Laskettu kaava on suora ja kokonainen auringon säteily. Mikä määrittää auringon säteilyn määrän

TASK-RES

Kuinka määritetään 1 m2: n pinnan 1 sekunnin aikana lähettämän energian kokonaismäärä. VASTAUS Kuinka määritetään 1 m 2: n pinnasta 1 sekunnissa emittoima energian kokonaismäärä E (T) = aT 4

missä a = 5,67 10-8 W / (m 2 K 4), T on mustan kappaleen absoluuttinen lämpötila Kelvin -asteikolla. Tätä säännöllisyyttä kutsutaan Stefan-Boltzmannin säteilylain mukaan. perustettiin viime vuosisadalla lukuisten kokeellisten havaintojen perusteella ja Stefan, teoreettisesti perusteltu L.Boltzmannin, lähteneen tasapainosäteilyn termodynamiikan ja elektrodynamiikan klassisista laeista, ja myöhemmin tämän vuosisadan alussa havaittiin että tämä malli seuraa M. Planckin johtaman tasapainon säteilyn spektrin energian jakautumisen kvanttilaista.

Laskentamenetelmä aallonpituuden λ m määrittämiseksi, joka vastaa mustan kappaleen suurinta säteilyenergiaa Wienin siirtymälain mukaan aallonpituus λ m, joka vastaa mustan kappaleen suurinta säteilyenergiaa, on kääntäen verrannollinen absoluuttiseen lämpötilaan T:

Planck vahvisti lain säteilyn spektritehon jakautumisesta ehdottoman mustalle kappaleelle, joten sitä kutsutaan Planckin säteilylaki. Tämän lain mukaan säteilyteho yksikön aallonpituusvälillä määräytyy lämpötilan mukaan T täysin musta runko: Lisäksi, Tämän kaavan johtaminen säteilyn termodynaamisen tasapainon lisäksi perustuu sen kvanttiluonteeseen, ts. Säteilyenergia lasketaan yhteen yksittäisten kvanttien energiasta energian kanssa E h = hv. Huomaa, että se edustaa absoluuttisen mustan kappaleen yksikköpinnan koko energian lähettämää kokonaisenergiaa kiinteään 2π kulmaan 1 sekunnissa koko taajuusalueella, ja se on sama kuin Stefan-Boltzmannin laki

Laskentamenetelmä suoran auringonvalon läpi kulkevan optisen massan määrittämiseksi Ilmakehän läpi suoran auringonvalon kuljettu matka riippuu tulokulmasta (zenit -kulma) ja tarkkailijan korkeudesta merenpinnan yläpuolella. Oletamme kirkkaan taivaan ilman pilviä, pölyä tai ilmansaasteita. Koska ilmakehän ylärajaa ei ole määritelty tarkasti, kulkevaa matkaa tärkeämpi tekijä on säteilyn vuorovaikutus ilmakehän kaasujen ja höyryjen kanssa. normaali paine, on vuorovaikutuksessa tietyn ilmamassan kanssa. Lisääntynyt reitin pituus palkin viistoon tuloon.

Suora virtaus, joka yleensä kulkee ilmakehän läpi normaalipaineessa, on vuorovaikutuksessa tietyn ilmamassan kanssa. Lisääntynyt reitin pituus palkin viistoon tuloon.

Optinen massa m = sekunti z: 1 ajon pituus, lisätty kertoimella T; 2-normaali esiintyvyys Kulmaa θ z kutsutaan normaaliin esiintymispolkuun verrattuna optinen massa ja se on merkitty symbolilla T. Kuviosta, ottamatta huomioon maan pinnan kaarevuutta, saadaan m = sekunti z.

Laskentamenetelmä tilan voimakkuuden määrittämiseksi auringonsäteily(aurinkovakio) S o vastaanotettu Sun Ifiltä maan säde R, ja kosmisen auringon säteilyn voimakkuus (aurinkovakio) S o, silloin auringolta saatu energia on π R 2 (1 - ρ 0) Joten. Tämä energia on yhtä suuri kuin säteilevä energia tilaa Maa emissiolla ε = 1 ja keskilämpötila T e, Siksi .

Pitkän aallonpituisen säteilyn spektrin jakautuminen maan pinnalta, havaittu avaruudesta, vastaa suunnilleen absoluuttisen mustan kappaleen spektrijakaumaa 250 K: n lämpötilassa. Ilmakehän säteily etenee sekä maan pinnalle että päinvastaiseen suuntaan. Maapallon mustan kappaleen tehollinen lämpötila säteilijänä vastaa lämpötilaa, jossa ilmakehän ulkokerrokset säteilevät eivätkä maan pinnan.

Laskentamenetelmä auringon säteilyenergian vuon ja tiheyden määrittämiseksi Meteorologiassa säteilevät energiavirrat on jaettu lyhytaallosäteilyyn, jonka aallonpituus on 0,2-5,0 mikronia, ja pitkäaaltoiseksi säteilyksi, jonka aallonpituus on 5,0-100 mikronia. Lyhytaaliset auringon säteilyn vuot jaetaan seuraaviin osiin: - suoraan;

- hajallaan (hajanainen); - yhteensä. Aurinkoenergia W- Sitä kutsutaan sähkömagneettisten aaltojen kuljettamaksi energiaksi W kansainvälisessä yksikköjärjestelmässä SI on 1 joule. Säteilevä virta- e - joka määritetään kaavalla: Ф e = paino / t,

missä W- säteilyenergia ajan mittaan t.

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

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 aurinkokiekosta tulevaa säteilyvirtaa mitattuna tasossa, joka on kohtisuorassa auringon säteisiin nähden. Vaakasuoralle pinnalle (S ") saapuva suora säteily lasketaan kaavalla:

S "= I p syn h, missä h- auringon korkeus horisontin yläpuolella. Savinov-Yanishevsky -aktinometriä käytetään suoran auringon säteilyn mittaamiseen. Hajanainen auringon säteily (D) - kutsutaan säteilyä, joka tulee vaakasuoralle pinnalle kaikista taivaan pisteistä, lukuun ottamatta aurinkokiekkoa ja aurinkovyöhykettä, jonka säde on 50, johtuen ilmakehän kaasujen, vesipisaroiden tai ilmakehässä suspendoituneet pilvien jääkiteet ja kiinteät hiukkaset. Auringon säteilyn kokonaismäärä Q- sisältää säteilyn, joka kohdistuu kahden tyyppiseen vaakasuoraan tasoon: suora ja haja. Q = S "+ D(4.7) Maan pintaan saapuva kokonaissäteily absorboituu enimmäkseen ylemmässä, ohuessa maaperässä tai vedessä ja muuttuu lämmöksi ja heijastuu osittain.

Määritä taivaallisen pallon pääkohdat Taivaan pallo Onko mielivaltaisen säteen kuvitteellinen pallo. Sen keskipiste, riippuen ratkaistavasta ongelmasta, yhdistetään yhteen tai toiseen avaruuden pisteeseen. Pyöreä viiva leikkaa taivaallisen pallon pinnan kahdessa kohdassa: ylemmässä Z - zenit - ja alemmassa Z " - nadirissa Taivaallisen pallon pääpisteet ja ympyrät

Määritä auringon taivaalliset koordinaatit ympyrät, joiden suhteen auringon (valon) paikka määritetään, ovat todellinen horisontti ja taivaallinen meridiaani - koordinaatit ovat Auringon korkeus (h) ja sen atsimuutti (A) Auringon näennäinen sijainti missä tahansa maapallon kohdassa määräytyy näiden kahden kulman perusteella Vaakasuora koordinaatisto Auringon korkeus h horisontin yläpuolella – kulma, joka on havainnointipisteestä Auringon suunnan ja pisteen läpi kulkevan vaakatason välillä. Auringon atsimuutti A - kulma meridiaanin tason ja havaintopisteen ja Auringon läpi vedetyn pystytason välillä. Zeniitin kulma Z - kulma suunnan kohti Zeniittiä (Z) ja Auringon suunta. Tämä kulma täydentää päiväseisauksen korkeutta. h + z = 90. Kun maapallo on aurinkoa vasten eteläpuolensa kanssa, atsimuutti on nolla ja korkeus korkeimmillaan. Tämä viittaa konseptiin keskipäivä, joka lasketaan päivän (tai päivän jälkipuoliskon) laskenta -ajan aluksi.

Laskentamenetelmä auringon kulma -ajan määrittämiseksi (Auringon tuntikulma) Auringon kulma -aika (Auringon tuntikulma) τ - edustaa auringon kulmapoikkeamaa keskipäivästä (1 tunti vastaa π / 12 iloinen tai 15 ° kulmapoikkeama). Siirtymää itään etelästä (eli aamun arvoa) pidetään positiivisena. Aurinko astuu meridiaalitasolle kerran vuorokaudessa, ja maapallon päivittäisen pyörimisen vuoksi tunti kulma τ muuttuu päivän aikana 0: sta 360 °: een tai 2π rad (radiaaniksi) 24 tunnissa, joten Maa, joka liikkuu kiertoradallaan, kiertää akselinsa ympäri kulmanopeudella Jos otamme auringon ajan todellisesta keskipäivästä, joka vastaa hetkeä, jolloin aurinko kulkee paikallisen meridiaanin tason läpi, voimme kirjoittaa :, rakeita tai iloinen

Laskentamenetelmä auringon deklinaation määrittämiseksi Kieltäytyminen Auringot - Auringon suunnan ja päiväntasaajan tason välistä kulmaa kutsutaan deklinaatioksi δ ja se on kausivaihtelun mitta. Deklinaatio ilmaistaan ​​yleensä radiaaneina (tai asteina) päiväntasaajan pohjois- tai eteläpuolella. Mitattu 0 ° - 90 ° ( positiivinen arvo päiväntasaajan pohjoispuolella, negatiivinen - etelään) Maa kiertää Auringon ympäri vuodessa. Maan akselin suunta pysyy avaruudessa kulmassa 5 0 = 23,5 ° normaaliin kiertotasoon nähden, pohjoisella pallonpuoliskolla δ muuttuu tasaisesti δ 0 = + 23,5 ° kesäpäivänseisauksen aikana δ 0 = -23,5 °: een talvipäivänseisauksen aikana. rakeita

missä NS- vuoden päivä ( n= 1 vastaa tammikuun 1. päivää) Päiväntasausten kohdalla δ = 0 , ja auringonnousun ja -laskun pisteet sijaitsevat tarkasti linjalla EW. Siten Auringon liikerata taivaallista palloa pitkin ei ole suljettu käyrä, vaan eräänlainen pallomainen kierre, joka kouristuu pallon sivupinnalle bändin sisällä - .

Kesäkaudella 21. maaliskuuta - 23. syyskuuta Aurinko sijaitsee päiväntasaajan tason yläpuolella pohjoisella taivaanpuoliskolla. Talvipuoliskolla 23. syyskuuta-21. maaliskuuta Aurinko sijaitsee päiväntasaajan tason alapuolella eteläisellä taivaanpuoliskolla.

Auringonsäteily- planeettajärjestelmämme valaisimelle ominaista säteilyä. Aurinko on tärkein tähti, jonka ympäri maapallo pyörii, samoin kuin naapuriplaneetat. Itse asiassa se on valtava punaisen kuuma kaasupallo, joka säteilee jatkuvasti energiavirtaa ympäröivään tilaan. Heitä kutsutaan säteilyksi. Tappavaa, mutta samalla tämä energia on yksi tärkeimmistä tekijöistä, jotka mahdollistavat elämän planeetallamme. Kuten kaikki tässä maailmassa, myös auringon säteilyn hyödyt ja haitat orgaaniselle elämälle liittyvät läheisesti toisiinsa.

Yleinen idea

Ymmärtääksesi mitä auringon säteily on, sinun on ensin ymmärrettävä mikä aurinko on. Tärkein lämmönlähde, joka luo edellytykset orgaaniselle olemassaololle planeetallamme, kosmisessa laajuudessa on vain pieni tähti Linnunradan galaktisella laitamilla. Mutta maapallon asukkaille Aurinko on minimaailman keskipiste. Loppujen lopuksi planeettamme pyörii tämän kaasutulpan ympärillä. Aurinko antaa meille lämpöä ja valaistusta, eli se toimittaa energiamuotoja, joita ilman olemassaolomme olisi mahdotonta.

Muinaisina aikoina auringon säteilyn lähde - aurinko - oli jumaluus, palvonnan arvoinen esine. Auringon liikerata taivaalla näytti ihmisille ilmeiseltä todistukselta Jumalan tahto... Yrityksiä ymmärtää ilmiön ydin, selittää, mikä tämä valaisin on, on tehty jo pitkään, ja Kopernikus antoi heille erityisen merkittävän panoksen muodostaen idean heliocentrismistä, joka oli hämmästyttävän erilainen kuin yleisesti hyväksytty tuon aikakauden geosentrismi. On kuitenkin varmaa, että muinaisina aikoina tiedemiehet ovat usein miettineet, mikä aurinko on, miksi se on niin tärkeä kaikille planeettamme elämänmuodoille, miksi tämän tähden liike on juuri sellainen kuin me sen näemme.

Tekniikan kehitys on mahdollistanut paremman ymmärryksen siitä, mikä aurinko on, mitä prosesseja tapahtuu tähtien sisällä, sen pinnalla. Tutkijat ovat oppineet, mikä on auringon säteily, miten kaasuobjekti vaikuttaa vaikutusalueellaan oleviin planeettoihin, erityisesti maapallon ilmastoon. Nyt ihmiskunnalla on riittävän laaja tietopohja sanoa luottavaisesti: oli mahdollista selvittää, mikä pohjimmiltaan on auringon säteily, kuinka mitata tämä energiavirta ja miten muotoilla sen vaikutukset eri muotoihin orgaanisesta elämästä maapallolla.

Tietoja ehdoista

Tärkein askel käsitteen olemuksen hallitsemisessa otettiin viime vuosisadalla. Silloin kuuluisa tähtitieteilijä A. Eddington muotoili oletuksen: ydinfuusio tapahtuu auringon syvyyksissä, mikä mahdollistaa valtavan määrän energian vapautumista tähtiä ympäröivään tilaan. Yritettäessä arvioida auringon säteilyn määrää pyrittiin määrittämään valaisimen ympäristön todelliset parametrit. Joten sisälämpötila saavuttaa tutkijoiden laskelmien mukaan 15 miljoonaa astetta. Tämä riittää selviytymään protonien keskinäisestä vastenmielisestä vaikutuksesta. Yksiköiden törmäys johtaa heliumytimien muodostumiseen.

Uudet tiedot herättivät monien tunnettujen tutkijoiden, muun muassa A.Einsteinin, huomion. Yrittäessään arvioida auringonsäteilyn määrää tutkijat ovat havainneet, että heliumytimet ovat massaa alempia kuin uuden rakenteen muodostamiseen tarvittava 4 protonin kokonaismäärä. Näin tunnistettiin reaktioiden ominaisuus, jota kutsuttiin "massavikaksi". Mutta luonnossa mikään ei voi kadota ilman jälkiä! Yrittäessään löytää "paenneet" määrät tutkijat vertasivat energian paranemista ja massamuutoksen spesifisyyttä. Silloin oli mahdollista paljastaa, että ero johtuu gammakvantteista.

Säteilevät esineet kulkevat tähtemme ytimestä sen pintaan lukuisten ilmakehän kaasumaisten kerrosten läpi, mikä johtaa elementtien pirstoutumiseen ja sähkömagneettisen säteilyn muodostumiseen niiden perusteella. Muita aurinkosäteilyn tyyppejä ovat ihmissilmän havaitsema valo. Karkeat arviot viittaavat siihen, että gamma -kvanttien kulku kestää noin 10 miljoonaa vuotta. Vielä kahdeksan minuuttia - ja säteilevä energia saavuttaa planeettamme pinnan.

Miten ja mitä?

Auringonsäteilyä kutsutaan sähkömagneettisen säteilyn kokonaiskompleksiksi, jolle on ominaista melko laaja alue. Tähän sisältyy niin kutsuttu aurinkotuuli, eli elektronien, kevyiden hiukkasten muodostama energiavirta. Planeettamme ilmakehän rajakerroksella havaitaan jatkuvasti samaa auringon säteilyn voimakkuutta. Tähden energia on diskreetti, sen siirto tapahtuu kvanttien kautta, kun taas kehon sävy on niin merkityksetön, että säteitä voidaan pitää sähkömagneettisina aaltoina. Ja niiden jakautuminen, kuten fyysikot havaitsivat, tapahtuu tasaisesti ja suorassa linjassa. Siten auringon säteilyn kuvaamiseksi on tarpeen määrittää sen luontainen aallonpituus. Tämän parametrin perusteella on tavallista erottaa useita säteilylajeja:

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

Infrapuna-, näkyvän ja ultraviolettisäteilyn paras suhde arvioidaan seuraavasti: 52%, 43%, 5%.

Säteilyn kvantitatiivista arviointia varten on tarpeen laskea energiavirran tiheys eli energiamäärä, joka saavuttaa pinnan rajoitetun alueen tietyllä aikavälillä.

Tutkimukset ovat osoittaneet, että planeetan ilmakehä absorboi pääasiassa auringon säteilyä. Tämän ansiosta se lämmitetään lämpötilaan, joka on miellyttävä maapallolle ominaiselle orgaaniselle elämälle. Nykyinen otsonikuori sallii vain sadasosan ultraviolettisäteilystä. Samaan aikaan eläville olennoille vaaralliset lyhyen aallonpituuden aallot estetään kokonaan. Ilmakehän kerrokset kykenevät hajottamaan lähes kolmanneksen auringon säteistä, toinen 20% imeytyy. Näin ollen korkeintaan puolet koko energiasta saavuttaa planeetan pinnan. Juuri tätä tieteen "jäännöstä" kutsutaan suoraksi auringon säteilyksi.

Ja jos tarkemmin?

On olemassa useita tunnettuja näkökohtia, jotka määrittävät, kuinka voimakasta suora säteily tulee olemaan. Merkittävimmät ovat tulokulma leveysasteen mukaan ( maantieteellinen ominaisuus maasto maapallolla), vuodenaika, joka määrittää, kuinka suuri etäisyys tiettyyn pisteeseen säteilylähteestä on. Paljon riippuu ilmakehän ominaisuuksista - kuinka saastunut se on, kuinka monta pilveä tietyllä hetkellä. Lopuksi, pinnan luonne, johon säde putoaa, eli sen kyky heijastaa saapuvia aaltoja, vaikuttaa.

Auringon kokonaissäteily on määrä, joka yhdistää hajallaan olevat tilavuudet ja suoran säteilyn. Intensiteetin arvioimiseen käytetty parametri ilmaistaan ​​kaloreina pinta -alayksikköä kohti. Samalla muista se eri aikaan päivinä säteilylle ominaiset arvot ovat erilaisia. Lisäksi energiaa ei voida jakaa tasaisesti planeetan pinnalle. Mitä lähempänä napaa, sitä suurempi intensiteetti, kun taas lumipeitteet heijastavat voimakkaasti, mikä tarkoittaa, että ilma ei saa mahdollisuutta lämmetä. Näin ollen mitä kauempana päiväntasaajalta, sitä pienempi on koko auringon aallon säteily.

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

Infrapuna -aallot

Auringon säteilyn kokonaismäärästä vaikuttava prosenttiosuus kuuluu infrapunaspektriin, jota ihmissilmä ei havaitse. Tällaisten aaltojen vuoksi planeetan pinta lämpenee ja siirtää asteittain lämpöenergiaa ilmamassoille. Tämä auttaa ylläpitämään miellyttävää ilmastoa ja ylläpitämään olosuhteita orgaanisen elämän olemassaololle. Jos vakavia epäonnistumisia ei tapahdu, ilmasto pysyy ehdollisesti muuttumattomana, mikä tarkoittaa, että kaikki olennot voivat elää tavanomaisissa olosuhteissa.

Valomme ei ole ainoa infrapuna -aaltojen lähde. Samanlainen säteily on ominaista mille tahansa lämmitetylle esineelle, mukaan lukien tavanomainen paristo ihmisasunnossa. Lukuisat laitteet toimivat infrapunasäteilyn havaitsemisen periaatteen mukaisesti, mikä mahdollistaa lämmitettyjen ruumiiden näkemisen pimeässä ja muut silmille epämukavat olosuhteet. Muuten, viime vuosina niin suosittuja pienikokoisia laitteita käytetään saman periaatteen mukaisesti arvioitaessa, mitkä rakennuksen osat aiheuttavat suurimman lämpöhäviön. Nämä mekanismit ovat erityisen yleisiä rakentajien ja yksityisten talojen omistajien keskuudessa, koska ne auttavat tunnistamaan, millä alueilla lämpö häviää, järjestämään niiden suojan ja estämään tarpeetonta energiankulutusta.

Älä aliarvioi infrapunasäteilyn vaikutusta ihmiskehoon vain siksi, että silmämme eivät pysty havaitsemaan tällaisia ​​aaltoja. Erityisesti säteilyä käytetään aktiivisesti lääketieteessä, koska se voi lisätä leukosyyttien pitoisuutta verenkiertojärjestelmässä sekä normalisoida verenkiertoa lisäämällä verisuonten luumenia. Infrapunaspektriin perustuvia laitteita käytetään ennaltaehkäisevästi ihon patologioita vastaan, terapeuttisia tulehduksellisiin prosesseihin akuutissa ja kroonisessa muodossa. Nykyaikaiset lääkkeet auttavat selviytymään kolloidisista arpeista ja troofisista haavoista.

Tämä on utelias

Auringon säteilytekijöiden tutkimuksen perusteella oli mahdollista luoda todella ainutlaatuisia laitteita, joita kutsutaan termografiksi. Niiden avulla voidaan havaita ajoissa erilaisia ​​sairauksia joita ei voida havaita muilla tavoilla. Näin löydät syövän tai verihyytymän. IR suojaa jossain määrin ultraviolettisäteilyltä, joka on vaarallista orgaaniselle elämälle, mikä mahdollisti tämän spektrin aaltojen käyttämisen avaruudessa pitkään olleiden astronauttien terveyden palauttamiseksi.

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

Näkyvä valo

Yksi aurinkosäteilyn alkuaineista on ihmissilmälle näkyvä valo. Aallonsäteet kulkevat suoria viivoja, joten päällekkäisyyksiä ei ole. Jossain vaiheessa tästä tuli huomattavan monen aihe tieteellisiä teoksia: tutkijat pyrkivät ymmärtämään, miksi ympärillämme on niin paljon sävyjä. Kävi ilmi, että valon keskeisillä parametreilla on rooli:

• taittuminen;
• heijastus;
• imeytyminen.

Kuten tutkijat ovat havainneet, esineet eivät voi itse olla näkyvän valon lähteitä, mutta ne voivat absorboida säteilyä ja heijastaa sitä. Heijastuskulmat, aallon taajuus vaihtelevat. Vuosisatojen kuluessa ihmisen kyky nähdä on parantunut vähitellen, mutta tietyt rajoitukset johtuvat silmän biologisesta rakenteesta: verkkokalvo on sellainen, että se voi havaita vain tiettyjä heijastuneita valoaaltoja. Tämä säteily on pieni aukko ultravioletti- ja infrapuna -aaltojen välillä.

Lukuisista uteliaista ja salaperäisistä valo -ominaisuuksista ei ole tullut vain monien teosten aihe, vaan ne ovat myös olleet perustana uuden fyysisen kurin syntymiselle. Samaan aikaan ilmestyi tieteettömiä käytäntöjä, teorioita, joiden kannattajat uskovat, että väri voi vaikuttaa fyysinen tila ihminen, psyyke. Näiden olettamusten perusteella ihmiset ympäröivät itsensä silmille miellyttävimmillä esineillä, mikä tekee arjesta mukavampaa.

Ultravioletti

Yhtä tärkeä näkökohta koko auringon säteilyssä on ultraviolettitutkimus, joka muodostuu suurista, keskikokoisista ja lyhyistä aalloista. Ne eroavat toisistaan ​​sekä fyysisten parametrien että niiden ominaisuuksien perusteella, jotka vaikuttavat orgaanisen elämän muotoihin. Esimerkiksi pitkät ultraviolettiaallot ilmakehän kerroksissa ovat pääasiassa hajallaan, ja vain pieni osa 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 ehkäisee tehokkaasti riisitautia, osteokondroosia, joka on erityisen tärkeää lapsuudessa. Lisäksi tällainen säteily:

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

mutta toisaalta

Edellä mainittiin, että kokonainen aurinkosäteily on planeetan pintaan saapuvan ja ilmakehässä hajallaan olevan säteilyn määrä. Näin ollen tämän tilavuuden elementti on kaikenkokoinen ultravioletti. On muistettava, että tällä tekijällä on sekä positiivisia että kielteisiä näkökohtia orgaaniseen elämään. Usein hyödyllinen auringonotto voi olla terveyshaittojen lähde. Liiallinen altistuminen suoralle auringonvalolle, etenkin auringon lisääntyneen aktiivisuuden olosuhteissa, on haitallista ja vaarallista. Pitkäaikaiset vaikutukset kehoon ja liian korkea säteilyaktiivisuus aiheuttavat:

• palovammat, punoitus;
• turvotus;
• hyperemia;
• lämpö;
• pahoinvointi;
• oksentelu.

Pitkäaikainen ultraviolettisäteily aiheuttaa ruokahaluttomuutta, keskushermoston toimintaa ja immuunijärjestelmää. Lisäksi pää alkaa satuttaa. Kuvatut merkit ovat auringonpistoksen klassisia ilmentymiä. Henkilö itse ei välttämättä aina ymmärrä, mitä tapahtuu - tila pahenee vähitellen. Jos on havaittavissa, että joku lähellä olevista on sairastunut, on annettava ensiapua. Järjestelmä on seuraava:

• auttaa siirtymään suorasta valosta viileään, varjostettuun paikkaan;
• aseta potilas selälleen niin, että jalat ovat päätä korkeammalla (tämä auttaa normalisoimaan verenkiertoa);
• jäähdytä niska, kasvot vedellä ja laita kylmä pakkaus otsaan;
• avaa solmio, vyö, riisu tiukat vaatteet;
• anna puoli tuntia hyökkäyksen jälkeen juoda viileää vettä (pieni määrä).

Jos uhri on menettänyt tajuntansa, on tärkeää hakea välittömästi apua lääkäriltä. Ambulanssiryhmä siirtää henkilön turvalliseen paikkaan ja pistää glukoosia tai C -vitamiinia. Lääke pistetään laskimoon.

Kuinka ottaa aurinkoa oikein?

Jotta emme oppisi kokemuksesta, kuinka epämiellyttävä liiallinen rusketuksen aikana saatava auringon säteily voi olla, on tärkeää noudattaa turvallisen auringossa olemisen sääntöjä. Ultraviolettivalo käynnistää melaniinin, hormonin, joka auttaa ihoa suojautumaan aaltojen negatiivisilta vaikutuksilta. Tämän aineen vaikutuksesta iho muuttuu tummemmaksi ja sävy muuttuu pronssiseksi. Ja tähän päivään mennessä kiistat siitä, kuinka hyödyllistä ja haitallista se on ihmisille, eivät laannu.

Toisaalta parkitus on kehon yritys suojautua tarpeettomalta säteilyaltistukselta. Tämä lisää pahanlaatuisten kasvainten muodostumisen todennäköisyyttä. Toisaalta rusketusta pidetään muodikkaana ja kauniina. Riskien minimoimiseksi itsellesi on järkevää ennen rantamenettelyjen aloittamista selvittää, kuinka vaarallinen auringonoton aikana vastaanotettu auringonsäteily on, kuinka minimoida riskit itsellesi. Jotta kokemus olisi mahdollisimman miellyttävä, auringonottajien tulisi:

• juoda paljon vettä;
• käytä ihoa suojaavia aineita;
• ottaa aurinkoa illalla tai aamulla;
• viettää enintään tunnin suorassa auringonvalossa;
• älä juo alkoholia;
• sisällyttää ruokalistaan ​​runsaasti 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 biokemialliset reaktiot tapahtuvat yksilöllisillä ominaisuuksilla, joten jollekin puoli tuntia auringon ottaminen voi olla vaarallista. On järkevää kääntyä lääkärin puoleen ennen rantakautta arvioimaan ihon tyyppi ja kunto. Tämä auttaa ehkäisemään terveyshaittoja.

Jos mahdollista, auringonpolttamia tulisi välttää vanhuudessa, vauvan synnytyksen aikana. Syöpää, mielenterveyden häiriöitä, ihosairauksia ja sydämen vajaatoimintaa ei yhdistetä auringonottoon.

Kokonaissäteily: missä on pula?

Auringon säteilyn jakautumisprosessi on varsin mielenkiintoinen pohdittavaksi. Kuten edellä mainittiin, vain noin puolet kaikista aalloista voi saavuttaa planeetan pinnan. Mihin loput katoavat? Ilmakehän eri kerroksilla ja mikroskooppisilla hiukkasilla, joista ne muodostuvat, on rooli. Vaikuttava osa, kuten osoitettu, imeytyy otsonikerrokseen - nämä ovat kaikki aaltoja, joiden pituus on alle 0,36 mikronia. Lisäksi otsoni pystyy absorboimaan tietyntyyppisiä aaltoja ihmissilmälle näkyvästä spektristä, eli 0,44-1,18 mikronin välein.

Happikerros absorboi jossain määrin ultraviolettivaloa. 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) auringonsäteilyn kokonaismäärästä.

Lyhyiden luokkien aallot ovat hajallaan ilmakehässä mikroskooppisten epähomogeenisten hiukkasten, aerosolin ja pilvien vuoksi. Epähomogeeniset elementit, hiukkaset, joiden mitat ovat alempia kuin aallonpituus, aiheuttavat molekyylien sirontaa, kun taas suuremmille on ominaista indikaattorin kuvaama ilmiö eli aerosoli.

Muita määriä auringon säteilyä saavuttaa maan pinnan. Se yhdistää hajaantuneen suoran säteilyn.

Kokonaissäteily: tärkeitä näkökohtia

Kokonaisarvo on alueen vastaanottaman ja ilmakehään absorboidun auringon säteilyn määrä. Jos taivaalla ei ole pilviä, säteilyn kokonaismäärä riippuu alueen leveysasteesta, taivaankappaleen asennon korkeudesta, maan pinnan tyypistä tällä alueella ja ilman läpinäkyvyydestä . Mitä enemmän aerosolipartikkeleita on hajallaan ilmakehässä, sitä pienempi on suora säteily, mutta hajallaan olevan säteilyn osuus kasvaa. Normaalisti, jos sameutta ei ole, hajallaan oleva säteily on neljäsosa kokonaissäteilystä.

Maamme kuuluu siis pohjoisiin suurin osa vuotta sisään eteläisillä alueilla säteily on paljon korkeampi kuin pohjoisessa. Tämä johtuu tähden sijainnista taivaalla. Mutta lyhyt ajanjakso touko-heinäkuu on ainutlaatuinen ajanjakso, jolloin jopa pohjoisessa säteilyn kokonaismäärä on varsin vaikuttava, koska aurinko on korkealla taivaalla ja päivänvaloaika on pidempi kuin muina kuukausina . Samaan aikaan keskimäärin Aasian puolella maata ilman pilvisyyttä kokonaissäteily on merkittävämpää kuin lännessä. Aaltosäteilyn suurin voimakkuus havaitaan keskipäivällä, ja vuotuinen enimmäismäärä saavutetaan kesäkuussa, jolloin aurinko on korkeimmillaan taivaalla.

Auringon kokonaissäteilyä kutsutaan määräksi aurinkoenergia saavuttaa planeettamme. On muistettava, että erilaiset ilmakehän tekijät johtavat siihen, että kokonaissäteilyn vuotuinen saapuminen on pienempi kuin se voisi olla. Suurin ero todellisten havaintojen ja suurimman mahdollisen välillä on tyypillinen Kaukoidän alueille kesällä. Monsuunit aiheuttavat erittäin tiheitä pilviä, joten säteily vähenee noin puoleen.

Utelias tietää

Suurin prosenttiosuus suurimmasta mahdollisesta altistumisesta aurinkoenergialle on todellisuudessa havaittu (laskettuna 12 kuukaudeksi) maan eteläosassa. Indikaattori saavuttaa 80%.

Pilvisyys ei aina johda samaan auringonsäteilyn sirontaan. Pilvien muodolla on merkitys, aurinkokiekon ominaisuudet tietyllä hetkellä. Jos se on auki, sameus aiheuttaa suoran säteilyn vähenemisen, kun taas hajanainen lisääntyy jyrkästi.

On myös päiviä, jolloin suora säteily on voimakkuudeltaan suunnilleen sama kuin hajallaan oleva säteily. Päivittäinen kokonaisarvo voi olla jopa suurempi kuin täysin pilvettömän päivän säteilyominaisuus.

12 kuukaudeksi laskettuna erityistä huomiota olisi kiinnitettävä tähtitieteellisiin ilmiöihin määritettäessä numeerisia kokonaisindikaattoreita. Samalla sameus johtaa siihen, että todellinen säteilymaksimi voidaan havaita ei kesäkuussa, vaan kuukautta aikaisemmin tai myöhemmin.

Säteily avaruudessa

Planeettamme magnetosfäärin rajalta ja edelleen avaruuteen auringon säteilystä tulee tekijä, joka liittyy kuolevaiseen vaaraan ihmisille. Vuonna 1964 julkaistiin tärkeä kansantieteellinen työ suojausmenetelmistä. Sen kirjoittajat olivat Neuvostoliiton tutkijoita Kamanin, Bubnov. Tiedetään, että henkilölle säteilyannos viikossa saa olla enintään 0,3 röntgensäteilyä, kun taas vuodeksi-15 R: n sisällä. ennalta arvaamattoman auringon aktiivisuuden olosuhteissa voi liittyä astronautien huomattava säteilyaltistus, mikä edellyttää lisäsuojatoimenpiteitä eri aallonpituuksilta.

Yli kymmenen vuotta on kulunut Apollo -tehtävistä, joiden aikana testattiin suojausmenetelmiä, tutkittiin ihmisten terveyteen vaikuttavia tekijöitä, mutta tähän päivään mennessä tiedemiehet eivät löydä tehokkaita ja luotettavia menetelmiä geomagneettisten myrskyjen ennustamiseksi. Voit tehdä ennusteen tunnissa, joskus useita päiviä, mutta jopa viikoittaisen oletuksen mukaan toteutumisen mahdollisuudet ovat enintään 5%. Aurinkotuuli on vielä arvaamattomampi. Todennäköisesti yksi kolmesta astronautit, jotka lähtevät uuteen tehtävään, voivat päästä voimakkaisiin säteilyvirtauksiin. Tämä tekee sekä säteilyominaisuuksien tutkimuksesta että ennustamisesta ja sitä vastaan ​​suojautumismenetelmien kehittämisestä entistä tärkeämpää.

Vastaus käyttäjältä Kaukasio[aloittelija]
Kokonaissäteily on osa heijastunutta ja osa suoraa säteilyä. Riippuu pilvistä ja pilvisyydestä.

Vastaus käyttäjältä Arman Shaisultanov[aloittelija]
auringon säteilyn arvo saryarkassa

Vastaus käyttäjältä Vova Vasiliev[aloittelija]
Auringonsäteily - Auringon sähkömagneettinen ja korpuskulaarinen säteily

Vastaus käyttäjältä Nenänielun[aktiivinen]
Auringon säteily - Auringon sähkömagneettinen ja korpuskulaarinen säteily. Sähkömagneettinen säteily kulkee sähkömagneettisten aaltojen muodossa valon nopeudella ja tunkeutuu maan ilmakehään. Auringon säteily saavuttaa maan pinnan suoran ja hajallaan olevan säteilyn muodossa.
Auringon säteily on tärkein energianlähde kaikissa fyysisissä ja maantieteellisissä prosesseissa, joita tapahtuu maan pinnalla ja ilmakehässä. Auringonsäteilyä mitataan yleensä sen lämpövaikutuksella ja se ilmaistaan ​​kaloreina pintayksikköä kohti ajan yksikköä kohti. Kaikkiaan Maa vastaanottaa Auringolta alle kaksi miljardia osaa säteilystään.
Auringon kokonaissäteily mitataan kilokaloreina neliösenttimetriä kohti.
Siirtymässä pohjoisesta etelään alueen vastaanottaman auringon säteilyn määrä kasvaa.
Auringonsäteily on auringon valon ja lämmön säteilyä.

Auringonsäteily- Auringon säteilyn energia, joka tulee Maahan sähkömagneettisten aaltojen virran muodossa.

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

Kaikki energiavirta ei saavuta maapallon pintaa - suurin osa planeetasta heittää avaruuteen. Maa heijastaa niiden säteiden hyökkäystä, jotka ovat tuhoisia planeetan elävälle aineelle. Jatkossa kohti Maata auringon säteet kohtaavat esteitä ilmakehän täyttävän vesihöyryn, hiilidioksidimolekyylien ja ilmassa suspendoituneiden pölyhiukkasten muodossa. Ilmakehän "suodatin" absorboi merkittävän osan säteistä, hajottaa ne, heijastaa niitä. Pilvien heijastuskyky on erityisen korkea. Tämän seurauksena maan pinta vastaanottaa suoraan vain 2/3 otsoniseulan lähettämästä säteilystä. Mutta jopa tästä osasta heijastuu paljon eri pintojen heijastavuuden mukaisesti.

Koko maapallon pinta saa hieman yli 100 000 kaloria cm2 minuutissa. Tämä säteily imeytyy kasvillisuuteen, maaperään, merien ja valtamerien pintaan. Se muuttuu lämmöksi, joka kulutetaan ilmakehän kerrosten lämmittämiseen, ilma- ja vesimassojen liikkumiseen, koko suuren elämänmuodon luomiseen maan päällä.

Auringon säteily tulee maan pinnalle eri tavoin:

1. suora säteily: suoraan auringosta tuleva säteily, jos pilvet eivät peitä sitä;
2. hajavalonsäteily: säteilyn vastaanotto taivaasta tai pilvistä, jotka hajottavat auringon säteet;
3. lämpö: säteilyn saanti tulee ilmakehästä, joka on lämmennyt säteilylle altistumisen seurauksena.

Suoraa ja hajallaan olevaa säteilyä vastaanotetaan vain päivän aikana. Yhdessä ne muodostavat koko säteilyn. Auringonsäteilyä, joka jää pinnasta heijastuneen menetyksen jälkeen, kutsutaan absorboiduksi.

Auringon säteily mitataan instrumentilla, jota kutsutaan aktinometriksi.

Aurinko tulvii maan koko energiamerellä, mikä on käytännössä ehtymätöntä viime vuodet yhä enemmän huomiota kiinnitetään aurinkoenergian käytön ongelmaan taloudessa. V eri maat aurinkosuolanpoistolaitokset, vedenlämmittimet ja kuivaimet ovat jo käytössä. Maasta laukaistut keinotekoiset satelliitit, avaruusalukset ja laboratoriot ovat täysin aurinkosäteilyllä.

Auringon säteily wikipedia
Sivustohaku:

Muutoksiin lämmöntuonnissa lyhyessä ajassa ja sen epätasaiseen jakautumiseen maisemakuoressa vaikuttavat monet olosuhteet, joista pidämme tärkeimpiä.

Pienet määräajoin tapahtuvat muutokset säteilyssä riippuvat ensisijaisesti siitä, että maapallo pyörii auringon ympäri elliptisellä kiertoradalla ja siksi sen etäisyys auringosta muuttuu. Perihelionilla, eli aurinkoa lähimmällä kiertoratapisteellä (Maa on siinä nykyisellä aikakaudella 1. tammikuuta), etäisyys on 147 miljoonaa km; aphelionissa, eli radalla, joka on kauimpana auringosta (3. heinäkuuta), tämä etäisyys on jo 152 miljoonaa km; ero on 5 miljoonaa km. Tämän mukaisesti säteily kasvaa tammikuun alussa 3,4% keskiarvoon verrattuna (eli laskettuna keskimääräisestä etäisyydestä Maasta Auringoon), ja heinäkuun alussa se pienenee 3,5%.

Erittäin tärkeä tekijä, joka määrittää säteilyn määrän, jonka tämä tai toinen osa maapinnasta vastaanottaa, on auringon säteiden tulokulma. Jos J on säteilyintensiteetti säteiden pystysuorassa esiintymisessä, niin kun ne kohtaavat pinnan kulmassa α, säteilyintensiteetti on J sin α: mitä terävämpi kulma, sitä Suuri alue säteilyn säteen energia on jaettava ja siten sitä vähemmän sitä on pinta -alayksikköä kohti.

Auringon säteiden muodostama kulma maan pinnan kanssa riippuu maastosta, leveysasteesta ja auringon korkeudesta horisontin yläpuolella, joka muuttuu sekä päivällä että ympäri vuoden.

Päällä epätasaisessa maastossa(ei ole väliä puhutaanko vuorista vai pienistä epäsäännöllisyyksistä) Aurinko valaisee erilaiset helpotuselementit eri tavalla. Aurinkoisella rinteellä säteiden tulokulma on suurempi kuin mäen juurella olevalla tasangolla, mutta vastakkaisella rinteellä tämä kulma on hyvin pieni. Leningradin lähellä etelään ja 10 ° kulmassa kalteva kukkulan rinne on samoissa lämpöolosuhteissa kuin Harkovin lähellä sijaitseva vaakasuora lava.

Talvella etelään päin olevat jyrkät rinteet lämmitetään paremmin kuin lempeät rinteet (koska aurinko on yleensä matalalla horisontin yläpuolella). Kesällä eteläisen valon lempeät rinteet saavat enemmän lämpöä ja jyrkät vähemmän kuin vaakasuora pinta. Puolipallomme pohjoisen altistumisen rinteet saavat vähiten säteilyä kaikkina vuodenaikoina.

Auringon säteiden tulokulman riippuvuus maantieteellisestä leveysasteesta on melko monimutkainen, koska ekliptikan nykyisellä kallistuskulmalla auringon korkeus tietyssä paikassa (siis auringon säteiden tulokulma) horisontissa) muuttuu paitsi päivässä, myös vuodessa.

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

Näin ollen suurin auringonvalon tulokulma keskipäivällä päiväntasaajalla vaihtelee välillä 90 ° -66 °, 5 ja napa -alueella -23 °, 5 - + 23 °, 5, eli käytännössä 0 ° - + 23 °, 5 (koska negatiivinen kulma kuvaa auringon upotuksen suuruutta horisontin alla).

Auringon säteilyn muuntamisessa on tärkeä rooli kaasukuori Maa. Ilma-, vesihöyry- ja pölyhiukkaset hajottavat auringonvaloa; Tämän ansiosta se on kirkas päivällä ja ilman suoraa auringonvaloa. Lisäksi ilmakehä absorboi tietyn määrän säteilyenergiaa, eli muuntaa sen lämpöenergiaksi. Lopuksi ilmakehään tuleva auringon säteily heijastuu osittain takaisin avaruuteen. Pilvet ovat erityisen vahvoja heijastimia.

Tämän seurauksena kaikki ilmakehän rajalle saavuttava säteily ei saavuta maapallon pintaa, mutta vain osa siitä ja lisäksi laadullisesti (spektrisen koostumuksen suhteen) muuttunut, koska aallot ovat lyhyempiä kuin 0,3 μ hapen ja otsonin vaikutuksesta eivät pääse maapallon pintaan ja näkyvät aallot ovat hajallaan epätasaisesti.

Ilmeisesti ilman ilmakehää maapallon lämpöjärjestelmä olisi erilainen kuin mitä todellisuudessa havaitaan. Useita laskelmia ja vertailuja varten on usein kätevää poistaa ilmakehän vaikutus säteilyyn ja saada käsitys säteilystä sen puhtaimmassa muodossa. Tätä tarkoitusta varten lasketaan ns. Aurinkovakio eli lämmön määrä minuutissa. 1 neliölle cm mustasta (absorboi kaiken säteilyn) pinnasta, joka on kohtisuorassa auringon säteisiin nähden, jonka Maa saisi keskimääräisellä etäisyydellä auringosta ilman ilmakehää. Auringon vakio on 1,9 cal.

Ilmakehän läsnä ollessa sellainen säteilyyn vaikuttava tekijä kuin auringon säteen polun pituus ilmakehässä on erityisen tärkeä. Mitä suuremman ilmanpaksuuden on läpäistävä auringonsäde, sitä enemmän se menettää energiaa sironta-, heijastus- ja absorptioprosesseissa. Säteen polun pituus riippuu suoraan auringon korkeudesta horisontin yläpuolella ja siten kellonajasta ja vuodenajasta. Jos auringon säteen reitin pituus ilmakehän läpi auringon korkeudessa 90 ° otetaan yksikköä, niin polun pituus auringon korkeudessa 40 ° kaksinkertaistuu korkeudessa 10 ° se on 5,7 jne.

Varten lämpöolosuhteet Maan pinta on myös erittäin tärkeä Auringon valaistumisen ajaksi. Koska aurinko paistaa vain päivällä, ratkaiseva tekijä on päivän pituus, joka vaihtelee vuodenaikojen mukaan.

Lopuksi on muistettava, että vaikka säteilyn voimakkuus mitataan suhteessa pintaan, joka absorboi kaiken säteilyn, itse asiassa eri luonteisiin kappaleisiin tuleva aurinkoenergia ei imeydy samalla tavalla. Heijastuneen säteilyn suhdetta tulevaan säteilyyn kutsutaan albedoksi. On jo pitkään tiedetty, että mustan maaperän albedo, vaaleat kivet, ruohoinen tila, säiliön peilit jne. Vaihtelevat suuresti. Kevyt hiekka heijastaa 30-35%, musta maaperä (humus) 26%, vihreä ruoho 26% säteilyä. Juuri pudonneen puhtaan ja kuivan lumen osalta albedo voi saavuttaa 97%. Märkä maaperä imee säteilyä eri tavalla kuin kuiva maaperä: sininen kuiva savi heijastaa 23% säteilystä, sama märkä savi 16%. Näin ollen, vaikka sama säteilyn virtaus, samoissa helpotusolosuhteissa, eri kohdat maan pinnalla saavat erilaisia ​​lämpömääriä.

Säännöllisistä tekijöistä, jotka määräävät tunnetun säteilyn vaihtelun rytmin, vuodenaikojen vaihtuminen on erityisen tärkeää.

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

Yhteydessä

luokkatoverit

Auringonsäteilyllä tarkoitetaan auringon säteilyä, joka mitataan sen lämpövaikutuksella ja voimakkuudella.

Auringon säteilyä, joka saavuttaa suoraan maan pinnan, kutsutaan suoraa auringon säteilyä... Osa auringonsäteilystä on hajallaan ilmakehässä, minkä jälkeen se saavuttaa jo planeetan pinnan, tätä säteilyä kutsutaan hajallaan oleva auringon säteily... Suora ja hajallaan oleva säteily muodostavat yhdessä koko auringon säteily.

Auringon säteilyn kokonaismäärä määritetään lämpövaikutuksella pintayksikköä kohti ajan yksikköä kohti. Kaloreina tai jouleina ilmaistuna.

Pintaan putoavan auringon kokonaissäteilyn määrä riippuu Auringon korkeudesta, päivän pituudesta, ilmakehän ominaisuuksista (sen läpinäkyvyys, sameus).

Koska maapallolla on pallomainen muoto, korkein horisontin yläpuolella, aurinko nousee päiväntasaajan kohdalta. Täällä auringon säteet putoavat kohtisuoraan pintaan nähden. Kun liikutaan navoja kohti, auringon säteet putoavat jo yhä suuremmassa kaltevuudessa ja tuovat siksi yhä vähemmän lämpöä. Lisäksi mitä lähempänä päiväntasaajaa, sitä pidempi päivä, ja siksi pinta saa enemmän lämpöä.

Maantieteellinen leveysaste ei kuitenkaan vaikuta koko auringon säteilyyn.

Auringon säteily ja sen vaikutus ihmiskehoon ja ilmastoon

Päiväntasaajalla on suuria pilviä ja kosteutta, mikä estää auringonvalon kulkua. Siksi aurinkosäteilyn kokonaismäärä on täällä pienempi kuin mannermaisessa trooppisessa ilmastossa (esimerkiksi Saharan alueella).

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

Auringon säteilyn syyt

Auringon säteilyä syntyy päiväsaikaan kromosfäärin soihdutusten aikana - jättimäisiä räjähdyksiä, jotka tapahtuvat auringon ilmakehässä. 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 auringonvalo on näkyvissä.

Ilma katkaisee primaarisen kosmisen säteilyn muodostaen kaskadisuihkun, joka hajoaa korkeuden laskiessa. Tässä tapauksessa syntyy uusia hiukkasia - pioneja, jotka hajoavat ja muuttuvat muoneiksi. Ne tunkeutuvat ilmakehän alempiin kerroksiin ja laskeutuvat maahan ja putoavat jopa 1500 metriin. Muonit ovat vastuussa sekundäärisen kosmisen säteilyn ja luonnollisen säteilyn muodostumisesta, joka vaikuttaa ihmisiin.

Auringon säteilyn spektri

Auringon säteilyn spektri sisältää sekä lyhyen että pitkän aallon alueet:

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

Yli 95% auringon säteilystä putoaa "optiseen ikkunaan" - spektrin näkyvään osaan, jossa on vierekkäiset ultravioletti- ja infrapuna -aallot.

Mikä on auringon säteily? Säteilyn tyypit ja sen vaikutus kehoon

Kun se kulkee ilmakehän kerrosten läpi, auringonvalon vaikutus heikkenee - kaikki ionisoiva säteily, röntgensäteet ja lähes 98% ultraviolettisäteilystä jää maan ilmakehän loukkuun. Näkyvä valo ja infrapunasäteily saapuvat maahan käytännössä ilman häviötä, vaikka ilmassa olevat kaasumolekyylit ja pölyhiukkaset absorboivat ne osittain.

Tältä osin auringon säteily ei johda havaittavasti lisääntyvään radioaktiiviseen säteilyyn maan pinnalla. Auringon ja kosmisten säteiden osuus vuotuisen kokonaisannoksen muodostumisesta 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 voimakkaampi?

Kosmisen säteen suurin voima kirjataan napoille ja vähiten - päiväntasaajalle. Tämä johtuu siitä, että Maan magneettikenttä taipuu avaruudesta putoavia varautuneita hiukkasia napoihin. Lisäksi säteily kasvaa korkeuden kasvaessa - 10 kilometrin korkeudessa merenpinnan yläpuolella sen indikaattori kasvaa 20-25 kertaa. Ylämaan asukkaat altistuvat suurempien auringonsäteilyn aktiivisille vaikutuksille, koska vuoristossa oleva ilma on ohuempi ja helpompi ampua auringosta tulevien gamma -kvanttien ja alkeishiukkasten virroista.

Tärkeä. Säteilytasolla enintään 0,3 mSv / h ei ole vakavaa vaikutusta, mutta annoksella 1,2 μZ / h on suositeltavaa poistua alueelta ja hätätilanteessa pysyä 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, korkeuden kasvaessa sadan metrin välein tämä indikaattori kasvaa 0,03 mSv / vuosi. Pienien laskelmien jälkeen voimme päätellä, että viikon loma vuorilla 2000 metrin korkeudessa antaa säteilyn 1 mSv / vuosi ja lähes puolet koko vuotuisesta korosta (2,4 mSv / vuosi).

On käynyt ilmi, että vuorten asukkaat saavat vuosittain säteilyannoksen, joka on useita kertoja normaalia suurempi, ja heidän pitäisi sairastua leukemiaan ja syöpään useammin kuin tasangoilla asuvat ihmiset. Itse asiassa näin ei ole. Päinvastoin, vuoristoalueilla kuolleisuus näistä sairauksista on alhaisempi ja osa väestöstä on satavuotiaita. Tämä vahvistaa sen tosiasian, että pitkäaikainen oleskelu paikoissa, joissa on suuri säteilyaktiivisuus, ei vaikuta kielteisesti ihmiskehoon.

Solar -soihdut - suuri säteilyvaara

Auringonpurkaukset ovat suuri vaara ihmisille ja kaikelle maapallon elämälle, koska auringon säteilyn vuon tiheys voi ylittää tavanomaisen kosmisen säteilyn tason tuhat kertaa. Niinpä erinomainen Neuvostoliiton tiedemies A. L. Chizhevsky liitti auringonpilkkujen muodostumisjaksot lavantaudin (1883-1917) ja koleran (1823-1923) epidemioihin Venäjällä. Tehtyjen kaavioiden perusteella hän ennusti vuonna 1930 laajan kolerapandemian syntymisen vuosina 1960-1962, joka alkoi Indonesiassa vuonna 1961 ja levisi nopeasti muihin Aasian, Afrikan ja Euroopan maihin.

Nykyään on saatu paljon tietoja, jotka osoittavat yhteyden yksitoista vuoden pituisten aurinkoaktiivisuussyklien ja tautien puhkeamisen välillä sekä massamuuttoihin ja hyönteisten, nisäkkäiden ja virusten nopean lisääntymisen kausiin. Hematologit ovat havainneet, että sydänkohtausten ja aivohalvausten määrä kasvaa auringon suurimman aktiivisuuden aikana. Tällaiset tilastot johtuvat siitä, että tällä hetkellä ihmisillä veren hyytyminen lisääntyy, ja koska sydänsairauksia sairastavilla potilailla kompensoiva toiminta on masentunut, sen toiminnassa on toimintahäiriöitä, jopa sydänkudoksen nekroosiin ja aivoverenvuotoihin asti.

Suuria auringonpurkauksia ei esiinny niin usein - kerran neljässä vuodessa. Tällä hetkellä pisteiden määrä ja koko kasvaa ja aurinkokoronaan muodostuu voimakkaita koronaalisäteitä, jotka koostuvat protoneista ja pienestä määrästä alfahiukkasia. Astrologit nauhoittivat tehokkaimman virransa vuonna 1956, jolloin kosmisen säteilyn tiheys maan pinnalla kasvoi 4 kertaa. Toinen seuraus tällaisesta auringon aktiivisuudesta oli aurora, joka kirjattiin Moskovassa ja Moskovan alueella vuonna 2000.

Kuinka suojautua?

Tietenkin lisääntynyt taustasäteily vuorilla ei ole syy kieltäytyä matkoilta vuorille. Totta, sinun tulisi miettiä turvatoimia ja lähteä matkalle kannettavan radiometrin kanssa, joka auttaa seuraamaan säteilyn tasoa ja tarvittaessa rajoittamaan vaarallisilla alueilla vietettyä aikaa. Alueella, jossa mittarilukemat osoittavat ionisoivan säteilyn määrän 7 μSv / h, sinun ei pitäisi jäädä yli kuukauteen.

Auringon säteily ja säteily tasapaino yhteensä

Kokonaissäteily on suoran (vaakasuoralla pinnalla) ja sironneen säteilyn summa. Kokonaissäteilyn koostumus eli suoran ja hajallaan olevan säteilyn suhde vaihtelee auringon korkeuden, läpinäkyvyyden, ilmakehän ja sameuden mukaan.

Ennen auringonnousua kokonaissäteily koostuu kokonaan ja pienillä auringonkorkeuksilla - pääasiassa hajallaan olevasta säteilystä. Auringon korkeuden kasvaessa hajallaan olevan säteilyn osuus pilvettömän taivaan kokonaismäärästä pienenee: kun h = 8 °, se on 50%ja h = 50 ° - vain 10-20%.

Mitä läpinäkyvämpi ilma on, sitä pienempi on hajallaan olevan säteilyn osuus kokonaismäärästä.

3. Pilvien muodosta, korkeudesta ja määrästä riippuen hajanaisen säteilyn osuus kasvaa vaihtelevassa määrin... Kun aurinko peitetään tiheiden pilvien peitossa, kokonaissäteily koostuu vain hajallaan olevasta säteilystä. Tällaisilla pilvillä hajanainen säteily kompensoi vain osittain suoran vähenemistä, ja siksi pilvien lukumäärän ja tiheyden lisääntymiseen liittyy keskimäärin kokonaissäteilyn väheneminen. Kevyillä tai ohuilla pilvillä, kun aurinko on täysin auki tai ei ole kokonaan pilvien peitossa, hajaantuneen säteilyn lisääntymisen aiheuttama kokonaissäteily voi osoittautua suuremmaksi kuin kirkas taivas.

Kokonaissäteilyn päivittäinen ja vuotuinen vaihtelu määräytyy pääasiassa auringon korkeuden muutoksen perusteella: kokonaissäteily muuttuu lähes suorassa suhteessa auringon korkeuden muutokseen.

Auringon säteily tai auringon ionisoiva säteily

Mutta ilman sameuden ja läpinäkyvyyden vaikutus vaikeuttaa suuresti tätä yksinkertaista suhdetta ja häiritsee koko säteilyn sujuvaa kulkua.

Kokonaissäteily riippuu myös merkittävästi paikan leveysasteesta. Leveysasteen laskiessa sen päivittäiset määrät kasvavat ja mitä pienempi paikan leveysaste, sitä tasaisemmin säteily jakautuu kuukausille eli pienempi sen vuotuisen syklin 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 / cm 2. Myös säteilyn vuotuiset summat kasvavat leveysasteen pienentyessä. Kuitenkin joissakin kuukausissa napa -alueiden kokonaissäteily voi olla suurempi 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 kuukausittainen kokonaissäteilyn määrä tällä alueella lämpiminä kuukautena (joulukuu) on noin 1,5 kertaa suurempi kuin samoilla leveysasteilla arktisella alueella ja on sama kuin vastaavat summat Krimillä ja Taškentissa. Jopa vuotuiset kokonaissäteilyn määrät Etelämantereella ovat suurempia kuin esimerkiksi Pietarissa. Tällainen merkittävä auringonsäteilyn saapuminen Etelämantereelle selittyy kuivalla ilmalla, Etelämantereen asemien korkeudella merenpinnan yläpuolella ja lumipinnan korkealla heijastavuudella (70-90%), mikä lisää sirontasäteilyä

Kaikkia aktiiviselle pinnalle saapuvien ja sieltä poistuvien säteilyenergian virtausten eroa kutsutaan aktiivisen pinnan säteilytasapainoksi. Toisin sanoen aktiivisen pinnan säteilytasapaino on säteilyn saapumisen ja kulutuksen ero tällä pinnalla. Jos pinta on vaakasuora, vaakaan tuleva osa sisältää vaakasuoralle pinnalle saapuvan suoran säteilyn, hajallaan olevan säteilyn ja ilmakehän vastasäteilyn. Säteilyn kulutus muodostuu aktiivisen pinnan heijastuneesta lyhyen ja pitkän aallon säteilystä sekä siitä ilmakehän vastasäteilyn osasta.

Säteilyvaaka edustaa säteilyenergian todellista saapumista tai kulutusta aktiiviselle pinnalle, joka määrittää, lämmitetäänkö tai jäähdytetäänkö se. Jos säteilyenergian saapuminen on enemmän kuin sen kulutus, säteilytasapaino on positiivinen ja pinta lämpenee. Jos tulo on pienempi kuin virtausnopeus, säteilytase on negatiivinen ja pinta jäähtyy. Säteilytasapaino kokonaisuudessaan ja sen yksittäiset ainesosat riippuvat monista tekijöistä. Siihen vaikuttavat erityisen voimakkaasti auringon korkeus, auringonpaisteen kesto, aktiivisen pinnan luonne ja tila, ilmakehän sameus, vesihöyryn pitoisuus, sameus jne.

Hetkinen (minuutin) saldo päivän aikana on yleensä positiivinen, etenkin kesällä. Noin 1 tunti ennen auringonlaskua (paitsi talviaika) säteilyenergian kulutus alkaa ylittää sen saapumisen ja säteilytasapaino muuttuu negatiiviseksi. Noin tunnin kuluttua auringonnoususta se muuttuu jälleen positiiviseksi. Vaa'an päivittäinen liike kirkkaalla taivaalla päivällä on suunnilleen yhdensuuntainen suoran säteilyn kulun kanssa. Yön aikana säteilytasapaino muuttuu yleensä vähän, mutta vaihtelevan pilvisyyden vaikutuksesta se voi muuttua merkittävästi

Säteilytaseen vuotuiset summat ovat positiivisia koko maan ja valtamerien pinnalla lukuun ottamatta alueita, joilla on pysyvää lunta tai jäätä, esimerkiksi Keski -Grönlanti ja Etelämanner. 40 ° pohjoisen leveysasteen pohjoispuolella ja 40 ° eteläisen leveysasteen eteläpuolella säteilyn saldon talviset kuukausittaiset summat ovat negatiivisia ja negatiivisen saldon jakso kasvaa kohti navoja. Niinpä arktisella alueella nämä määrät ovat positiivisia vain kesäkuukausina, 60 ° leveysasteella - seitsemän kuukauden ajan ja 50 ° leveysasteella - yhdeksän kuukauden ajan. Säteilytaseen vuotuiset määrät muuttuvat siirtymällä maasta mereen.

Maa-ilmakehän järjestelmän säteilytasapaino on säteilyenergian tasapaino ilmakehän pystysuorassa sarakkeessa, jonka poikkileikkaus on 1 cm 2 ja joka ulottuu aktiivisesta pinnasta ilmakehän ylärajaan. Sen saapuva osa koostuu aktiivisen pinnan ja ilmakehän absorboimasta auringonsäteilystä, ja lähtevä osa koostuu siitä osasta maapallon ja ilmakehän pitkän aallon säteilyä, joka menee maailmanavaruuteen. Maapallon ja ilmakehän järjestelmän säteilytasapaino on positiivinen vyöllä 30 ° eteläisestä leveysasteesta 30 ° pohjoiseen leveysasteeseen ja korkeammilla leveysasteilla negatiivinen

Säteilytasapainon tutkiminen on erittäin käytännöllistä, koska tämä tasapaino on yksi tärkeimmistä ilmastonmuutoksen tekijöistä. Maaperän tai säiliön lämpöjärjestelmä riippuu sen arvosta, mutta myös niiden vieressä olevista ilmakehän kerroksista. Säteilytasapainon tuntemuksella on suuri merkitys haihtumisen laskemisessa, muodostumisen ja muutoksen tutkimisessa ilmamassoja, kun otetaan huomioon säteilyn vaikutus ihmisiin ja kasvistoon.

Sivu 1/4

LÄMMÖN JA VALON JAKAMINEN MAALLA

Aurinko on aurinkokunnan tähti, joka tuottaa maapallolle valtavan määrän lämpöä ja häikäisevää valoa. Huolimatta siitä, että aurinko on huomattavan kaukana meistä ja vain pieni osa säteilystä saavuttaa meidät, tämä riittää elämän kehitykseen maan päällä. Planeettamme pyörii kiertoradalla auringon ympäri.

Auringonsäteily

Jos tarkkailet maata avaruusaluksesta ympäri vuoden, voit nähdä, että aurinko valaisee aina vain puolet maapallosta, joten on päivä, ja vastakkaisella puoliskolla on yö. Maapinta saa lämpöä vain päivällä.

Maamme lämpenee epätasaisesti.

Maan epätasainen kuumeneminen selittyy sen pallomaisella muodolla, joten auringon säteen tulokulma on eri alueilla erilainen, mikä tarkoittaa, että eri puolilla maapalloa on erilainen määrä lämpöä. Päiväntasaajalla auringon säteet putoavat pystysuoraan, ja ne lämmittävät suuresti maata. Mitä kauempana päiväntasaajalta, sitä pienempi säteen tulokulma muuttuu, ja näin ollen nämä alueet vastaanottavat vähemmän lämpöä. Sama aurinkosäteilyn säde 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 auringon säteistä on hajallaan troposfäärissä eikä saavuta maan pintaa. Kaikki tämä osoittaa, että päiväntasaajan etäisyydellä pohjoiseen tai etelään ilman lämpötila laskee auringon säteen tulokulman pienentyessä.

23 4 Seuraava> Loppu >>

Kirkas valaisin polttaa meitä kuumilla säteillä ja saa meidät miettimään säteilyn merkitystä elämässämme, sen hyötyjä ja haittoja. Mikä on auringon säteily? Koulun fysiikan oppitunti kutsuu meitä aluksi tutustumaan sähkömagneettisen säteilyn käsitteeseen yleensä. Tämä termi tarkoittaa toista aineen muotoa - erilaista kuin aine. Tämä sisältää sekä näkyvän valon että spektrin, jota silmä ei voi havaita. Eli röntgen-, gammasäteet, ultravioletti- ja infrapuna.

Elektromagneettiset aallot

Säteilylähteen lähettimen läsnä ollessa sen sähkömagneettiset aallot etenevät kaikkiin suuntiin valon nopeudella. Näillä aalloilla, kuten kaikilla muillakin, on tiettyjä ominaisuuksia. Näitä ovat värähtelytaajuus ja aallonpituus. Jokaisella ruumiilla, jonka lämpötila poikkeaa absoluuttisesta nollasta, on ominaisuus säteillä.

Aurinko on tärkein ja tehokkain säteilylähde planeettamme lähellä. Maa (sen ilmakehä ja pinta) puolestaan ​​lähettää säteilyä, mutta eri alueella. Planeetan lämpötilaolosuhteiden pitkäaikainen tarkkailu synnytti hypoteesin Auringosta saadun ja avaruuteen annetun lämmön määrän tasapainosta.

Auringonsäteily: spektrinen koostumus

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

On aineita, jotka voivat siirtyä erityiseen tilaan ja lähettää lisäsäteilyä eri aallonpituusalueilla. Esimerkiksi hehku näkyy silloin, kun alhaiset lämpötilat ei ole tyypillistä tämän aineen valonsäteilylle. Tämä näkemys säteily, jota kutsutaan luminesoivaksi, uhmaa tavanomaisia ​​lämpösäteilyn periaatteita.

Luminesenssi-ilmiö tapahtuu sen jälkeen, kun aine on absorboinut tietyn määrän energiaa ja siirtynyt toiseen tilaan (ns. Viritetty tila), joka on energeettisesti korkeampi kuin aineen oma lämpötila. Luminesenssi näkyy käänteisen siirtymisen aikana - viritetystä tilasta tuttuun tilaan. Luonnossa voimme havaita sen yötaivaan hehkun ja aurora borealiksen muodossa.

Meidän valaisimemme

Auringon säteet ovat melkein ainoa lämmönlähde planeetallemme. Syvyydeltään pintaan kulkevan sisäisen säteilyn intensiteetti on noin 5 tuhatta kertaa pienempi. Samaan aikaan näkyvä valo - yksi planeetan elämän tärkeimmistä tekijöistä - on vain osa auringon säteilystä.

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

Auringon säteily: määritelmä

Suoraa, joka tulee planeettamme pintaan suoraan aurinkokiekolta, kutsutaan yleensä suoranaksi auringon säteilyksi. Aurinko levittää sitä kaikkiin suuntiin. Kun otetaan huomioon valtava etäisyys Maasta Aurinkoon, suoraa auringon säteilyä missä tahansa maan pinnan pisteessä voidaan esittää nippuna rinnakkaisia ​​säteitä, joiden lähde on käytännössä ääretön. Auringon säteisiin kohtisuora alue saa siten suurimman määrän.

Säteilyvirran tiheys (tai säteilyteho) on tietylle pinnalle putoavan säteilyn määrä. Tämä on aikayksikköä kohti laskettu säteilyenergian määrä pinta -alayksikköä kohti. Tämä arvo mitataan - säteilyteho - W / m 2. Maamme, kuten kaikki tietävät, pyörii auringon ympäri ellipsoidisella kiertoradalla. Aurinko on yksi tämän ellipsin painopisteistä. Siksi maapallo ottaa joka vuosi tiettynä ajankohtana (tammikuun alussa) aseman, joka on lähimpänä aurinkoa, ja toisessa paikassa (heinäkuun alussa) - kauimpana siitä. Tässä tapauksessa säteilyn suuruus muuttuu käänteinen suhde suhteessa tähden etäisyyden neliöön.

Missä on maapallolle saapunut auringon säteily? Sen tyypit määräytyvät monien tekijöiden perusteella. Leveysasteesta, kosteudesta, sameudesta riippuen osa siitä on hajallaan ilmakehässä, osa imeytyy, mutta suurin osa saavuttaa silti planeetan pinnan. Tässä tapauksessa pieni määrä heijastuu ja suurin osa imeytyy maan pintaan, jonka vaikutuksesta se kuumenee. Hajanainen auringon säteily putoaa myös osittain maan pinnalle, osittain absorboituu ja osittain heijastuu. Loput menevät avaruuteen.

Miten jakelu on

Onko auringon säteily tasaista? Sen tyypit kaikkien ilmakehän "menetysten" jälkeen voivat vaihdella spektrikoostumukseltaan. Loppujen lopuksi eri pituiset säteet ovat sekä hajallaan että imeytyneitä eri tavoin. Ilmakehä imee keskimäärin noin 23% alkuperäisestä määrästään. Noin 26% kokonaisvirrasta muuttuu hajallaan olevaksi säteilyksi, josta 2/3 putoaa sitten maahan. Pohjimmiltaan tämä on erilainen säteily, erilainen kuin alkuperäinen. Hajallaan olevaa säteilyä ei lähetetä maapallolle ei auringon levyn, vaan taivaan taivaan kautta. Sillä on erilainen spektrikoostumus.

Imee säteilyä pääasiassa otsonia - näkyvää spektriä ja ultraviolettisäteitä. Infrapunasäteily absorboi hiilidioksidia (hiilidioksidia), joka on muuten hyvin pieni ilmakehässä.

Säteilyn sironta, joka vaimentaa sitä, esiintyy kaikilla spektrin aallonpituuksilla. Prosessissa sen hiukkaset, jotka ovat sähkömagneettisen vaikutuksen alaisia, jakavat tulevan aallon energian uudelleen kaikkiin suuntiin. Toisin sanoen hiukkaset toimivat pisteenergian lähteinä.

Päivänvalo

Hajonnan vuoksi auringosta tuleva valo muuttaa väriä, kun se kulkee ilmakehän kerrosten läpi. Hajaantumisen käytännön arvo on päivänvalon luominen. Jos maapallolla ei olisi ilmakehää, valaistus olisi olemassa vain paikoissa, joihin osuu suora tai pinnan heijastama auringon säde. Eli ilmapiiri on valon lähde päivän aikana. Hänen ansiostaan ​​se on valoisa sekä paikoissa, joihin suora säteily ei pääse, että kun aurinko piiloutuu pilvien taakse. Hajotus antaa väriä ilmaan - näemme taivaan sinisenä.

Ja mistä muusta auringon säteily riippuu? Sameustekijää ei myöskään pidä unohtaa. Loppujen lopuksi säteilyn heikkeneminen tapahtuu kahdella tavalla - itse ilmakehässä ja vesihöyryssä sekä erilaisissa epäpuhtauksissa. Pölypitoisuus kasvaa kesällä (samoin kuin vesihöyryn pitoisuus ilmakehässä).

Kokonaissäteily

Se tarkoittaa maan pinnalle putoavan säteilyn kokonaismäärää sekä suoraan että hajallaan. Auringon säteily vähenee pilvisellä säällä.

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

Mitä tapahtuu maapallon kokonaissäteilylle? Saapuessaan se imeytyy enimmäkseen maaperän tai veden yläkerrokseen ja muuttuu lämmöksi, osa siitä heijastuu. Heijastusaste riippuu maan pinnan luonteesta. Indikaattoria, joka ilmaisee heijastuneen auringon säteilyn prosenttiosuuden sen pintaan putoavasta kokonaismäärästä, kutsutaan pinta -albedoksi.

Maan pinnan itsesäteilyn käsite ymmärretään kasvillisuuden, lumipeitteen, veden ylemmän kerroksen ja maaperän lähettämäksi pitkän aallon säteilyksi. Pinnan säteilytasapaino on sen absorboidun ja säteilevän määrän välinen ero.

Tehokas säteily

On osoitettu, että vastasäteily on lähes aina pienempi kuin maanpäällinen. Tämän vuoksi maan pinta kantaa lämpöhäviöitä. Pinnan ja ilmakehän sisäisen säteilyn arvojen välistä eroa kutsutaan efektiiviseksi säteilyksi. Tämä on itse asiassa energian nettotappiota ja sen seurauksena lämpöä yöllä.

Se on olemassa myös päiväsaikaan. Mutta päivän aikana se osittain kompensoitu tai jopa estetty absorboidulla säteilyllä. Siksi maan pinta on lämpimämpi päivällä kuin yöllä.

Tietoja säteilyn maantieteellisestä jakautumisesta

Auringon säteily on jakautunut epätasaisesti ympäri vuoden. Sen jakauma on vyöhykkeellinen, ja säteilyvirran isoliinit (samat arvot yhdistävät pisteet) eivät ole lainkaan identtisiä leveyspiirien kanssa. Tämä ero johtuu ilmakehän erilaisesta sameudesta ja läpinäkyvyydestä maapallon eri alueilla.

Auringon säteilyn kokonaismäärä vuoden aikana on erittäin tärkeä subtrooppisissa aavikoissa, joissa on matala pilvi. Se on paljon vähemmän päiväntasaajan vyöhykkeen metsäalueilla. Syynä tähän on lisääntynyt pilvisyys. Tämä indikaattori laskee kohti molempia navoja. Mutta napojen alueella se kasvaa jälleen - pohjoisella pallonpuoliskolla se on vähemmän, lumisella ja pilvisellä Etelämantereella - enemmän. Valtameren pinnan yläpuolella auringon säteily on keskimäärin pienempi kuin mantereilla.

Lähes kaikkialla maapallolla pinnalla on positiivinen säteilytasapaino, eli samaan aikaan säteilyn virtaus on suurempi kuin tehokas säteily. Poikkeuksia ovat Etelämantereen ja Grönlannin alueet ja niiden jäätasot.

Kohtaammeko ilmaston lämpenemistä?

Yllä oleva ei kuitenkaan tarkoita maapallon vuosittaista lämpenemistä. Ylimääräinen absorboitu säteily kompensoidaan lämmön vuodolla pinnalta ilmakehään, joka tapahtuu, kun veden vaihe muuttuu (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 kortille

Maan samoilla leveysasteilla säteilytasapaino on suurempi valtameren pinnalla kuin maalla. Tämä voidaan selittää sillä, että valtamerissä säteilyä absorboiva kerros on paksumpi, kun taas tehokas säteily on siellä kylmän merenpinnan vuoksi vähemmän kuin maa.

Aavikoilla havaitaan merkittäviä vaihteluja sen jakautumisen amplitudissa. Tasapaino on alhaisempi kuivan ilman tehokkaan säteilyn ja alhaisten pilviolosuhteiden vuoksi. Vähemmässä määrin se laskee monsuuni -ilmaston alueilla. Lämpimänä vuodenaikana pilvisyys lisääntyy ja absorboitu auringon säteily on pienempi kuin muilla saman leveysasteen alueilla.

Tietysti, tärkein tekijä, josta keskimääräinen vuotuinen auringon säteily riippuu, on tietyn alueen leveysaste. Ennätykselliset "osuudet" ultraviolettisäteilystä menevät päiväntasaajan lähellä oleviin 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 valon ja säteilyn.

Ja miten voimme?

Venäjän koko auringon säteily jakautuu ensi silmäyksellä odottamattomasti. Maamme alueella, kummallista kyllä, Mustanmeren lomakohteet eivät pidä kämmentä. Suurimmat auringonsäteilyn annokset esiintyvät Kiinan ja Pohjoismaan rajanaapurina. Yleensä auringon säteily Venäjällä ei ole erityisen voimakasta, mikä selittyy täysin pohjoisella maantieteellinen sijainti... Vähimmäismäärä auringonpaistetta menee luoteiselle alueelle - Pietarille ja sen lähialueille.

Auringon säteily Venäjällä on huonompi kuin Ukrainan. Siellä suurin osa ultraviolettisäteilystä menee Krimille ja Tonavan ulkopuolelle, toiseksi Karpaatit Ukrainan eteläisten alueiden kanssa.

Vaakasuoralle pinnalle putoavan auringon säteilyn kokonaismäärä (sisältää sekä suoran että hajallaan olevan) annetaan kuukausittain eri alueille kehitetyissä taulukoissa ja mitataan MJ / m2. Esimerkiksi Moskovan auringon säteily vaihtelee talvikuukausina 31-58 ja kesällä 568-615.

Tietoja aurinkosäteilystä

Auringonsäteily tai auringonvalolle altistuvan hyödyllisen säteilyn määrä vaihtelee suuresti maantieteellisestä pisteestä toiseen. Vuosittainen insolaatio lasketaan neliömetriä kohti megawateina. Esimerkiksi Moskovassa tämä arvo on 1,01, Arkhangelskissa - 0,85, Astrahanissa - 1,38 MW.

Sitä määritettäessä on otettava huomioon sellaiset tekijät kuin vuoden aika (talvella valaistus ja päivän pituus ovat pienemmät), maaston luonne (vuoret voivat peittää auringon), sääolosuhteet alueelle ominaista - sumu, toistuvat sateet ja pilvet. Valoa vastaanottava taso voidaan suunnata pystysuoraan, vaakasuoraan tai vinosti. Insolaation määrä sekä auringonsäteilyn jakautuminen Venäjällä on ryhmitelty taulukkoon kaupunkien ja alueiden mukaan maantieteellisen leveysasteen mukaan.