika (auringon tuntikulma) τ - edustaa Auringon kulmasiirtymää keskipäivällä (1 tunti vastaa π / 12 iloinen tai 15° kulmapoikkeama). Poikkeama itään etelästä (eli aamun arvo) katsotaan positiiviseksi. Auringon tuntikulma τ vaihtelee paikallisen meridiaanin ja aurinkomeridiaanin tasojen välillä. Kerran 24 tunnissa Aurinko tulee meridionaalitasolle.Maan päivittäisen pyörimisen vuoksi tuntikulma τ muuttuu vuorokauden aikana 0 - 360 o tai 2π rad (radiaania), 24 tunnissa, joten maapallo kiertää kiertoradallaan akselinsa ympäri kulmanopeudella Jos otamme aurinkoajan todellisesta keskipäivästä, joka vastaa hetkeä, jolloin aurinko kulkee paikallisen meridiaanin tason läpi, voimme kirjoittaa:, rakeita tai iloinen

Laskentamenetelmä Auringon deklinaation määrittämiseksi Deklinaatio Auringot - Auringon suunnan ja päiväntasaajan välistä kulmaa kutsutaan deklinaatioksi δ ja se on kausivaihtelun mitta. Deklinaatio ilmaistaan ​​yleensä radiaaneina (tai asteina) päiväntasaajasta pohjoiseen tai etelään. Mitattu 0° - 90° ( positiivinen arvo päiväntasaajan pohjoispuolella, negatiivinen - etelä) Maa kiertää Auringon vuodessa. Maan akselin suunta pysyy kiinteänä avaruudessa kulmassa 8 0 = 23,5 ° pyörimistason normaaliin, Pohjoisella pallonpuoliskolla δ muuttuu tasaisesti arvosta δ 0 = + 23,5° kesäpäivänseisauksen aikana arvoon δ 0 = -23,5° talvipäivänseisauksen aikana. rakeita

missä NS- vuoden päivä ( n= 1 vastaa tammikuun 1. päivää) .Päiväntasaus δ = 0 , ja auringonnousun ja -laskun pisteet sijaitsevat tiukasti EW-horisontissa, joten Auringon liikerata taivaanpalloa pitkin ei ole suljettu käyrä, vaan eräänlainen pallomainen spiraali, joka puristaa pallon sivupinnalle sisällä suikale - .

Kesälukukauden aikana 21. maaliskuuta - 23. syyskuuta Aurinko sijaitsee päiväntasaajan yläpuolella pohjoisella taivaanpuoliskolla. Talvipuoliskolla 23.9.–21.3. Aurinko sijaitsee päiväntasaajatason alapuolella eteläisellä taivaanpuoliskolla.

Auringonsäteily- planeettajärjestelmämme valon luontainen säteily. Aurinko on tärkein tähti, jonka ympäri maapallo pyörii, samoin kuin naapuriplaneetat. Itse asiassa se on valtava punaisen kuuma kaasupallo, joka lähettää jatkuvasti energiavirtoja ympäröivään tilaan. Juuri heitä kutsutaan säteilyksi. Tappavaa, mutta samaan aikaan juuri tämä energia on yksi tärkeimmistä tekijöistä, jotka mahdollistavat elämän planeetallamme. Kuten kaikki tässä maailmassa, auringon säteilyn hyödyt ja haitat orgaaniselle elämälle liittyvät läheisesti toisiinsa.

Yleinen idea

Ymmärtääksesi mitä auringon säteily on, sinun on ensin ymmärrettävä, mitä aurinko on. Päälämmönlähde, joka tarjoaa olosuhteet orgaaniselle olemassaololle planeetallamme, kosmisessa avaruudessa on vain pieni tähti Linnunradan galaktisella laitamilla. Mutta maan asukkaille aurinko on miniuniversumin keskus. Loppujen lopuksi planeettamme pyörii tämän kaasuhyytymän ympärillä. Aurinko antaa meille lämpöä ja valoa, eli se tarjoaa energiamuotoja, joita ilman olemassaolomme olisi mahdotonta.

Muinaisina aikoina auringon säteilyn lähde - Aurinko - oli jumaluus, palvonnan arvoinen esine. Auringon liikerata taivaalla näytti ihmisille selvältä todisteelta Jumalan tahto... Yrityksiä ymmärtää ilmiön olemusta ja selittää, mikä tämä valaisin on, on tehty pitkään, ja Kopernikus antoi erityisen merkittävän panoksen niihin muodostaen idean heliosentrisyydestä, joka poikkesi hämmästyttävän yleisesti yleisesti hyväksytystä. tuon aikakauden geosentrismi. Tiedetään kuitenkin varmasti, että muinaisina aikoina tiedemiehet ovat usein miettineet, mitä aurinko on, miksi se on niin tärkeä planeetallamme oleville elämänmuodoille, miksi tämän tähden liike on juuri sellainen kuin me sen näemme.

Tekniikan kehitys on mahdollistanut sen, että on helpompi ymmärtää, mikä aurinko on, mitä prosesseja tapahtuu tähden sisällä, sen pinnalla. Tiedemiehet ovat oppineet, mitä auringon säteily on, kuinka kaasuobjekti vaikuttaa vaikutusalueellaan oleviin planeetoihin, erityisesti maapallon ilmastoon. Nyt ihmiskunnalla on riittävän laaja tietokanta sanoakseen luottavaisin mielin: saatiin selville, mitä Auringon lähettämä säteily pohjimmiltaan on, miten tätä energiavirtaa mitataan ja miten muotoilla sen vaikutuksen piirteet eri muotoihin. orgaanisesta elämästä maapallolla.

Tietoja ehdoista

Tärkein askel konseptin olemuksen hallitsemisessa otettiin viime vuosisadalla. Silloin maineikas tähtitieteilijä A. Eddington muotoili oletuksen: lämpöydinfuusio tapahtuu auringon syvyyksissä, mikä mahdollistaa valtavan energiamäärän vapautumisen tähteen ympärillä olevaan tilaan. Auringon säteilyn määrää yritettiin arvioida valaisimen ympäristön todellisten parametrien määrittämiseksi. Joten ydinlämpötila on tutkijoiden laskelmien mukaan 15 miljoonaa astetta. Tämä riittää selviytymään protonien vastavuoroisesta hylkivästä vaikutuksesta. Yksiköiden törmäys johtaa heliumytimien muodostumiseen.

Uusi tieto herätti monien tunnettujen tiedemiesten huomion, mukaan lukien A. Einstein. Yrittäessään arvioida auringon säteilyn määrää tutkijat ovat havainneet, että heliumytimien massa on pienempi kuin 4 protonin kokonaisarvo, joka tarvitaan uuden rakenteen muodostamiseen. Näin tunnistettiin reaktioiden ominaisuus, jota kutsuttiin "massavikaksi". Mutta luonnossa mikään ei voi kadota jälkiä jättämättä! Yrittäessään löytää "paonneita" määriä tutkijat vertasivat energiaparannusta ja massamuutoksen spesifisyyttä. Silloin oli mahdollista paljastaa, että ero on gamma-kvantien lähettämä.

Säteilevät esineet kulkevat tähtemme ytimestä sen pinnalle lukuisten ilmakehän kaasumaisten kerrosten kautta, mikä johtaa alkuaineiden pirstoutumiseen ja sähkömagneettisen säteilyn muodostumiseen niiden pohjalta. Muita auringon säteilytyyppejä ovat muun muassa ihmissilmän havaitsema valo. Karkeat arviot viittaavat siihen, että gamma-kvanttien läpikulkuprosessi kestää noin 10 miljoonaa vuotta. Vielä kahdeksan minuuttia - ja säteilevä energia saavuttaa planeettamme pinnan.

Miten ja mitä?

Auringon säteilyä kutsutaan sähkömagneettisen säteilyn kokonaiskompleksiksi, jolle on ominaista melko laaja alue. Tämä sisältää niin sanotun aurinkotuulen, eli elektronien, valohiukkasten muodostaman energiavirran. Planeettamme ilmakehän rajakerroksessa havaitaan jatkuvasti samaa auringonsäteilyn voimakkuutta. Tähden energia on diskreetti, sen siirto tapahtuu kvanttien kautta, kun taas korpuskulaarinen vivahde on niin merkityksetön, että säteitä voidaan pitää sähkömagneettisina aaltoina. Ja niiden jakautuminen, kuten fyysikot havaitsivat, tapahtuu tasaisesti ja suoraviivaisesti. Siksi auringon säteilyn kuvaamiseksi on tarpeen määrittää sen luontainen aallonpituus. Tämän parametrin perusteella on tapana erottaa useita säteilytyyppejä:

• lämpimästi;
• radioaalto;
• Valkoinen valo;
• ultravioletti;
• gamma;
• röntgenkuvaus.

Parhaan infrapuna-, näkyvä- ja ultraviolettisäteilyn suhde on arvioitu seuraavasti: 52%, 43%, 5%.

Kvantitatiivista säteilyn arviointia varten on tarpeen laskea energiavuon tiheys, eli energiamäärä, joka saavuttaa rajatun alueen pinnasta tietyllä aikavälillä.

Tutkimukset ovat osoittaneet, että auringon säteily absorboituu pääasiassa planeetan ilmakehään. Tämän ansiosta se lämmitetään lämpötilaan, joka on mukava maapallon orgaaniselle elämälle. Olemassa oleva otsonikuori päästää läpi vain sadasosan ultraviolettisäteilystä. Samaan aikaan eläville olennoille vaaralliset lyhytaaltoiset aallot estyvät kokonaan. Ilmakehän kerrokset pystyvät sirottamaan lähes kolmanneksen auringonsäteistä ja toiset 20 % imeytyvät. Näin ollen enintään puolet kokonaisenergiasta saavuttaa planeetan pinnan. Tätä tieteen "jäännöstä" kutsutaan suoraksi auringonsäteilyksi.

Ja jos tarkemmin?

On olemassa useita tunnettuja näkökohtia, jotka määräävät, kuinka voimakasta suora säteily on. Merkittävimmät ovat leveysasteesta riippuvat tulokulmat ( maantieteellinen ominaisuus maapallon maasto), vuodenaika, joka määrittää, kuinka suuri etäisyys tiettyyn pisteeseen on säteilylähteestä. Paljon riippuu ilmakehän ominaisuuksista - kuinka saastunut se on, kuinka monta pilviä tietyllä hetkellä. Lopuksi, sen pinnan luonteella, jolle säde putoaa, eli sen kyvyllä heijastaa saapuvia aaltoja, on merkitystä.

Auringon kokonaissäteily on määrä, jossa yhdistyvät hajamäärät ja suora säteily. Intensiteetin arvioinnissa käytetty parametri ilmaistaan ​​kaloreina pinta-alayksikköä kohti. Muista samalla se eri aika päivää, säteilylle ominaiset arvot ovat erilaisia. Lisäksi energiaa ei voida jakaa tasaisesti planeetan pinnalle. Mitä lähempänä napaa, sitä korkeampi intensiteetti, kun taas lumipeitteet heijastavat voimakkaasti, mikä tarkoittaa, että ilma ei pääse lämpenemään. Näin ollen, mitä kauempana päiväntasaajasta, sitä vähemmän aurinkoaallon kokonaissäteily on.

Kuten tutkijat ovat pystyneet tunnistamaan, auringon säteilyn energialla on vakava vaikutus planeetan ilmastoon, se hallitsee erilaisten maapallolla olevien organismien elintärkeää toimintaa. Maassamme, samoin kuin sen lähimpien naapureiden alueella, kuten muissa pohjoisella pallonpuoliskolla sijaitsevissa maissa, talvella hallitsee hajasäteily, mutta kesällä suora säteily hallitsee.

Infrapuna-aallot

Auringon kokonaissäteilyn määrästä vaikuttava prosenttiosuus kuuluu infrapunaspektriin, jota ihmissilmä ei havaitse. Tällaisten aaltojen takia planeetan pinta lämpenee siirtäen vähitellen lämpöenergiaa ilmamassoille. Tämä auttaa ylläpitämään mukavaa ilmastoa, ylläpitämään olosuhteet orgaanisen elämän olemassaololle. Jos vakavia vikoja ei ole, ilmasto pysyy ehdollisesti muuttumattomana, mikä tarkoittaa, että kaikki olennot voivat elää tavanomaisissa olosuhteissa.

Valaisimemme ei ole ainoa infrapuna-aaltojen lähde. Samanlainen säteily on ominaista kaikille kuumennetuille esineille, mukaan lukien tavallinen akku ihmiskodissa. Infrapunasäteilyn havaitsemisen periaatteella toimii lukuisat laitteet, jotka mahdollistavat kuumennetun ruumiin näkemisen pimeässä ja muissa silmille epämukavissa olosuhteissa. Muuten, viime vuosina suosituiksi tulleet kompaktit laitteet toimivat samanlaisella periaatteella arvioidakseen, mistä rakennuksen osista suurin lämpöhäviö syntyy. Nämä mekanismit ovat erityisen yleisiä rakentajien ja omakotitalojen omistajien keskuudessa, koska ne auttavat tunnistamaan, minkä alueiden kautta lämpöä häviää, järjestämään niiden suojauksen ja estämään turhaa energiankulutusta.

Älä aliarvioi auringon infrapunasäteilyn vaikutusta ihmiskehoon vain siksi, että silmämme eivät pysty havaitsemaan tällaisia ​​aaltoja. Erityisesti säteilyä käytetään aktiivisesti lääketieteessä, koska sen avulla voidaan lisätä leukosyyttien pitoisuutta verenkiertoelimistössä sekä normalisoida verenkiertoa lisäämällä verisuonten luumenia. IR-spektriin perustuvia laitteita käytetään ihosairauksien ennaltaehkäisyyn, tulehdusten hoitoon akuutissa ja kroonisessa muodossa. Nykyaikaisimmat lääkkeet auttavat selviytymään kolloidisista arvista ja troofisista haavoista.

Tämä on utelias

Auringon säteilyn tekijöiden tutkimuksen perusteella oli mahdollista luoda todella ainutlaatuisia laitteita, joita kutsutaan termografeiksi. Niiden avulla on mahdollista havaita ajoissa erilaisia ​​sairauksia joita ei ole mahdollista havaita muilla tavoilla. Näin syöpä tai veritulppa löytyy. IR suojaa jossain määrin ultraviolettisäteilyltä, joka on vaarallista orgaaniselle elämälle, mikä mahdollisti tämän spektrin aaltojen käytön palauttamaan avaruudessa pitkään olleiden astronautien terveyden.

Ympärillämme oleva luonto on edelleen mysteeri, ja tämä koskee myös eri aallonpituisia säteilyä. Erityisesti infrapunavaloa ei vieläkään ymmärretä hyvin. Tiedemiehet tietävät, että se voi olla haitallista terveydelle, jos sitä käytetään väärin. Joten ei ole hyväksyttävää käyttää laitteita, jotka tuottavat tällaista valoa märkivien tulehtuneiden alueiden, verenvuodon ja pahanlaatuisten kasvainten hoitoon. Infrapunaspektri on vasta-aiheinen ihmisille, jotka kärsivät sydämen ja verisuonten toimintahäiriöistä, mukaan lukien aivoissa sijaitsevat.

Näkyvä valo

Yksi auringon kokonaissäteilyn elementeistä on ihmissilmälle näkyvä valo. Aaltosäteet kulkevat suorina linjoina, joten päällekkäisyyttä ei ole. Kerran tästä tuli huomattavan monien aihe tieteellisiä töitä: tiedemiehet pyrkivät ymmärtämään, miksi ympärillämme on niin monia sävyjä. Kävi ilmi, että valon avainparametreilla on rooli:

• taittuminen;
• heijastus;
• imeytyminen.

Kuten tiedemiehet ovat havainneet, esineet eivät itse voi olla näkyvän valon lähteitä, mutta ne voivat absorboida säteilyä ja heijastaa sitä. Heijastuskulmat, aaltotaajuus vaihtelevat. Vuosisatojen aikana ihmisen näkökyky on vähitellen parantunut, mutta tietyt rajoitukset johtuvat silmän biologisesta rakenteesta: verkkokalvo on sellainen, että se pystyy havaitsemaan vain tiettyjä heijastuneiden valoaaltojen säteitä. Tämä säteily on pieni rako ultravioletti- ja infrapuna-aaltojen välillä.

Lukuisat omituiset ja salaperäiset valopiirteet eivät vain tulleet monien teosten aiheeksi, vaan ne loivat myös perustan uuden fyysisen kurin syntymiselle. Samaan aikaan ilmestyi epätieteellisiä käytäntöjä, teorioita, joiden kannattajat uskovat, että väri voi vaikuttaa fyysinen tila henkilö, psyyke. Näiden oletusten perusteella ihmiset ympäröivät itsensä silmiä miellyttävillä esineillä, mikä tekee arjesta mukavampaa.

Ultravioletti

Yhtä tärkeä osa auringon kokonaissäteilyä on ultraviolettitutkimus, jonka muodostavat suuret, keskipitkät ja lyhyet aallot. Ne eroavat toisistaan ​​sekä fysikaalisten parametrien että orgaanisen elämän muotojen vaikutuksen ominaisuuksien osalta. Esimerkiksi pitkät ultraviolettiaallot ilmakehän kerroksissa ovat pääosin hajallaan, ja vain pieni prosenttiosuus saavuttaa maan pinnan. Mitä lyhyempi aallonpituus, sitä syvemmälle tällainen säteily voi tunkeutua ihmisen (eikä vain) ihoon.

Toisaalta ultravioletti on vaarallista, mutta ilman sitä monimuotoisen orgaanisen elämän olemassaolo on mahdotonta. Tällainen säteily on vastuussa kalsiferolin muodostumisesta kehossa, ja tämä elementti on välttämätön luukudoksen rakentamiselle. UV-spektri on tehokas riisitaudin, osteokondroosin ehkäisy, mikä on erityisen tärkeää lapsuudessa. Lisäksi tällainen säteily:

• normalisoi aineenvaihduntaa;
• aktivoi välttämättömien entsyymien tuotannon;
• tehostaa regeneratiivisia prosesseja;
• stimuloi verenkiertoa;
• laajentaa verisuonia;
• stimuloi immuunijärjestelmää;
• johtaa endorfiinien muodostumiseen, mikä tarkoittaa, että hermostunut ylikiihtyvyys vähenee.

mutta toisaalta

Edellä mainittiin, että auringon kokonaissäteily on säteilyn määrä, joka saavuttaa planeetan pinnan ja on hajallaan ilmakehässä. Näin ollen tämän tilavuuden elementti on kaiken pituinen ultravioletti. On muistettava, että tällä tekijällä on sekä myönteisiä että kielteisiä vaikutuksia orgaaniseen elämään. Auringonotto, joka on usein hyödyllistä, voi olla terveyshaittojen lähde. Liiallinen altistuminen suoralle auringonvalolle, erityisesti auringon lisääntyneen aktiivisuuden olosuhteissa, on haitallista ja vaarallista. Pitkäaikaiset vaikutukset kehoon sekä liian korkea säteilyaktiivisuus aiheuttavat:

• palovammat, punoitus;
• turvotus;
• hyperemia;
• lämpöä;
• pahoinvointi;
• oksentelua.

Pitkäaikainen ultraviolettisäteily aiheuttaa ruokahalun, keskushermoston toiminnan ja immuunijärjestelmän häiriön. Lisäksi päähän alkaa sattua. Kuvatut merkit ovat auringonpistoksen klassisia ilmentymiä. Henkilö itse ei välttämättä aina ole tietoinen siitä, mitä tapahtuu - tila pahenee vähitellen. Jos on havaittavissa, että joku lähellä on sairastunut, tulee antaa ensiapua. Kaava on seuraava:

• auttaa siirtymään suorasta valosta viileään, varjoisaan paikkaan;
• aseta potilas selälleen niin, että jalat ovat pään yläpuolella (tämä auttaa normalisoimaan verenkiertoa);
• jäähdytä kaula, kasvot vedellä ja laita kylmä kompressi otsalle;
• irrota solmio, vyö, riisu tiukat vaatteet;
• puoli tuntia hyökkäyksen jälkeen anna kylmää vettä juoda (pieni määrä).

Jos uhri on menettänyt tajuntansa, on tärkeää hakea välittömästi apua lääkäriltä. Ambulanssiryhmä siirtää henkilön turvalliseen paikkaan ja antaa glukoosi- tai C-vitamiiniruiskeen. Lääke ruiskutetaan laskimoon.

Kuinka ottaa aurinkoa oikein?

Jotta kokemuksesta ei oppisi kuinka epämiellyttävää voi olla liiallinen rusketuksen aikana saatu auringonsäteily, on tärkeää noudattaa turvallisen auringossa viettämisen sääntöjä. Ultraviolettivalo käynnistää melaniinin tuotannon, hormonin, joka auttaa ihoa suojautumaan aaltojen negatiivisilta vaikutuksilta. Tämän aineen vaikutuksesta iho tummenee ja sävy muuttuu pronssiksi. Ja tähän päivään asti kiistat siitä, kuinka hyödyllistä ja haitallista se on ihmisille, eivät ole laantuneet.

Yhtäältä rusketus on kehon yritys suojautua tarpeettomalta säteilyaltistumiselta. Tämä lisää pahanlaatuisten kasvainten muodostumisen todennäköisyyttä. Toisaalta rusketusta pidetään muodikkaana ja kauniina. Oman riskin minimoimiseksi on järkevää ennen rantatoimenpiteiden aloittamista selvittää, kuinka vaarallista auringonoton aikana saatava auringonsäteilymäärä on, miten minimoida riskit itselleen. Jotta kokemus olisi mahdollisimman miellyttävä, auringonottajien tulee:

• juoda paljon vettä;
• käytä ihoa suojaavia aineita;
• ottaa aurinkoa illalla tai aamulla;
• viettää enintään tunnin suorassa auringonsäteessä;
• älä juo alkoholia;
• sisällyttää valikkoon seleeniä, tokoferolia, tyrosiinia sisältäviä ruokia. Älä unohda beetakaroteenia.

Auringon säteilyn arvo ihmiskeholle on poikkeuksellisen suuri, ei pidä unohtaa sekä positiivisia että negatiivisia puolia. Sinun pitäisi olla tietoinen siitä erilaiset ihmiset biokemiallisia reaktioita tapahtuu yksilöllisillä ominaisuuksilla, joten joku puoli tuntia auringon ottaminen voi olla vaarallista. Ennen rantakautta on viisasta käydä lääkärissä arvioimassa ihon tyyppiä ja kuntoa. Tämä auttaa estämään terveyshaittoja.

Auringonpolttamaa tulee mahdollisuuksien mukaan välttää vanhemmalla iällä, synnytyksen aikana. Syöpää, mielenterveyshäiriöitä, ihosairauksia ja sydämen vajaatoimintaa ei yhdistetä auringonottoon.

Kokonaissäteily: missä on puute?

Auringon säteilyn jakautumisprosessi on varsin mielenkiintoinen pohdittavaksi. Kuten edellä mainittiin, vain noin puolet kaikista aalloista voi saavuttaa planeetan pinnan. Minne loput menevät? Ilmakehän eri kerroksilla ja mikroskooppisilla hiukkasilla, joista ne muodostuvat, on rooli. Otsonikerros absorboi vaikuttavan osan, kuten osoitettiin - nämä ovat kaikki aaltoja, joiden pituus on alle 0,36 mikronia. Lisäksi otsoni pystyy absorboimaan tietyntyyppisiä aaltoja ihmissilmälle näkyvästä spektristä, toisin sanoen 0,44-1,18 mikronin väliltä.

Ultraviolettivalo absorboituu jossain määrin happikerrokseen. Tämä on ominaista säteilylle, jonka aallonpituus on 0,13-0,24 mikronia. Hiilidioksidi ja vesihöyry voivat absorboida pienen osan infrapunaspektristä. Ilmakehän aerosoli absorboi osan (infrapunaspektri) auringon säteilyn kokonaismäärästä.

Lyhyiden luokan aallot ovat hajallaan ilmakehässä mikroskooppisten epähomogeenisten hiukkasten, aerosolin ja pilvien läsnäolon vuoksi. Epähomogeeniset alkuaineet, hiukkaset, joiden mitat ovat aallonpituutta pienemmät, aiheuttavat molekyylien sirontaa, kun taas suuremmille on ominaista indikaattorin kuvaama ilmiö eli aerosoli.

Muut määrät auringon säteilyä saavuttavat maan pinnan. Se yhdistää suoran säteilyn hajallaan.

Kokonaissäteily: tärkeitä näkökohtia

Kokonaisarvo on alueen vastaanottaman ja ilmakehään absorboituneen auringon säteilyn määrä. Jos taivaalla ei ole pilviä, säteilyn kokonaismäärä riippuu alueen leveysasteesta, taivaankappaleen sijainnin korkeudesta, maan pinnan tyypistä tällä alueella ja ilman läpinäkyvyyden tasosta . Mitä enemmän aerosolihiukkasia ilmakehässä on siroteltu, sitä pienempi on suora säteily, mutta sironneen säteilyn osuus kasvaa. Normaalisti, kun pilvisyyttä ei ole, hajasäteily on neljännes kokonaissäteilystä.

Maamme kuuluu siis pohjoisiin suurin osa vuotta sisään eteläiset alueet säteily on paljon korkeampi kuin pohjoisessa. Tämä johtuu tähden sijainnista taivaalla. Mutta lyhyt aikajakso touko-heinäkuussa on ainutlaatuinen ajanjakso, jolloin jopa pohjoisessa kokonaissäteily on varsin vaikuttavaa, koska aurinko on korkealla taivaalla ja päivänvalon pituus on pidempi kuin muina vuoden kuukausina. . Samaan aikaan maan Aasian puolella keskimäärin pilvisyyden puuttuessa kokonaissäteily on merkittävämpää kuin lännessä. Aaltosäteilyn maksimivoimakkuus havaitaan keskipäivällä ja vuotuinen maksimi kesäkuussa, jolloin aurinko on korkeimmalla taivaalla.

Auringon kokonaissäteilyä kutsutaan määräksi aurinkoenergia saavuttaa planeettamme. On syytä muistaa, että erilaiset ilmakehän tekijät johtavat siihen, että kokonaissäteilyn vuotuinen saapuminen on vähemmän kuin se voisi olla. Suurin ero todellisuudessa havaitun ja suurimman mahdollisen välillä on tyypillistä Kaukoidän alueille kesällä. Monsuunit aiheuttavat erittäin tiheitä pilviä, joten kokonaissäteily vähenee noin puoleen.

Kiinnostaa tietää

Suurin prosenttiosuus suurimmasta mahdollisesta aurinkoenergialle altistumisesta havaitaan (12 kuukaudelle laskettuna) maan eteläosassa. Indikaattori saavuttaa 80%.

Pilvisyys ei aina johda auringon säteilyn samaan sironnanopeuteen. Pilvien muodolla, aurinkolevyn ominaisuuksilla tietyllä ajanhetkellä on merkitystä. Jos se on avoin, pilvisyys vähentää suoraa säteilyä, kun taas hajautunut lisääntyy jyrkästi.

On myös päiviä, jolloin suoran säteilyn voimakkuus on suunnilleen sama kuin hajallaan olevan säteilyn. Päivittäinen kokonaisarvo voi olla jopa suurempi kuin täysin pilvettömälle päivälle ominaista säteilyä.

12 kuukaudelle laskettuna on kiinnitettävä erityistä huomiota tähtitieteellisiin ilmiöihin, jotka määrittävät numeerisia kokonaisindikaattoreita. Samaan aikaan pilvisyys johtaa siihen, että todellinen säteilymaksimi voidaan havaita ei kesäkuussa, vaan kuukautta aikaisemmin tai myöhemmin.

Säteily avaruudessa

Auringon säteilystä tulee planeettamme magnetosfäärin rajalta ja edelleen ulkoavaruuteen ihmisille hengenvaarallinen tekijä. Jo vuonna 1964 julkaistiin tärkeä populaaritieteellinen työ suojelumenetelmistä. Sen kirjoittajat olivat Neuvostoliiton tiedemiehet Kamanin, Bubnov. Tiedetään, että henkilön viikoittainen säteilyannos ei saa olla enempää kuin 0,3 röntgenkuvaa, kun taas vuoden aikana - 15 R:n sisällä. Lyhytaikaisella altistuksella henkilön raja on 600 R. Avaruuslennot, erityisesti olosuhteissa, joissa auringon aktiivisuus on arvaamaton, siihen voi liittyä astronautien merkittävä säteilyaltistus, mikä edellyttää lisäsuojatoimenpiteitä eri aallonpituuksilta.

Yli vuosikymmen on kulunut Apollo-lennoista, joiden aikana testattiin suojelumenetelmiä, tutkittiin ihmisten terveyteen vaikuttavia tekijöitä, mutta tähän päivään mennessä tiedemiehet eivät ole löytäneet tehokkaita, luotettavia menetelmiä geomagneettisten myrskyjen ennustamiseen. Voit tehdä ennusteen tunnissa, joskus useille päiville, mutta jopa viikoittaisilla oletuksilla toteutumismahdollisuudet eivät ole yli 5 %. Aurinkotuuli on vielä arvaamattomampi. Todennäköisyydellä joka kolmas astronautit, jotka lähtevät uuteen tehtävään, voivat joutua voimakkaisiin säteilyvirtoihin. Tämä tekee säteilyominaisuuksien tutkimuksesta ja ennustamisesta ja sitä vastaan ​​suojautumismenetelmien kehittämisestä entistä tärkeämmän.

Vastaus osoitteesta Kaukasoidi[aloittelija]
Kokonaissäteily on osa heijastunutta ja osa suoraa säteilyä. Riippuu pilvestä ja pilvisyydestä.

Vastaus osoitteesta Arman Shaisultanov[aloittelija]
auringon säteilyn arvo saryarkassa

Vastaus osoitteesta Vova Vasiljev[aloittelija]
Auringon säteily - Auringon sähkömagneettinen ja korpuskulaarinen säteily

Vastaus osoitteesta Nenänielun[aktiivinen]
Auringon säteily - Auringon sähkömagneettista ja korpuskulaarista säteilyä. Sähkömagneettinen säteily kulkee sähkömagneettisten aaltojen muodossa valon nopeudella ja tunkeutuu maan ilmakehään. Auringon säteily saavuttaa maan pinnan suorana ja hajasäteilynä.
Auringon säteily on tärkein energialähde kaikissa maan pinnalla ja ilmakehässä tapahtuvissa fysikaalisissa ja maantieteellisissä prosesseissa. Auringon säteilyä mitataan yleensä sen lämpövaikutuksella ja ilmaistaan ​​kaloreina pintayksikköä kohti aikayksikköä kohti. Kaiken kaikkiaan maapallo saa Auringosta alle kahden miljardin säteilystään.
Auringon kokonaissäteilyä mitataan kilokaloreina neliösenttimetriä kohti.
Pohjoisesta etelään siirtyessä alueen vastaanottaman auringon säteilyn määrä kasvaa.
Auringon säteily on valon ja lämmön säteilyä Auringosta.

Auringonsäteily- Maahan sähkömagneettisten aaltojen muodossa tulevan auringonsäteilyn energia.

Aurinko levittää voimakasta sähkömagneettista säteilyä ympärilleen. Vain kaksi miljardia osaa siitä putoaa maan ilmakehän yläkerroksiin, mutta se on valtava määrä kaloreita minuutissa.

Kaikki energiavirta ei saavuta maan pintaa - planeetta heittää suurimman osan siitä avaruuteen. Maa heijastaa niiden säteiden hyökkäystä, jotka ovat tuhoisia planeetan elävälle aineelle. Matkalla kohti maata auringonsäteet kohtaavat esteitä ilmakehän täyttävän vesihöyryn, hiilidioksidimolekyylien ja ilmaan leijuvien pölyhiukkasten muodossa. Ilmakehän "suodatin" imee huomattavan osan säteistä, hajottaa ne, heijastaa niitä. Pilvien heijastavuus on erityisen korkea. Tämän seurauksena maan pinta vastaanottaa suoraan vain 2/3 otsoniverkon välittämästä säteilystä. Mutta tästäkin osasta paljon heijastuu eri pintojen heijastavuuden mukaisesti.

Maan koko pinta saa hieman yli 100 000 kaloria cm2 minuutissa. Tämä säteily imeytyy kasvillisuuteen, maaperään, merten ja valtamerten pintaan. Se muuttuu lämmöksi, joka kuluu ilmakehän kerrosten lämmittämiseen, ilma- ja vesimassojen liikkeelle, koko maan monenlaisten elämänmuotojen luomiseen.

Auringon säteily pääsee maan pinnalle eri tavoin:

1. suora säteily: suoraan auringosta tuleva säteily, jos sitä ei peitä pilvet;
2. hajasäteily: säteilyn otto taivaanvahvista tai pilvistä, jotka hajottavat auringonsäteitä;
3. lämpö: säteilyn saanti tulee ilmakehästä, joka lämpenee säteilylle altistumisen seurauksena.

Suoraa ja hajallaan olevaa säteilyä vastaanotetaan vain päiväsaikaan. Yhdessä ne muodostavat kokonaissäteilyn. Auringon säteilyä, joka jää jäljelle heijastushäviön jälkeen pinnasta, kutsutaan absorboituneeksi.

Auringon säteilyä mitataan aktinometrillä.

Aurinko tulvii maan päälle kokonaisen energiameren, joka on käytännössä ehtymätön, joten viime vuodet yhä enemmän huomiota kiinnitetään aurinkoenergian käytön ongelmaan taloudessa. V eri maat aurinkoenergian suolanpoistolaitokset, vedenlämmittimet ja kuivaimet ovat jo toiminnassa. Keinotekoiset satelliitit, avaruusalukset ja laboratoriot, jotka on laukaissut maasta, saavat voimansa täysin auringon säteilystä.

Auringon säteily wikipedia
Sivustohaku:

Lämmön sisäänvirtauksen muutoksiin lyhyessä ajassa ja sen epätasaiseen jakautumiseen maisemakuoressa vaikuttavat useat olosuhteet, joista tarkastelemme tärkeimpiä.

Pienet säännölliset muutokset säteilyssä riippuvat ensisijaisesti siitä, että maa kiertää Auringon elliptisellä kiertoradalla ja siksi sen etäisyys Auringosta muuttuu. Perihelionissa eli kiertoradan pisteessä, joka on lähimpänä aurinkoa (Maa on siinä nykyisellä aikakaudella 1. tammikuuta), etäisyys on 147 miljoonaa km; aphelionissa eli Auringosta kauimpana olevan kiertoradan pisteessä (3. heinäkuuta) tämä etäisyys on jo 152 miljoonaa km; ero on 5 miljoonaa km. Tämän mukaisesti tammikuun alussa säteily lisääntyy 3,4 % verrattuna keskimääräiseen (eli laskettuna keskimääräiselle etäisyydelle Maan ja Auringon välillä) ja heinäkuun alussa vähenee 3,5 %.

Erittäin tärkeä tekijä, joka määrittää tämän tai toisen maanpinnan osan vastaanottaman säteilyn määrän, on auringonsäteiden tulokulma. Jos J on säteilyn intensiteetti säteiden pystysuorassa tulossa, silloin kun ne kohtaavat pinnan kulmassa α, säteilyn intensiteetti on J sin α: mitä terävämpi kulma, sitä Suuri alue säteen energian on oltava jakautunut ja siksi sitä pienempi se on pinta-alayksikköä kohti.

Auringon säteiden muodostama kulma maan pinnan kanssa riippuu maastosta, leveysasteesta ja Auringon korkeudesta horisontin yläpuolella, mikä muuttuu sekä päivän aikana että ympäri vuoden.

Päällä epätasainen maasto(ei väliä puhummeko vuorista vai pienistä epätasaisuuksista) Aurinko valaisee erilaisia ​​kohokuvioelementtejä eri tavalla. Aurinkoisella rinteellä säteiden tulokulma on suurempi kuin tasangolla kukkulan juurella, mutta vastakkaisella rinteellä tämä kulma on hyvin pieni. Leningradin lähellä etelään päin oleva ja 10°:n kulmassa kalteva kukkulan kaltevuus on samoissa lämpöolosuhteissa kuin Harkovin lähellä oleva vaakataso.

Talvella etelään päin olevat jyrkät rinteet lämpenevät paremmin kuin loivia rinteitä (koska aurinko on yleensä matalalla horisontin yläpuolella). Kesäisin etelän louhinta rinteet saavat enemmän lämpöä ja jyrkät vähemmän kuin vaakasuora pinta. Maapallomme pohjoisen rinteet saavat vähiten säteilyä kaikkina vuodenaikoina.

Auringon säteiden tulokulman riippuvuus maantieteellisestä leveysasteesta on melko monimutkainen, koska ekliptiikan nykyisellä kaltevuuskulmalla Auringon korkeus tietyssä paikassa (siis auringonsäteiden tulokulma) horisonttitasolla) muuttuu paitsi päivässä, myös vuodessa.

Korkein keskipäivän korkeus leveysasteella φ. Aurinko saavuttaa päiväntasauksen päivinä 90 ° - φ, kesäpäivänseisauksen päivänä 90 ° - φ + 23 °, 5 ja talvipäivänseisauksen päivänä 90 ° - φ - 23 °, 5.

Näin ollen suurin auringonvalon tulokulma keskipäivällä päiväntasaajalla vuodessa vaihtelee välillä 90 ° - 66 °, 5 ja navalla -23 °, 5 - + 23 °, 5, eli käytännössä 0 ° - + 23 °, 5 (koska negatiivinen kulma luonnehtii auringon uppoamisen suuruutta horisontin alle).

Tärkeä rooli auringon säteilyn muuntamisessa on kaasukuori Maapallo. Ilma-, vesi- ja pölyhiukkaset sirottavat auringonvaloa; tämän ansiosta se on kirkas päivällä ja ilman suoraa auringonvaloa. Lisäksi ilmakehä absorboi tietyn määrän säteilyenergiaa, eli se muuttaa sen lämpöenergiaksi. Lopuksi ilmakehään tuleva auringon säteily heijastuu osittain takaisin avaruuteen. Pilvet ovat erityisen voimakkaita heijastimia.

Tämän seurauksena kaikki ilmakehän rajalle saapuva säteily ei saavuta maan pintaa, vaan vain osa siitä ja lisäksi laadullisesti (spektrikoostumukseltaan) muuttunut, koska aallot, jotka ovat lyhyempiä kuin 0,3 μ, absorboituivat energeettisesti. hapen ja otsonin vaikutuksesta, eivät pääse maan pinnalle ja näkyvät aallot ovat hajallaan epätasaisesti.

Ilmakehän puuttuessa Maan lämpöjärjestelmä olisi ilmeisesti erilainen kuin todellisuudessa havaitaan. Koko sarjan laskelmia ja vertailuja varten on usein kätevää eliminoida ilmakehän vaikutus säteilyyn, saada käsitys säteilystä puhtaimmassa muodossaan. Tätä tarkoitusta varten lasketaan ns. aurinkovakio, eli lämmön määrä minuutissa. 1 neliölle cm mustasta (kaiken säteilyn absorboivasta) pinnasta kohtisuorassa auringonsäteisiin nähden, jonka Maa vastaanottaisi keskimääräisellä etäisyydellä Auringosta ja ilman ilmakehää. Aurinkovakio on 1,9 cal.

Ilmakehän läsnäollessa sellainen säteilyyn vaikuttava tekijä, kuten auringonsäteen polun pituus ilmakehässä, on erityisen tärkeä. Mitä paksummin ilman täytyy tunkeutua auringonsäteeseen, sitä enemmän se menettää energiaa sironta-, heijastus- ja absorptioprosesseissa. Säteen polun pituus riippuu suoraan Auringon korkeudesta horisontin yläpuolella ja siten vuorokaudenajasta ja vuodenajasta. Jos auringonsäteen polun pituus ilmakehän läpi Auringon korkeudella 90 ° otetaan yksikkönä, polun pituus Auringon korkeudella 40 ° kaksinkertaistuu korkeudella 10 ° se on yhtä suuri kuin 5,7 jne.

varten lämpöolosuhteet Maan pinta on myös erittäin tärkeä auringonvalon keston kannalta. Koska aurinko paistaa vain päiväsaikaan, ratkaiseva tekijä on tässä vuorokauden pituus, joka vaihtelee vuodenaikojen mukaan.

Lopuksi on muistettava, että vaikka säteilyn intensiteetti mitataan suhteessa pintaan, joka absorboi kaiken säteilyn, itse asiassa eri luonteisiin kappaleisiin osuva aurinkoenergia ei absorboidu samalla tavalla. Heijastuneen säteilyn suhdetta tulevaan säteilyyn kutsutaan albedoksi. On jo pitkään tiedetty, että mustan maan, vaaleiden kivien, ruohoisen tilan, säiliöpeilien jne. albedo vaihtelee suuresti. Vaalea hiekka heijastaa 30-35%, musta maa (humus) 26%, vihreä ruoho 26% säteilyä. Juuri pudonneella puhtaalla ja kuivalla lumella albedo voi olla 97 %. Märkä maaperä imee säteilyä eri tavalla kuin kuiva maaperä: sininen kuiva savi heijastaa säteilystä 23 %, sama märkä savi 16 %. Tästä johtuen jopa samalla säteilyvirralla, samoissa kohokuvio-olosuhteissa, maan pinnan eri kohdat vastaanottavat eri määriä lämpöä.

Jaksottaisista tekijöistä, jotka määräävät tietyn rytmin säteilyn vaihteluissa, vuodenaikojen vaihtelu on erityisen tärkeä.

Jos löydät virheen, valitse tekstiosa ja paina Ctrl + Enter.

Yhteydessä

luokkatoverit

Auringon säteilyllä tarkoitetaan Auringon säteilyä, jota mitataan sen lämpövaikutuksella ja intensiteetillä.

Auringon säteilyä, joka saavuttaa suoraan maan pinnan, kutsutaan suoraa auringonsäteilyä... Osa auringon säteilystä on hajallaan ilmakehässä, minkä jälkeen se saavuttaa jo planeetan pinnan, tätä säteilyä kutsutaan ns. hajallaan olevaa auringon säteilyä... Suora ja siroteltu säteily muodostavat yhdessä auringon kokonaissäteily.

Auringon kokonaissäteily määräytyy lämpövaikutuksena pintayksikköä ja aikayksikköä kohti. Kaloreina tai jouleina ilmaistuna.

Pinnalle putoavan auringon kokonaissäteilyn määrä riippuu Auringon korkeudesta, vuorokauden pituudesta, ilmakehän ominaisuuksista (sen läpinäkyvyys, pilvisyys).

Koska maapallolla on pallomainen muoto, korkein horisontin yläpuolella, aurinko nousee päiväntasaajalta. Täällä auringon säteet putoavat kohtisuoraan pintaan nähden. Napoja kohti liikkuessa auringonsäteet putoavat jo yhä suuremmassa kaltevuuskulmassa ja tuovat siksi vähemmän lämpöä. Lisäksi mitä lähempänä päiväntasaajaa, sitä pidempi päivä on, ja siksi pinta saa enemmän lämpöä.

Auringon kokonaissäteilyyn ei kuitenkaan vaikuta pelkästään maantieteellinen leveysaste.

Auringon säteily ja sen vaikutukset ihmiskehoon ja ilmastoon

Päiväntasaajalla on korkeat pilvet ja kosteus, mikä estää auringonvalon kulkua. Siksi auringon kokonaissäteily on täällä pienempi kuin manner-trooppisessa ilmastossa (esimerkiksi Saharan alueella).

Aurinko on valon ja lämmön lähde, jota kaikki elämä maapallolla tarvitsee. Mutta valon fotonien lisäksi se lähettää kovaa ionisoivaa säteilyä, joka koostuu heliumytimistä ja protoneista. Miksi se tapahtuu?

Auringon säteilyn syyt

Auringon säteilyä syntyy päiväsaikaan kromosfäärin räjähdyksien aikana – auringon ilmakehässä tapahtuvien jättimäisten räjähdysten aikana. Osa auringon aineesta heitetään avaruuteen muodostaen kosmisia säteitä, jotka koostuvat pääasiassa protoneista ja pienistä määristä heliumytimiä. Nämä varautuneet hiukkaset saavuttavat maan pinnan 15-20 minuuttia sen jälkeen, kun auringonpurkaus tulee näkyviin.

Ilma katkaisee ensisijaisen kosmisen säteilyn ja synnyttää kaskadiydinsuihkun, joka vaimenee korkeuden laskeessa. Tässä tapauksessa syntyy uusia hiukkasia - pioneja, jotka hajoavat ja muuttuvat myoneiksi. Ne tunkeutuvat ilmakehän alempiin kerroksiin ja putoavat maahan kaivautuen 1500 metriin. Juuri myonit ovat vastuussa sekundaarisen kosmisen säteilyn ja ihmisiin vaikuttavan luonnonsäteilyn muodostumisesta.

Auringon säteilyspektri

Auringon säteilyn spektri sisältää sekä lyhyt- että pitkäaaltoiset alueet:

• gammasäteet;
• röntgensäteily;
• UV-säteily;
• näkyvä valo;
• infrapunasäteily.

Yli 95 % Auringon säteilystä putoaa "optiseen ikkunaan" - spektrin näkyvään osaan, jossa on vierekkäisiä ultravioletti- ja infrapunaaaltojen alueita.

Mitä on auringon säteily? Säteilytyypit ja sen vaikutukset kehoon

Kun se kulkee ilmakehän kerrosten läpi, auringonvalon vaikutus heikkenee - kaikki ionisoiva säteily, röntgensäteet ja lähes 98 % ultraviolettisäteilystä jäävät maan ilmakehän loukkuun. Näkyvä valo ja infrapunasäteily saavuttavat maanpinnan käytännössä häviöttömästi, vaikka ne imeytyvät osittain ilmassa oleviin kaasumolekyyleihin ja pölyhiukkasiin.

Tässä suhteessa auringon säteily ei johda radioaktiivisen säteilyn huomattavaan lisääntymiseen maan pinnalla. Auringon vaikutus yhdessä kosmisten säteiden kanssa vuotuisen kokonaissäteilyannoksen muodostumiseen on vain 0,3 mSv/vuosi. Mutta tämä on keskiarvo, itse asiassa maahan putoavan säteilyn taso on erilainen ja riippuu alueen maantieteellisestä sijainnista.

Missä auringon ionisoiva säteily on voimakkaampaa?

Kosmisen säteen suurin voima tallennetaan navoilla ja vähiten päiväntasaajalla. Tämä johtuu siitä, että Maan magneettikenttä ohjaa avaruudesta putoavia varautuneita hiukkasia napoihin. Lisäksi säteily lisääntyy korkeuden myötä - 10 kilometrin korkeudessa merenpinnan yläpuolella sen indikaattori kasvaa 20-25 kertaa. Korkeiden vuorten asukkaat altistuvat korkeampien auringonsäteilyannosten aktiiviselle vaikutukselle, koska vuorten ilmapiiri on ohuempi ja helpompi ampua auringosta tulevista gamma-kvanttien ja alkeishiukkasten virroista.

Tärkeä. Säteilytasolla 0,3 mSv / h asti ei ole vakavaa vaikutusta, mutta annoksella 1,2 μZ / h on suositeltavaa poistua alueelta ja hätätapauksessa oleskella sen alueella enintään kuusi kuukautta. Jos lukemat kaksinkertaistuvat, sinun tulee rajoittaa oleskelusi tällä alueella kolmeen kuukauteen.

Jos kosmisen säteilyn vuotuinen annos merenpinnan yläpuolella on 0,3 mSv / vuosi, niin korkeuden noustessa sadan metrin välein tämä indikaattori kasvaa 0,03 mSv / vuosi. Pienten laskelmien suorittamisen jälkeen voimme päätellä, että viikon loma vuoristossa 2000 metrin korkeudessa antaa säteilyn 1 mSv / vuosi ja lähes puolet kokonaisvuosimäärästä (2,4 mSv / vuosi).

Osoittautuu, että vuoriston asukkaat saavat vuosittain useita kertoja normaalia korkeamman säteilyannoksen, ja heidän pitäisi kärsiä leukemiasta ja syövästä useammin kuin tasangoilla asuvien. Itse asiassa näin ei ole. Päinvastoin, vuoristoalueilla kuolleisuus näihin sairauksiin on pienempi, ja osa väestöstä on satavuotiaita. Tämä vahvistaa sen tosiasian, että pitkällä oleskelulla korkean säteilyaktiivisuuden paikoissa ei ole kielteistä vaikutusta ihmiskehoon.

Auringonpurkaukset – suuri säteilyvaara

Auringonpurkaukset ovat suuri vaara ihmisille ja koko elämälle maapallolla, koska auringon säteilyvirran tiheys voi ylittää tavanomaisen kosmisen säteilyn tason tuhatkertaisesti. Näin ollen erinomainen Neuvostoliiton tiedemies A. L. Chizhevsky yhdisti auringonpilkkujen muodostumisjaksot lavantautien (1883-1917) ja kolera-epidemioiden (1823-1923) kanssa Venäjällä. Hän ennusti tehtyjen kaavioiden perusteella vuonna 1930 laajan kolerapandemian ilmaantumista vuosina 1960-1962, joka alkoi Indonesiasta vuonna 1961 ja levisi sitten nopeasti muihin Aasian, Afrikan ja Euroopan maihin.

Nykyään on saatu paljon tietoa, joka osoittaa yhdentoista vuoden auringon aktiivisuussyklien yhteyden sairauksien puhkeamiseen sekä hyönteisten, nisäkkäiden ja virusten massavaelluksiin ja nopean lisääntymisen vuodenaikoihin. Hematologit ovat havainneet sydänkohtausten ja aivohalvausten määrän lisääntyneen aurinkoaktiivisuuden aikana. Tällaiset tilastot johtuvat siitä, että tällä hetkellä ihmisillä veren hyytymiskyky lisääntyy, ja koska sydänsairauksia sairastavilla potilailla kompensoiva toiminta on masentunut, sen työssä on toimintahäiriöitä sydänkudoksen nekroosiin ja aivoverenvuotoon asti.

Suuria auringonpurkauksia ei tapahdu niin usein - kerran 4 vuodessa. Tällä hetkellä pisteiden määrä ja koko kasvavat, ja auringon koronaan muodostuu voimakkaita koronasäteitä, jotka koostuvat protoneista ja pienestä määrästä alfahiukkasia. Astrologit tallensivat voimakkaimman virtansa vuonna 1956, jolloin kosmisen säteilyn tiheys maan pinnalla kasvoi 4-kertaiseksi. Toinen seuraus tällaisesta auringon aktiivisuudesta oli Moskovassa ja Moskovan alueella vuonna 2000 tallennettu aurora.

Kuinka suojella itseäsi?

Vuoristossa lisääntynyt taustasäteily ei tietenkään ole syy kieltäytyä matkustamasta vuorille. Totta, kannattaa miettiä turvatoimia ja lähteä matkalle kannettavalla radiometrillä, joka auttaa seuraamaan säteilytasoa ja tarvittaessa rajoittamaan vaarallisilla alueilla vietettyä aikaa. Alueella, jossa mittarin lukemat osoittavat ionisoivan säteilyn määrää 7 μSv / h, ei saa oleskella kuukautta kauempaa.

Auringon kokonaissäteily ja säteilytase

Kokonaissäteily on suoran viivan (vaakapinnalla) ja sironneen säteilyn summa. Kokonaissäteilyn koostumus eli suoran ja hajasäteilyn suhde muuttuu auringon korkeuden, läpinäkyvyyden, ilmakehän ja pilvisyyden mukaan.

Ennen auringonnousua kokonaissäteily koostuu kokonaan, ja auringon alhaisilla korkeuksilla - pääasiassa hajasäteilystä. Auringon korkeuden kasvaessa sironneen säteilyn osuus kokonaismäärästä pilvettömällä taivaalla pienenee: lämpötilassa h = 8 ° se on 50%, ja h = 50 ° - vain 10-20%.

Mitä läpinäkyvämpi ilmakehä on, sitä pienempi on sironneen säteilyn osuus kokonaismäärästä.

3. Pilvien muodosta, korkeudesta ja määrästä riippuen sironneen säteilyn osuus kasvaa vaihtelevassa määrin... Kun aurinko peittää tiheät pilvet, kokonaissäteily koostuu vain hajasäteilystä. Tällaisissa pilvissä hajasäteily kompensoi vain osittain suoran pienenemistä, ja siksi pilvien lukumäärän ja tiheyden kasvuun liittyy keskimäärin kokonaissäteilyn väheneminen. Mutta kevyillä tai ohuilla pilvillä, kun aurinko on täysin auki tai ei ole täysin pilvien peitossa, hajasäteilyn lisääntymisen aiheuttama kokonaissäteily voi osoittautua suuremmaksi kuin kirkas taivas.

Kokonaissäteilyn päivä- ja vuosivaihtelu määräytyy pääasiassa auringon korkeuden muutoksesta: kokonaissäteily muuttuu lähes suoraan suhteessa auringon korkeuden muutokseen.

Auringon säteily tai auringon ionisoiva säteily

Mutta pilvisyyden ja ilman läpinäkyvyyden vaikutus vaikeuttaa suuresti tätä yksinkertaista suhdetta ja häiritsee kokonaissäteilyn sujuvaa kulkua.

Kokonaissäteily riippuu myös merkittävästi paikan leveysasteesta. Leveysasteen pienentyessä sen päivittäiset määrät kasvavat, ja mitä pienempi paikan leveysaste, sitä tasaisemmin kokonaissäteily jakautuu kuukausille, eli sitä pienempi on sen vuosisyklin amplitudi. Esimerkiksi Pavlovskissa (φ = 60 °) sen kuukausittaiset määrät ovat 12 - 407 cal / cm 2, Washingtonissa (φ = 38,9 °) - 142 - 486 cal / cm 2 ja Takubaissa (φ = 19) °) - 307 - 556 cal / cm2. Myös vuotuiset kokonaissäteilyn summat kasvavat leveysasteen pienentyessä. Kuitenkin joinakin kuukausina kokonaissäteily napa-alueilla voi olla korkeampaa kuin alemmilla leveysasteilla. Esimerkiksi Tikhayan lahdella kesäkuussa kokonaissäteily on 37 % enemmän kuin Pavlovskissa ja 5 % enemmän kuin Feodosiassa.

Jatkuvat havainnot Etelämantereella viimeisten 7-8 vuoden aikana osoittavat, että kuukausittaiset kokonaissäteilyn summat tällä alueella lämpimimpänä kuukautena (joulukuu) ovat noin 1,5 kertaa suuremmat kuin samoilla leveysasteilla arktisella alueella ja vastaavat vastaavia summia. Krimillä ja Taškentissa. Jopa vuotuiset kokonaissäteilymäärät Etelämantereella ovat suurempia kuin esimerkiksi Pietarissa. Tällainen merkittävä auringon säteilyn saapuminen Etelämantereelle selittyy kuivalla ilmalla, Etelämantereen asemien korkealla korkeudella merenpinnan yläpuolella ja lumen pinnan korkealla heijastavuudella (70-90 %), mikä lisää hajasäteilyä.

Erotusta kaikkien aktiiviselle pinnalle saapuvien ja sieltä lähtevien säteilyenergiavirtojen välillä kutsutaan aktiivisen pinnan säteilytasapainoksi. Toisin sanoen aktiivisen pinnan säteilytase on ero säteilyn saapumisen ja kulutuksen välillä tälle pinnalle. Jos pinta on vaakasuora, niin vaakaan tuleva osa sisältää vaakapinnalle tulevan suoran säteilyn, hajasäteilyn ja ilmakehän vastasäteilyn. Säteilynkulutus muodostuu aktiivisen pinnan heijastuneesta lyhyt- ja pitkäaaltosäteilystä ja siitä heijastuvasta ilmakehän vastasäteilyn osasta.

Säteilytase edustaa todellista säteilyenergian saapumista tai kulumista aktiiviselle pinnalle, joka määrää sen lämmityksestä vai jäähdytyksestä. Jos säteilyenergian saapuminen on suurempi kuin sen kulutus, säteilytase on positiivinen ja pinta lämpenee. Jos saapuminen on pienempi kuin virtausnopeus, säteilytase on negatiivinen ja pinta jäähtyy. Säteilytase kokonaisuudessaan ja sen yksittäiset ainesosat riippuvat monista tekijöistä. Erityisen voimakkaasti siihen vaikuttavat auringon korkeus, auringonpaisteen kesto, aktiivisen pinnan luonne ja tila, ilmakehän sameus, vesihöyryn pitoisuus siinä, pilvisyys jne.

Päivän hetkellinen (minuutti)saldo on yleensä positiivinen, varsinkin kesällä. Noin 1 tunti ennen auringonlaskua (paitsi talviaika) säteilyenergian kulutus alkaa ylittää sen saapumisen ja säteilytase muuttuu negatiiviseksi. Noin 1 tunti auringonnousun jälkeen se muuttuu jälleen positiiviseksi. Vaa'an päivittäinen liike kirkkaalla taivaalla päivällä on suunnilleen samansuuntainen suoran säteilyn kulkusuunnan kanssa. Yön aikana säteilytase muuttuu yleensä vähän, mutta vaihtelevan pilvisyyden vaikutuksesta voi muuttua merkittävästi

Säteilytaseen vuotuiset summat ovat positiivisia koko maan ja valtamerten pinnalla lukuun ottamatta alueita, joilla on pysyvä lumi- tai jääpeite, esimerkiksi Keski-Grönlanti ja Etelämanner. Leveyspiirin 40° pohjoispuolella ja 40° eteläisen leveysasteen eteläpuolella talvikuukausien säteilytaseen summat ovat negatiivisia, ja negatiivinen jakso kasvaa napoja kohti. Joten arktisella alueella nämä määrät ovat positiivisia vain kesäkuukausina, 60 ° leveysasteella - seitsemän kuukauden ajan ja 50 ° leveysasteella - yhdeksän kuukauden ajan. Säteilytaseen vuotuiset määrät muuttuvat siirtyessä maasta mereen.

Maa-ilmakehäjärjestelmän säteilytase on säteilyenergian tasapaino ilmakehän pystysuorassa pylväässä, jonka poikkileikkaus on 1 cm 2 ja joka ulottuu aktiiviselta pinnalta ilmakehän ylärajaan. Sen sisääntuleva osa muodostuu aktiivisen pinnan ja ilmakehän absorboima auringon säteilystä ja lähtevä osa maanpinnan ja ilmakehän pitkäaaltosäteilystä, joka menee maailmanavaruuteen. Maa-ilmakehän järjestelmän säteilytase on positiivinen vyöhykkeellä 30° eteläistä leveysastetta 30° pohjoiseen leveysasteeseen, ja korkeammilla leveysasteilla se on negatiivinen

Säteilytasapainon tutkiminen on käytännönläheistä, sillä tämä tasapaino on yksi tärkeimmistä ilmastoa muovaavista tekijöistä. Maaperän tai säiliön lämpötila ei riipu vain sen arvosta, vaan myös niiden vieressä olevista ilmakehän kerroksista. Säteilytasapainon tuntemuksella on suuri merkitys haihtumisen laskennassa, muodostumis- ja muuntumiskysymyksen tutkimisessa ilmamassat, kun tarkastellaan säteilyn vaikutusta ihmisiin ja kasvistoon.

Sivu 1/4

LÄMMÖN JA VALON JAKELU MAAN PÄÄLLÄ

Aurinko on aurinkokunnan tähti, joka tuottaa valtavan määrän lämpöä ja häikäisevää valoa maapallolle. Huolimatta siitä, että Aurinko on huomattavan etäisyyden päässä meistä ja vain pieni osa sen säteilystä saavuttaa meidät, tämä riittää elämän kehittymiseen maapallolla. Planeettamme kiertää Auringon ympäri kiertoradalla.

Auringonsäteily

Jos tarkkailet Maata avaruusaluksesta vuoden aikana, voit nähdä, että Aurinko valaisee aina vain puolet maasta, joten on päivä, ja vastakkaisella puoliskolla on tähän aikaan yö. Maapallon pinta saa lämpöä vain päiväsaikaan.

Maapallomme lämpenee epätasaisesti.

Maan epätasainen lämpeneminen selittyy sen pallomaisella muodolla, joten auringonsäteen tulokulma eri alueilla on erilainen, mikä tarkoittaa, että maapallon eri osat saavat eri lämpöä. Päiväntasaajalla auringonsäteet putoavat pystysuoraan ja ne lämmittävät maapalloa suuresti. Mitä kauempana päiväntasaajasta, sitä pienemmäksi säteen tulokulma tulee, ja näin ollen nämä alueet vastaanottavat vähemmän lämpöä. Sama auringon säteilyteho lämmittää paljon pienemmän alueen päiväntasaajan lähellä, koska se putoaa pystysuoraan. Lisäksi säteet, jotka putoavat pienemmässä kulmassa kuin päiväntasaajalla - tunkeutuvat ilmakehään, kulkevat sen läpi isompi tapa, minkä seurauksena osa auringonsäteistä on hajallaan troposfäärissä eikä saavuta maan pintaa. Kaikki tämä osoittaa, että etäisyyden päiväntasaajasta pohjoiseen tai etelään ilman lämpötila laskee, koska auringonsäteen tulokulma pienenee.

23 4 Seuraava> Lopeta >>

Kirkas valo polttaa meitä kuumilla säteillä ja saa meidät ajattelemaan säteilyn merkitystä elämässämme, sen etuja ja haittoja. Mitä on auringon säteily? Koulun fysiikan oppitunti kutsuu meidät tutustumaan sähkömagneettisen säteilyn käsitteeseen yleisesti aluksi. Tämä termi tarkoittaa toista aineen muotoa - erilaista kuin aine. Tämä sisältää sekä näkyvän valon että spektrin, jota silmä ei pysty havaitsemaan. Eli röntgensäteet, gammasäteily, ultravioletti ja infrapuna.

Elektromagneettiset aallot

Säteilyn lähde-emitterin läsnä ollessa sen sähkömagneettiset aallot etenevät kaikkiin suuntiin valon nopeudella. Näillä aalloilla, kuten kaikilla muillakin, on tiettyjä ominaisuuksia. Näitä ovat värähtelytaajuus ja aallonpituus. Jokaisella kappaleella, jonka lämpötila poikkeaa absoluuttisesta nollasta, on ominaisuus lähettää säteilyä.

Aurinko on tärkein ja tehokkain säteilyn lähde lähellä planeettamme. Maa puolestaan ​​​​(sen ilmakehä ja pinta) säteilee itse säteilyä, mutta eri alueella. Planeetan lämpötilaolosuhteiden pitkiä aikoja tarkkaileminen synnytti hypoteesin Auringosta vastaanotetun ja avaruuteen siirretyn lämmön määrän tasapainosta.

Auringon säteily: spektrikoostumus

Absoluuttinen enemmistö (noin 99 %) spektrin aurinkoenergiasta on aallonpituusalueella 0,1 - 4 mikronia. Loput 1 % on pidempiä ja lyhyempiä säteitä, mukaan lukien radioaallot ja röntgensäteet. Noin puolet auringon säteilyenergiasta osuu spektriin, jonka havaitsemme silmillämme, noin 44% - infrapunasäteilylle, 9% - ultraviolettisäteilylle. Mistä tiedämme, miten auringon säteily jakautuu? Sen jakautumisen laskeminen on mahdollista avaruussatelliittien tutkimuksen ansiosta.

On aineita, jotka voivat siirtyä erityistilaan ja lähettää lisäsäteilyä eri aallonpituusalueella. Esimerkiksi on hehkua, kun matalat lämpötilat ei ole tyypillistä tämän aineen aiheuttamalle valolle. Tämä näkymä säteily, jota kutsutaan luminesenssiksi, uhmaa lämpösäteilyn tavanomaisia ​​periaatteita.

Luminesenssiilmiö syntyy, kun aine on absorboinut tietyn määrän energiaa ja siirtynyt toiseen tilaan (ns. virittyneeseen tilaan), joka on energeettisesti korkeampi kuin aineen omassa lämpötilassa. Luminesenssi ilmaantuu käänteisen siirtymän aikana - kiihtyneestä tilasta tuttuun tilaan. Luonnossa voimme havaita sen yötaivaan hehkuna ja aurora borealisina.

Meidän valaisin

Auringon säteiden energia on melkein ainoa planeettamme lämmönlähde. Syvyydestä pintaan kulkevan sisäisen säteilyn intensiteetti on noin 5 tuhatta kertaa pienempi. Samaan aikaan näkyvä valo - yksi planeetan tärkeimmistä elämäntekijöistä - on vain osa auringon säteilyä.

Auringon säteiden energia muuttuu lämmöksi pienemmässä osassa - ilmakehässä ja suurin osa - maan pinnalla. Siellä se käytetään veden ja maaperän lämmittämiseen (ylemmät kerrokset), jotka sitten luovuttavat lämpöä ilmaan. Kuumennettaessa ilmakehä ja maan pinta puolestaan ​​lähettävät infrapunasäteitä avaruuteen jäähtyessään.

Auringon säteily: määritelmä

Säteilyä, joka menee planeettamme pinnalle suoraan aurinkolevyltä, kutsutaan yleensä suoraksi auringon säteilyksi. Aurinko levittää sitä kaikkiin suuntiin. Kun otetaan huomioon valtava etäisyys Maan ja Auringon välillä, suora auringon säteily missä tahansa maanpinnan kohdassa voidaan esittää rinnakkaisten säteiden nippuna, jonka lähde on käytännössä äärettömässä. Auringonvaloa vastaan ​​kohtisuorassa oleva alue saa siten suurimman määrän.

Säteilyvuon tiheys (tai irradianssi) on tietylle pinnalle putoavan säteilyn määrän mitta. Tämä on säteilyenergian määrä, joka putoaa aikayksikköä kohden pinta-alayksikköä kohti. Tämä arvo mitataan - irradianssi - yksikössä W / m 2. Maapallomme, kuten kaikki tietävät, pyörii Auringon ympäri ellipsoidisella kiertoradalla. Aurinko on yksi tämän ellipsin painopisteistä. Siksi joka vuosi tiettynä ajankohtana (tammikuun alussa) Maa ottaa paikan, joka on lähinnä aurinkoa ja toisessa (heinäkuun alussa) - kauimpana siitä. Tässä tapauksessa irradianssin suuruus muuttuu käänteinen suhde suhteessa tähden etäisyyden neliöön.

Missä on Maahan saavuttanut auringon säteily? Sen tyypit määräytyvät monien tekijöiden perusteella. Leveysasteesta, kosteudesta, pilvisyydestä riippuen osa siitä on hajallaan ilmakehässä, osa imeytyy, mutta suurin osa silti saavuttaa planeetan pinnan. Tässä tapauksessa pieni määrä heijastuu, ja pääosa imeytyy maan pintaan, jonka vaikutuksesta se kuumenee. Myös sironnut auringon säteily osuu osittain maan pinnalle, absorboituu osittain ja heijastuu osittain. Loput siitä menee ulkoavaruuteen.

Miten jakelu on

Onko auringon säteily tasaista? Sen tyypit kaikkien ilmakehän "häviöiden" jälkeen voivat vaihdella spektrikoostumuksessaan. Loppujen lopuksi eripituiset säteet sekä siroavat että imeytyvät eri tavoin. Keskimäärin ilmakehä imee noin 23 % alkuperäisestä määrästään. Noin 26 % kokonaisvuosta muuttuu hajasäteilyksi, josta 2/3 putoaa sitten maan päälle. Pohjimmiltaan tämä on erilaista säteilyä, erilaista kuin alkuperäinen. Hajasäteilyä ei lähetä Maahan auringon kiekko, vaan taivaanvahvuus. Sillä on erilainen spektrikoostumus.

Absorboi säteilyä pääasiassa otsonia - näkyvää spektriä ja ultraviolettisäteitä. Infrapunasäteilyä absorboi hiilidioksidi (hiilidioksidi), jota on muuten hyvin vähän ilmakehässä.

Säteilyn sirontaa, sen vaimentamista, tapahtuu spektrin kaikilla aallonpituuksilla. Prosessissa sen hiukkaset, jotka joutuvat sähkömagneettisen vaikutuksen alle, jakavat uudelleen tulevan aallon energian kaikkiin suuntiin. Toisin sanoen hiukkaset toimivat pisteenergian lähteinä.

Päivänvalo

Sironnan vuoksi auringosta tuleva valo muuttaa väriä kulkiessaan ilmakehän kerrosten läpi. Sironnan käytännön arvo on päivänvalon luomisessa. Jos maapallolla ei olisi ilmakehää, valaistus olisi olemassa vain paikoissa, joihin suorat tai pintaan heijastuvat auringonsäteet osuvat. Eli ilmakehä on valon lähde päivällä. Hänen ansiosta se on kevyt sekä paikoissa, joihin suorat säteet eivät pääse käsiksi, että kun aurinko piiloutuu pilvien taakse. Se on sironta, joka antaa väriä ilmalle - näemme taivaan sinisenä.

Ja mistä muusta auringon säteily riippuu? Myös sameustekijää ei pidä unohtaa. Loppujen lopuksi säteilyn heikkeneminen tapahtuu kahdella tavalla - itse ilmakehän ja vesihöyryn sekä erilaisten epäpuhtauksien vaikutuksesta. Pölypitoisuus kasvaa kesällä (samoin kuin vesihöyryn pitoisuus ilmakehässä).

Kokonaissäteily

Se tarkoittaa maan pinnalle tulevan sekä suoran että hajallaan olevan säteilyn kokonaismäärää. Auringon kokonaissäteily vähenee pilvisellä säällä.

Tästä syystä kesällä kokonaissäteily on ennen puoltapäivää keskimäärin korkeampi kuin sen jälkeen. Ja vuoden ensimmäisellä puoliskolla - enemmän kuin toisella.

Mitä tapahtuu maanpinnan kokonaissäteilylle? Sinne saapuessaan se imeytyy enimmäkseen maaperän tai veden pintakerrokseen ja muuttuu lämmöksi, josta osa heijastuu. Heijastumisaste riippuu maan pinnan luonteesta. Indikaattoria, joka ilmaisee heijastuneen auringon säteilyn prosenttiosuuden sen pinnalle putoavasta kokonaismäärästä, kutsutaan pintaalbedoksi.

Maan pinnan itsesäteilyn käsitteellä tarkoitetaan kasvillisuuden, lumipeitteen, ylempien vesikerrosten ja maaperän lähettämää pitkäaaltosäteilyä. Pinnan säteilytase on sen absorboituneen ja säteilytetyn määrän erotus.

Tehokas säteily

On todistettu, että vastasäteily on lähes aina vähemmän kuin maanpäällinen. Tästä johtuen maan pinta kärsii lämpöhäviöistä. Eroa pinnan ja ilmakehän sisäisen säteilyn arvojen välillä kutsutaan efektiiviseksi säteilyksi. Tämä on itse asiassa energian nettohäviö ja sen seurauksena lämpöä yöllä.

Se on olemassa myös päiväsaikaan. Mutta päivän aikana absorboitunut säteily kompensoi sen osittain tai jopa estää sen. Siksi maan pinta on lämpimämpi päivällä kuin yöllä.

Säteilyn maantieteellisestä jakautumisesta

Auringon säteily jakautuu maapallolla epätasaisesti ympäri vuoden. Sen jakauma on vyöhykekohtainen, ja säteilyvuon isoliinit (samojen arvojen kytkentäpisteet) eivät ole lainkaan identtisiä leveysympyröiden kanssa. Tämä ero johtuu pilvisyyden ja ilmakehän läpinäkyvyyden vaihtelusta maapallon eri alueilla.

Auringon kokonaissäteily vuoden aikana on tärkein subtrooppisissa aavikoissa, joissa on alhainen pilvinen ilmapiiri. Päiväntasaajan metsäalueilla sitä on paljon vähemmän. Syynä tähän on lisääntynyt pilvisyys. Tämä indikaattori pienenee molempia napoja kohti. Mutta napojen alueella se kasvaa uudelleen - pohjoisella pallonpuoliskolla sitä on vähemmän, lumisen ja matalapilvisen Etelämantereen alueella - enemmän. Valtamerten pinnan yläpuolella auringon säteily on keskimäärin vähemmän kuin mantereiden yläpuolella.

Lähes kaikkialla maapallolla pinnalla on positiivinen säteilytase, eli samaan aikaan säteilyn sisäänvirtaus on suurempi kuin tehollinen säteily. Poikkeuksena ovat Etelämantereen ja Grönlannin alueet jäätasangoineen.

Kohtaammeko ilmaston lämpenemistä?

Mutta yllä oleva ei tarkoita maan pinnan vuotuista lämpenemistä. Ylimääräistä absorboitunutta säteilyä kompensoi lämmön vuotaminen pinnalta ilmakehään, mikä tapahtuu veden faasin muuttuessa (haihtuminen, tiivistyminen pilvien muodossa).

Näin ollen maan pinnalla ei ole säteilytasapainoa sellaisenaan. Toisaalta on olemassa lämpötasapaino - lämmön syöttö ja häviö tasapainotetaan eri tavoin, mukaan lukien säteily.

Saldon jakautuminen kortilla

Maan samoilla leveysasteilla säteilytase on suurempi valtameren pinnalla kuin maan päällä. Tämä selittyy sillä, että valtamerissä säteilyä absorboiva kerros on paksumpi, kun taas tehokas säteily siellä on kylmän merenpinnan vuoksi vähemmän kuin maalla.

Aavikoissa havaitaan merkittäviä vaihteluita sen levinneisyyden amplitudissa. Tasapaino on siellä alhaisempi kuivan ilman tehokkaan säteilyn ja vähäisen pilvisyyden vuoksi. Vähemmässä määrin se on alentunut monsuuni-ilmaston alueilla. Lämpimänä vuodenaikana pilvisyys siellä lisääntyy ja auringon absorboitunut säteily on vähemmän kuin muilla saman leveysasteen alueilla.

Tietysti, päätekijä, josta keskimääräinen vuotuinen auringonsäteily riippuu, on tietyn alueen leveysaste. Tallenna ultraviolettisäteilyn "osia" päiväntasaajan lähellä sijaitseviin maihin. Tämä on Koillis-Afrikka, sen itärannikko, Arabian niemimaa, Australian pohjois- ja länsiosa, osa Indonesian saaria, Länsiosa Etelä-Amerikan rannikolla.

Euroopassa Turkki, Etelä-Espanja, Sisilia, Sardinia, Kreikan saaret, Ranskan rannikko (eteläosa) sekä osa Italian, Kyproksen ja Kreetan alueita saavat suurimman annoksen sekä valoa että säteilyä.

Ja miten meillä menee?

Auringon kokonaissäteily Venäjällä jakautuu ensi silmäyksellä yllättäen. Maamme alueella kummallista kyllä, Mustanmeren lomakohteet eivät ole kämmenessä. Suurimmat annokset auringon säteilyä esiintyvät Kiinan ja pohjoisen maan raja-alueilla. Yleensä auringon säteily Venäjällä ei ole erityisen voimakasta, mikä selittää täysin meidän pohjoiset maantieteellinen sijainti... Vähimmäismäärä auringonpaistetta menee luoteisalueelle - Pietariin ja viereisille alueille.

Auringon säteily Venäjällä on huonompaa kuin Ukrainassa. Siellä suurin osa ultraviolettisäteilystä menee Krimille ja Tonavan takana oleville alueille, toisella sijalla on Karpaatti ja Ukrainan eteläiset alueet.

Vaakasuoralle pinnalle putoavan auringon säteilyn kokonaismäärä (sisältää sekä suoran että hajallaan olevan) on annettu kuukausina erityisesti eri alueille laadituissa taulukoissa ja mitataan MJ / m2. Esimerkiksi auringon säteily Moskovassa vaihtelee välillä 31-58 talvikuukausina ja 568-615 kesällä.

Tietoja auringonpaisteesta

Insolaatio tai auringon valaisemaan pintaan osuvan hyödyllisen säteilyn määrä vaihtelee suuresti maantieteellisestä pisteestä toiseen. Vuotuinen insolaatio lasketaan neliömetriä kohden megawatteina. Esimerkiksi Moskovassa tämä arvo on 1,01, Arkangelissa - 0,85, Astrakhanissa - 1,38 MW.

Sitä määritettäessä on otettava huomioon sellaiset tekijät kuin vuodenaika (talvella valaistus ja vuorokauden pituus alhaisemmat), maaston luonne (vuoret voivat peittää auringon), sääolosuhteet alueelle ominaista - sumua, toistuvia sateita ja pilviä. Valoa vastaanottava taso voidaan suunnata pysty-, vaaka- tai vinosti. Insolation määrä sekä auringon säteilyn jakautuminen Venäjällä on ryhmitelty taulukkoon kaupungeittain ja alueittain, mikä osoittaa maantieteellisen leveysasteen.