Formel für Sonneneinstrahlung. Sonnenstrahlung – was ist das? Gesamte Sonneneinstrahlung

Sonneneinstrahlung, die Längen umfasst Elektromagnetische Wellen kleiner als 4 μm1, wird sie in der Meteorologie allgemein als Kurzwelle bezeichnet. Im Sonnenspektrum ist Ultraviolett (< 400 нм), видимую (= 400…760 нм) и инфракрасную (>760 nm) Teile.

Sonnenstrahlung, die direkt von der Sonnenscheibe kommt, wird als direkte Sonnenstrahlung S bezeichnet. Sie wird normalerweise durch die Intensität gekennzeichnet, d. H. Die Menge an Strahlungsenergie in Kalorien, die in 1 Minute durch 1 cm2 einer Fläche geht, die senkrecht zu den Sonnenstrahlen liegt.

Die Intensität der direkten Sonnenstrahlung, die in die obere Grenze der Erdatmosphäre eindringt, wird als Sonnenkonstante S 0 bezeichnet. Sie beträgt etwa 2 cal/cm2 min. Beim Erdoberfläche direkte Sonneneinstrahlung ist immer viel geringer als dieser Wert, da ihre Sonnenenergie beim Durchgang durch die Atmosphäre durch Absorption und Streuung durch Luftmoleküle und Schwebeteilchen (Staubkörner, Tröpfchen, Kristalle) geschwächt wird. Die Dämpfung direkter Sonnenstrahlung durch die Atmosphäre wird entweder durch den Dämpfungskoeffizienten a oder den Transparenzkoeffizienten sp charakterisiert.

Zur Berechnung der auf eine senkrechte Fläche fallenden direkten Sonnenstrahlung wird üblicherweise die Bouguer-Formel verwendet:

wobei S m die direkte Sonneneinstrahlung, cal cm-2 min-1, bei einer gegebenen Masse der Atmosphäre ist, S 0 die Sonnenkonstante ist, p t der Transparenzkoeffizient für eine gegebene Masse der Atmosphäre ist,

sa ist nicht nach der Formel, sondern nach der Bemporada-Tabelle. Aus Formel (3.1) folgt das

1 1 µm = 10-3 nm = 10-6 m. Mikrometer werden auch als Mikrometer und Nanometer als Millimikrometer bezeichnet. 1 sm = 10-9 m.

wobei h die Höhe der Sonne über dem Horizont ist.

Die von allen Punkten des Firmaments auf die Erdoberfläche auftreffende Strahlung wird als Streustrahlung D bezeichnet. Die Summe der auf der horizontalen Erdoberfläche auftreffenden direkten und diffusen Sonnenstrahlung ist die gesamte Sonnenstrahlung Q:

Q = S" + D.(3.4)

Die Gesamtstrahlung, die die Erdoberfläche erreicht hat, teilweise von ihr reflektiert, erzeugt eine reflektierte Strahlung R, die von der Erdoberfläche in die Atmosphäre gerichtet ist. Der Rest der gesamten Sonnenstrahlung wird von der Erdoberfläche absorbiert. Das Verhältnis der von der Erdoberfläche reflektierten Strahlung zur einfallenden Gesamtstrahlung wird als AlbedoA bezeichnet.

Der Wert von AR charakterisiert das Reflexionsvermögen der Erde

Fläche. Sie wird als Bruchteil einer Einheit oder als Prozentsatz ausgedrückt. Die Differenz aus totaler und reflektierter Strahlung nennt man absorbierte Strahlung, oder die Bilanz der kurzwelligen Strahlung der Erdoberfläche B zu:

Die Erdoberfläche und die Erdatmosphäre senden wie alle Körper mit einer Temperatur über dem absoluten Nullpunkt auch Strahlung aus, die üblicherweise als langwellige Strahlung bezeichnet wird. Seine Wellenlängen sind ca

4 bis 100 um.

Die Eigenstrahlung der Erdoberfläche ist nach dem Stefan-Boltzmann-Gesetz proportional zur vierten Potenz ihrer absoluten Temperatur

wobei = 0,814 10-10 cal/cm2 min deg4 Stefan-Boltzmann-Konstante, relativer Emissionsgrad der aktiven Oberfläche: für die meisten natürlichen Oberflächen 0,95.

Atmosphärische Strahlung wird sowohl auf die Erde als auch auf den Weltall gerichtet. Der nach unten gerichtete und an der Erdoberfläche ankommende Teil der langwelligen Atmosphärenstrahlung wird als Gegenstrahlung der Atmosphäre bezeichnet und mit E a bezeichnet.

Die Differenz zwischen der Eigenstrahlung der Erdoberfläche E s und der Gegenstrahlung der Atmosphäre E a wird als effektive Strahlung bezeichnet

Der Wert von E eff , mit entgegengesetztem Vorzeichen genommen, ist die Bilanz der langwelligen Strahlung auf der Erdoberfläche V d .

Die Differenz zwischen aller einfallenden und aller ausgehenden Strahlung wird als bezeichnet

3.1. Instrumente zur Messung der Strahlungsbilanz

und seine Bestandteile

Aktinometrische Geräte werden verwendet, um die Intensität von Strahlungsenergie zu messen. verschiedene Designs. Geräte sind absolut und relativ. Bei absoluten Instrumenten werden die Messwerte sofort in thermischen Einheiten und bei relativen Instrumenten in relativen Einheiten angezeigt. Daher ist es für solche Instrumente erforderlich, die Umrechnungsfaktoren für den Übergang zu thermischen Einheiten zu kennen.

Absolutinstrumente sind in Aufbau und Handhabung recht komplex und wenig verbreitet. Sie werden hauptsächlich zur Überprüfung von entsprechenden Instrumenten verwendet. Bei der Konstruktion relativer Geräte wird am häufigsten das thermoelektrische Verfahren verwendet, das auf der Abhängigkeit der Stärke des thermischen Stroms von der Temperaturdifferenz zwischen den Übergängen basiert.

Die Empfänger thermoelektrischer Geräte sind Thermosäulen, die aus Verbindungen zweier Metalle bestehen (Abb. 3.1). Die Temperaturdifferenz zwischen den Verbindungsstellen entsteht durch die unterschiedliche Absorptionsfähigkeit der Verbindungsstellen bzw

Vanometer 3. Im zweiten Fall wird die Temperaturdifferenz der Verbindungsstellen erreicht, indem einige (Verbindungsstelle 3) beschattet und andere (Verbindungsstelle 2) mit Sonnenstrahlung bestrahlt werden. Da die Temperaturdifferenz zwischen den Verbindungsstellen durch die einfallende Sonnenstrahlung bestimmt wird, ist ihre Intensität proportional zur Stärke des thermoelektrischen Stroms:

wobei N die Abweichung der Galvanometernadel ist, a der Umrechnungsfaktor ist, cal / cm2 min.

Um die Strahlungsintensität in thermischen Einheiten auszudrücken, ist es daher notwendig, die Messwerte des Galvanometers mit einem Umrechnungsfaktor zu multiplizieren.

Der Umrechnungsfaktor für ein Paar thermoelektrisches Gerät - Galvanometer wird durch Vergleich mit bestimmt Kontrollgerät oder berechnet aus den elektrischen Eigenschaften, die in den Zertifikaten des Galvanometers und des aktinometrischen Instruments enthalten sind, mit einer Genauigkeit von 0,0001 cal/cm2 min unter Verwendung der Formel

wobei a ein Umrechnungsfaktor ist; Skalenteilungswert des Galvanometers, mA; k Empfindlichkeit des thermoelektrischen Geräts, Millivolt pro 1 cal/cm2 min; R b Widerstand der Thermosäule, Ohm; R r Innenwiderstand des Galvanometers, Ohm; R zusätzlicher Widerstand des Galvanometers hinzufügen , Ohm.

Thermoelektrisches Aktinometer AT-50 dient zur Messung der direkten Sonneneinstrahlung.

Aktinometer-Gerät. Der Empfänger des Aktinometers ist die Scheibe1 aus Silberfolie (Abb. 3.2). Auf der der Sonne zugewandten Seite ist die Scheibe geschwärzt, und auf der anderen Seite sind durch eine isolierende Papierdichtung interne Verbindungen2 eines Thermosterns aus Mangan und Konstantan, bestehend aus 36 Thermoelementen, daran geklebt (nur sieben Thermoelemente sind in dargestellt Das Diagramm). Äußere Verbindungen von 3 Thermosternen durch Isolierpapier

Reis. 3.2. Thermische Sternschaltung

Mauerwerk 5 auf die Kupferscheibe 4 geklebt. Von-

Actinometer-Töchter letzteres ist in einem massiven kupfergehäuse untergebracht, an dem klammern befestigt sind

Thermosäulenleitungen und weiche Drähte 6 (Abb. 3.3).

Das Gehäuse mit Bügeln wird durch ein Gehäuse 7 verschlossen, mit einer Mutter 8 befestigt und mit einer Schraube 10 mit einem Messrohr 9 verbunden. In der Röhre befinden sich fünf Membranen, die in abnehmender Reihenfolge ihres Durchmessers von 20 bis 10 mm zum Körper hin angeordnet sind. Die Membranen werden durch flache und federnde Unterlegscheiben gehalten, die zwischen dem Gehäuse und der kleinsten Membran angebracht sind. Mit InnerhalbÖffnungen sind geschwärzt.

An den Enden der Röhre befinden sich Ringe 12 und 13 zum Ausrichten des Aktinometers auf die Sonne. Ring13 hat ein Loch und Ring12 hat einen Punkt. Beim korrekter Einbau der Lichtstrahl, der durch das Loch tritt, muss genau die Spitze des Rings treffen12. Das Rohr ist mit einem abnehmbaren Deckel11 verschlossen, der zur Bestimmung der Nullstellung des Galvanometers dient und den Empfänger vor Verschmutzung schützt.

Der Tubus 9 ist mit einem Ständer 14 verbunden, der auf einem Plateau 16 durch einen Parallaxenständer 17 befestigt ist. Um die Achse des Stativs entsprechend dem Breitengrad des Ortes einzustellen, werden eine Skala18 mit Teilung, ein Risiko19 und eine Schraube20 verwendet.

Installation. Zunächst wird die Stativachse entsprechend dem Breitengrad des Beobachtungsortes eingestellt. Drehen Sie dazu durch Lösen der Schraube 20 die Achse des Stativs, bis die Skalenteilung 18 entsprechend übereinstimmt

gegebenen Spielraum, mit einem Risiko von 19 und Reis. 3.3 ThermoelektrischFixieren Sie die Achse in dieser Position

Aktinometer AT-50

Forschungsinstitute. Dann wird das Aktinometer auf einem horizontalen Ständer installiert, so dass der Pfeil auf dem Plateau nach Norden ausgerichtet ist, und nachdem die Abdeckung entfernt wurde, richten Sie es auf die Sonne aus, indem Sie die Schraube 23 lösen und den Griff 22 drehen; das Rohr 9 wird gedreht, bis der Lichtstrahl durch das Loch auf dem Ring 13 auf die Spitze des Rings 12 trifft. Danach werden die Kabel des Aktinometers bei geöffnetem Deckel11 unter Beachtung der Polarität an die Klemmen (+) und (C) des Galvanometers angeschlossen. Wenn die Galvanometernadel über Null abweicht, werden die Drähte vertauscht.

Beobachtungen. 1 Minute vor Beginn der Beobachtung wird die Installation des Aktinometer-Empfängers in der Sonne überprüft. Danach wird der Deckel geschlossen und die Nullposition N 0 mit dem Galvanometer abgelesen. Dann wird die Abdeckung entfernt, die Genauigkeit der Ausrichtung auf die Sonne überprüft und die Messwerte des Galvanometers 3-mal im Abstand von 10-15 s (N 1, N 2, N 3) und die Temperatur auf dem Galvanometer gezählt. Nach der Beobachtung wird das Instrument mit dem Kofferdeckel verschlossen.

Verarbeitung von Beobachtungen. Aus drei Ablesungen auf dem Galvanometer ergibt sich der Mittelwert von N c mit einer Genauigkeit von 0,1:

N mit N 1N 2N 3. 3

Um eine auf den Mittelwert N korrigierte Anzeige N zu erhalten, wird eine Skalenkorrektur N eingeführt, eine Korrektur für die Temperatur N t aus dem Kalibrierschein des Galvanometers und die Position des Nullpunkts N 0 abgezogen:

N N Nt N0 .

Um die Intensität der Sonnenstrahlung S in cal / cm2 min auszudrücken, werden die Messwerte des Galvanometers N mit dem Umrechnungsfaktor multipliziert:

Die Intensität der direkten Sonneneinstrahlung auf horizontale Fläche berechnet nach Formel (3.3).

Die Höhe der Sonne über dem Horizont h und sinh kann durch die Gleichung bestimmt werden

sin h = sin sin + cos cos cos,

wo ist der Breitengrad des Beobachtungsortes; Deklination der Sonne für einen bestimmten Tag (Anhang 9); der Stundenwinkel der Sonne, gemessen vom wahren Mittag. Sie wird durch die wahre Zeit der Mitte der Beobachtungen bestimmt: t st = 15(t st 12h).

Thermoelektrisches Pyranometer P-3x3 verwendet, um gestreute und gesamte Sonnenstrahlung zu messen.

Pyranometergerät (Abb. 3.4).

Der Empfangsteil des Pyranometers ist eine thermoelektrische Batterie 1, die aus 87 Thermoelementen aus Manganin und Konstantan besteht. 10 mm lange Streifen aus Manganin und Konstantan werden nacheinander miteinander verlötet und in einem Quadrat von 3 x 3 cm so angeordnet, dass sich die Verbindungsstellen in der Mitte und an den Ecken befinden. Von außen ist die Oberfläche der Thermosäule mit Ruß und Magnesia bedeckt. Die geraden Übergänge der Thermosäule sind eingefärbt weiße Farbe, und seltsam

- in Schwarz. Spas sind so angeordnet, dass

schwarze und weiße Bereiche wechseln sich ab

Reis. 3.4. Thermoelektrisches Pyranometer P-3x3

Schachbrettmuster. Durch eine isolierende Papierdichtung ist die Thermosäule an den Rippen einer Fliese 2 befestigt, die mit dem Körper 3 verschraubt ist.

Aufgrund der unterschiedlichen Absorption der Sonnenstrahlung entsteht zwischen den schwarzen und weißen Verbindungsstellen ein Temperaturunterschied, sodass im Stromkreis ein thermischer Strom entsteht. Die Leitungen von der Thermosäule sind mit den Klemmen 4 verbunden, an denen die Drähte angeschlossen sind, die das Pyranometer mit dem Galvanometer verbinden.

Der Körper ist von oben mit einer halbkugelförmigen Glaskappe 5 verschlossen, um die Thermosäule vor Wind und Niederschlag zu schützen. Um die Thermosäule und die Glaskappe vor möglicher Kondensation von Wasserdampf zu schützen, befindet sich im unteren Teil des Gehäuses ein Glastrockner6 mit einem chemischen Feuchtigkeitsabsorber (Metallnatrium, Kieselgel etc.).

Das Gehäuse mit einer Thermosäule und einer Glaskuppel bildet den Kopf des Pyranometers, der mit dem Stativ 7 verschraubt ist, das mit einer Schraube 9 im Stativ 8 eingespannt ist. Das Stativ ist am Boden des Koffers montiert und hat zwei Stellschrauben 10 . Bei der Messung von Streu- oder Gesamtstrahlung wird das Pyranometer durch Drehen der Schrauben10 entsprechend der Ebene11 horizontal eingebaut.

Um den Kopf des Pyranometers vor direkter Sonneneinstrahlung abzuschirmen, wird eine Schattenblende verwendet, deren Durchmesser gleich dem Durchmesser der Glaskappe ist. Der Schattenschutz ist auf einem Rohr 14 montiert, das durch eine Schraube 13 mit einer horizontalen Stange 12 verbunden ist.

Bei Abschattung des Pyranometer-Empfängers mit einer Schattenblende wird die Diffusstrahlung und ohne Abschattung die Gesamtstrahlung gemessen.

Zur Bestimmung der Nullstellung der Galvanometernadel sowie zum Schutz der Glaskappe vor Beschädigung ist der Kopf des Pyranometers mit einem Metalldeckel 16 verschlossen.

Installation. Das Gerät wird im Freien installiert. Vor der Beobachtung wird das Vorhandensein des Trockenmittels im Glastrockner überprüft (1/3 des Trockners muss mit dem Trockenmittel gefüllt sein). Dann wird das Rohr 14 mit einer Schattenblende 15 mit einer Schraube 13 an der Stange 12 befestigt.

Das Pyranometer ist immer der Sonne zugewandt, wobei die gleiche Seite mit einer Nummer auf dem Kopf gekennzeichnet ist. Um den Kopf des Pyranometers mit einer Zahl zur Sonne zu drehen, wird die Schraube 9 leicht gelöst und in dieser Position fixiert.

Die Horizontalität der Thermosäule wird auf Ebene 11 überprüft und bei Nichteinhaltung mit Stellschrauben 10 justiert.

Ein Galvanometer zur Messung der Stärke des thermischen Stroms ist an der Nordseite des Pyranometers in einem solchen Abstand installiert, dass der Beobachter beim Ablesen das Pyranometer nicht nur durch direkte Sonneneinstrahlung abschattet.

Strahlen, aber auch von Teilen des Himmels. Die korrekte Verbindung des Pyranometers mit dem Galvanometer wird bei abgenommenem Deckel des Pyranometers und gelöstem Galvanometerkäfig überprüft. Wenn der Pfeil über Null hinaus abweicht, werden die Drahtskalen vertauscht.

Beobachtungen. Überprüfen Sie unmittelbar vor der Beobachtung die korrekte Installation des Geräts in Bezug auf Ebenheit und Bezug zur Sonne. Zum Ablesen der Nullstellung des Galvanometers wird der Kopf des Pyranometers mit einem Deckel 16 verschlossen und die Messwerte des Galvanometers N 0 aufgezeichnet. Danach wird die Abdeckung des Pyranometers entfernt und im Abstand von 10-15 s eine Reihe von Messungen durchgeführt.

Zuerst werden die Messwerte des Galvanometers mit einem verschatteten Pyranometer gezählt, um die Streustrahlung N 1, N 2, N 3 zu bestimmen, dann - in einer nicht verschatteten Position (die Schattenblende wird durch Lösen der Schraube gesenkt13) um die Gesamtstrahlung N zu bestimmen 4, Nr. 5, Nr. 6. Nach der Beobachtung wird der Tubus mit der Schattenblende abgeschraubt und das Pyranometer mit dem Gehäusedeckel verschlossen.

Verarbeitung von Beobachtungen. Aus einer Reihe von Messwerten auf einem Galvanometer für jede Strahlungsart werden die Durchschnittswerte von N D und N Q bestimmt:

Die korrigierten Werte von N D und N Q werden dann erhalten. Dazu werden aus den Mittelwerten aus dem Eichschein des Galvanometers die Skalenkorrekturen N D und N Q ermittelt und der Geschossstand des Galvanometers abgezogen:

ND ND N N0 , NQ NQ N N0 .

Um die Intensität der Streustrahlung D in cal / cm2 min zu bestimmen, müssen die Messwerte des Galvanometers N D mit dem Umrechnungsfaktor multipliziert werden:

Zur Ermittlung der Gesamtstrahlung Q in cal / cm2 min wird zusätzlich ein Korrekturfaktor für die Sonnenhöhe F h eingeführt. Dieser Korrekturfaktor ist im Eichzertifikat in Form einer Grafik angegeben: Auf der Abszissenachse ist die Höhe der Sonne über dem Horizont aufgetragen, auf der Ordinatenachse der Korrekturfaktor.

Unter Berücksichtigung des Korrekturfaktors für die Sonnenhöhe wird die Gesamtstrahlung durch die Formel bestimmt

Q = a (NQ ND )Fh + ND .

Bei der Beobachtung mit einem Pyranometer lässt sich die Intensität der Direktstrahlung auf eine horizontale Fläche auch als Differenz von Gesamt- und Streustrahlung berechnen:

Das reisende thermoelektrische Albedometer AP-3x3 ist bestimmt für

chen zur Messung der gesamten, gestreuten und reflektierten Strahlung unter Feldbedingungen. In der Praxis wird es hauptsächlich zur Messung der Albedo der aktiven Fläche verwendet.

Albedometer-Gerät. Der Empfänger des Albedometers (Abb. 3.5) ist der Kopf des Pyranometers 1, der mit einer kardanischen Aufhängung 4 und einem Griff 5 an der Hülse 2 an das Rohr 3 geschraubt ist. Durch Drehen des Knopfes um 180° kann der Empfänger nach oben gedreht werden, um einfallende kurzwellige Strahlung zu messen, und nach unten, um reflektierte kurzwellige Strahlung zu messen. Damit das Rohr senkrecht steht, gleitet ein spezielles Gewicht auf der darin befindlichen Stange, die sich beim Drehen des Gerätes immer nach unten bewegt. Um Stöße beim Drehen des Geräts abzufedern, sind an den Enden des Rohrs Gummipuffer6 angebracht.

Im zerlegten Zustand ist das Gerät auf der Basis eines Metallgehäuses montiert.

(C) mit geöffnetem Empfänger und gelöster Galvanometerklemme. Wenn die Galvanometernadel über Null geht, werden die Drähte vertauscht.

Bei Beobachtungen an einem festen Standort wird der Albedometerempfänger in einer Höhe von 1 bis 1,5 m über der aktiven Oberfläche und auf landwirtschaftlichen Feldern in einem Abstand von 0,5 m von der obersten Ebene der Vegetationsdecke installiert. Bei der Messung von Gesamt- und Streustrahlung wird der Kopf des Albedometers mit seiner Zahl zur Sonne gedreht.

Beobachtungen. Der Nullpunkt wird 3 Minuten vor Beginn der Beobachtungen markiert. Dazu wird der Kopf des Albedometers mit einem Deckel verschlossen und die Messwerte des Galvanometers N 0 abgelesen. Dann wird der Deckel geöffnet und drei Ablesungen am Galvanometer mit der Position des Albedometer-Empfängers nach oben vorgenommen, um die einfallende Gesamtstrahlung zu messen: N 1 , N 2 , N 3 . Nach der dritten Messung wird der Empfänger heruntergedreht und nach 1 Minute werden drei Messungen durchgeführt, um die reflektierte Strahlung zu messen: N 4 , N 5 , N 6 . Dann wird der Empfänger wieder aufgedreht und nach 1 min werden drei weitere Messungen zur Messung der einfallenden Gesamtstrahlung durchgeführt: N 7, N 8, N 9. Nach Beendigung einer Messreihe wird der Empfänger mit einem Deckel verschlossen.

Verarbeitung von Beobachtungen. Berechnen Sie zunächst die durchschnittlichen Messwerte auf dem Galvanometer für jede Strahlungsart N Q und N Rk:

N Q N 1N 2N 3N 7N 8N 9, 6

N Rk N 4N 5N 6. 3

Anschließend wird auf die Mittelwerte aus dem Eichschein N Q und N Rk eine Skalenkorrektur eingeführt, die Nullstelle N 0 abgezogen und die korrigierten Werte N Q und N Rk ermittelt:

N QN QN N 0 , N RkN RkN N 0 .

Da die Albedo als Verhältnis der reflektierten Strahlung zur Gesamtstrahlung ausgedrückt wird, wird der Umrechnungsfaktor reduziert und die Albedo als Verhältnis der korrigierten Galvanometer-Messwerte bei der Messung der reflektierten und der Gesamtstrahlung (in Prozent) berechnet:

Das Albedometer ist das vielseitigste Instrument. Bei Vorhandensein eines Umrechnungsfaktors können sie die Gesamtstrahlung, gestreut, reflektiert und die direkte Strahlung auf eine horizontale Fläche berechnen. Bei der Beobachtung von Streustrahlung ist es notwendig, den Empfänger mit einer Schattenblende vor direkter Sonneneinstrahlung zu schützen.

Thermoelektrisches Waagenmessgerät M-10 zum Messen verwendet

der Strahlungsbilanz der darunter liegenden Oberfläche oder Reststrahlung, die die algebraische Summe aller Strahlungsarten ist, die in diese Oberfläche eintreten und diese verlieren. Der einfallende Teil der Strahlung besteht aus direkter Strahlung auf eine horizontale Fläche S", Streustrahlung D und atmosphärischer Strahlung E a. Der ausgehende Teil der Strahlungsbilanz oder ausgehende Strahlung ist reflektierte kurzwellige Strahlung R K und langwellige Strahlung der Erde E 3.

Die Wirkung des Balancemeters basiert auf der Umwandlung von Strahlungsflüssen in thermoelektromotorische Kraft unter Verwendung einer Thermosäule.

Die in der Thermosäule entstehende elektromotorische Kraft ist proportional zur Temperaturdifferenz zwischen dem oberen und unteren Empfänger des Waagenzählers. Da die Temperatur der Empfänger von der einfallenden und ausgehenden Strahlung abhängt, ist die elektromotorische Kraft auch proportional zur Differenz der Strahlungsflüsse, die von oberhalb und unterhalb der Empfänger kommen.

Die Strahlungsbilanz B, gemessen mit einem Waagenmessgerät, wird durch die Gleichung ausgedrückt

N Galvanometerablesungen, k ist ein Korrekturfaktor, der den Einfluss der Windgeschwindigkeit berücksichtigt (Tabelle 3.1).

Tabelle 3.1

Korrekturfaktor k (Beispiel)

Die Messwerte des Waagebalkens, multipliziert mit einem Korrekturfaktor, der einer gegebenen Windgeschwindigkeit entspricht, werden auf die Messwerte des Waagebalkens bei Windstille reduziert.

Balance-Meter-Gerät(Abb. 3.6). Der Empfänger des Waagenmessers sind zwei geschwärzte dünne Kupferplatten 1 und 2, die die Form eines Quadrats mit einer Seite von 48 mm haben. Von innen werden die Verbindungsstellen 3, 4 Thermosäulen durch Papierabstandshalter auf sie geklebt. Die Verbindungsstellen werden durch Spulen aus Konstantanband gebildet, die um einen Kupferstab gewickelt sind5. Jede Windung des Bandes ist halb versilbert. Anfang und Ende der Silberschicht dienen als thermische Übergänge. Gerade Übergänge werden nach oben geklebt, ungerade Übergänge

nye zur Bodenplatte. Die gesamte Thermosäule besteht aus zehn Stäben, die jeweils mit 32-33 Windungen gewickelt sind. Der Empfänger des Waagenmessers ist in einem Gehäuse6 angeordnet, das die Form einer Scheibe mit einem Durchmesser von 96 mm und einer Dicke von 4 mm hat. Das Gehäuse ist mit dem Griff 7 verbunden, durch den Leitungen 8 von der Thermosäule geführt werden. Waage mit Kugelgelenk

Installation. Das Gerät wird am Ende mit einer Blende befestigt Holzlatte in einer Höhe von 1,5 m über dem Boden. Der Empfänger wird immer waagerecht mit der gleichen Empfangsseite nach oben eingebaut, auf dem Gerät mit der Ziffer 1 gekennzeichnet. Die Zuleitungen der Thermosäule werden mit dem Galvanometer verbunden.

In den meisten Fällen wird das Waagenmessgerät mit einem Schirm vor direkter Sonneneinstrahlung abgeschirmt. Daher wird ein Aktinometer auf derselben Schiene wie das Waagenmessgerät installiert, um die direkte Sonneneinstrahlung zu messen. Um den Einfluss der Windgeschwindigkeit auf Höhe des Waagenmessers und in geringem Abstand davon zu berücksichtigen, ist ein Anemometer installiert.

Beobachtungen. 3 Minuten vor Beginn der Beobachtung wird der Nullpunkt des Waagezählers N 0 bestimmt. Dies geschieht mit einem offenen Stromkreis. Danach wird das Balancemeter mit dem Galvanometer verbunden, so dass die Galvanometernadel nach rechts abweicht, und es werden drei Ablesungen am Balancemeter N 1, N 2, N 3 und gleichzeitig drei Ablesungen am Anemometer 1, 2, 3 vorgenommen . Wenn das Gleichgewichtsmessgerät mit einem Schattenschutz installiert ist, werden nach der ersten und zweiten Ablesung auf dem Gleichgewichtsmessgerät zwei Ablesungen auf dem Aktinometer vorgenommen

Die Sonne ist eine Wärme- und Lichtquelle, die Kraft und Gesundheit spendet. Ihre Wirkung ist jedoch nicht immer positiv. Energiemangel oder Energieüberschuss kann die natürlichen Lebensprozesse stören und verschiedene Probleme hervorrufen. Viele Menschen glauben, dass gebräunte Haut viel schöner aussieht als blass, aber wenn Sie längere Zeit unter direkter Sonneneinstrahlung verbringen, können Sie schwere Verbrennungen bekommen. Sonnenstrahlung ist ein Strom einfallender Energie, der sich in Form von elektromagnetischen Wellen ausbreitet, die durch die Atmosphäre gehen. Es wird durch die Leistung der von ihm übertragenen Energie pro Flächeneinheit (Watt / m 2) gemessen. Wenn Sie wissen, wie sich die Sonne auf eine Person auswirkt, können Sie ihre negativen Auswirkungen verhindern.

Was ist sonnenstrahlung

Viele Bücher sind über die Sonne und ihre Energie geschrieben worden. Die Sonne ist die Hauptenergiequelle für alle physikalischen und geografischen Phänomene auf der Erde. Ein Zweimilliardstel des Lichts dringt in die oberen Schichten der Atmosphäre des Planeten ein, während sich der größte Teil im Weltall niederlässt.

Lichtstrahlen sind die Hauptquellen anderer Energiearten. Auf die Erdoberfläche und ins Wasser gelangend, bilden sie Wärme, beeinflussen Klima und Wetter.

Der Grad der Lichtstrahlenexposition einer Person hängt von der Strahlungsintensität sowie der Zeit ab, die sie unter der Sonne verbracht hat. Menschen nutzen viele Arten von Wellen zu ihrem Vorteil, indem sie Röntgenstrahlen, Infrarotstrahlen und ultraviolettes Licht verwenden. Allerdings Sonnenwellen reiner Form in großen Mengen können die menschliche Gesundheit beeinträchtigen.

Die Strahlungsmenge ist abhängig von:

• Position der Sonne. Nein große Menge Exposition tritt in den Ebenen und Wüsten auf, wo die Sonnenwende ziemlich hoch ist und das Wetter wolkenlos ist. Die Polarregionen erhalten die minimale Lichtmenge, da die Wolkendecke einen erheblichen Teil des Lichtflusses absorbiert;
• Tageslänge. Je näher am Äquator, desto länger der Tag. Dort bekommen die Menschen mehr Wärme;
• atmosphärische Eigenschaften: Trübung und Feuchtigkeit. Am Äquator erhöhte Bewölkung und Feuchtigkeit, was den Lichtdurchgang behindert. Deshalb ist der Lichtfluss dort geringer als in tropischen Zonen.

Verteilung

Die Verteilung des Sonnenlichts auf der Erdoberfläche ist ungleichmäßig und hängt ab von:

• Dichte und Feuchtigkeit der Atmosphäre. Je größer sie sind, desto geringer ist die Exposition;
• geografische Breite des Gebiets. Die empfangene Lichtmenge steigt von den Polen zum Äquator an;
• die Bewegungen der Erde. Die Strahlungsmenge variiert je nach Jahreszeit;
• Eigenschaften der Erdoberfläche. Ein großer Teil des Lichtstroms wird von hellen Oberflächen wie Schnee reflektiert. Chernozem reflektiert die Lichtenergie am schwächsten.

Aufgrund der Ausdehnung seines Territoriums variiert die Strahlungsbelastung in Russland erheblich. Die Sonneneinstrahlung in den nördlichen Regionen ist ungefähr gleich - 810 kWh / m 2 für 365 Tage, im Süden - mehr als 4100 kWh / m 2.

Von nicht geringer Bedeutung ist die Länge der Stunden, in denen die Sonne scheint.. Diese Zahlen unterscheiden sich in verschiedenen Regionen, die nicht nur durch die geografische Breite, sondern auch durch das Vorhandensein von Bergen beeinflusst wird. Auf der Karte der Sonneneinstrahlung in Russland ist deutlich zu sehen, dass es in einigen Regionen nicht ratsam ist, Stromleitungen zu installieren, da natürliches Licht durchaus in der Lage ist, die Bewohner mit Strom und Wärme zu versorgen.

Arten

Lichtströme erreichen die Erde auf verschiedenen Wegen. Davon hängen die Arten der Sonnenstrahlung ab:

• Die Strahlen der Sonne werden Direktstrahlung genannt.. Ihre Stärke hängt von der Höhe der Sonne über dem Horizont ab. Maximales Level beobachtet um 12 Uhr, das Minimum - morgens und abends. Außerdem hängt die Intensität der Einwirkung von der Jahreszeit ab: Die höchste tritt im Sommer auf, die niedrigste im Winter. Charakteristisch ist, dass in den Bergen die Strahlung höher ist als auf ebenen Flächen. Außerdem reduziert verschmutzte Luft direkte Lichtströme. Je niedriger die Sonne über dem Horizont steht, desto weniger ultraviolett.
• Reflektierte Strahlung ist Strahlung, die von Wasser oder der Erdoberfläche reflektiert wird.
• Gestreute Sonnenstrahlung entsteht, wenn der Lichtstrom gestreut wird. Die blaue Farbe des Himmels bei wolkenlosem Wetter hängt davon ab.

Die absorbierte Sonnenstrahlung hängt vom Reflexionsvermögen der Erdoberfläche ab - Albedo.

Die spektrale Zusammensetzung der Strahlung ist vielfältig:

• farbige oder sichtbare Strahlen geben Beleuchtung und haben sehr wichtig im Pflanzenleben;
• Ultraviolett sollte den menschlichen Körper mäßig durchdringen, da sein Überschuss oder Mangel schädlich sein kann;
• Infrarotstrahlung vermittelt ein Wärmegefühl und beeinflusst das Pflanzenwachstum.

Die gesamte Sonnenstrahlung besteht aus direkten und gestreuten Strahlen, die die Erde durchdringen.. Bei Abwesenheit von Wolken, gegen 12 Uhr, und auch in Sommerzeit Jahr erreicht er sein Maximum.

Geschichten unserer Leser

Wladimir
61 Jahre alt

Wie wirkt sich das aus

Elektromagnetische Wellen bestehen aus verschiedenen Teilen. Es gibt unsichtbare, infrarote und sichtbare, ultraviolette Strahlen. Strahlungsflüsse haben charakteristischerweise eine unterschiedliche Energiestruktur und wirken sich unterschiedlich auf den Menschen aus.

Der Lichtfluss kann eine wohltuende, heilende Wirkung auf den Zustand des menschlichen Körpers haben. Licht, das die Sehorgane passiert, reguliert den Stoffwechsel, den Schlafrhythmus und beeinflusst das allgemeine Wohlbefinden einer Person. Außerdem kann Lichtenergie ein Wärmegefühl hervorrufen. Wenn die Haut bestrahlt wird, treten im Körper photochemische Reaktionen auf, die zum ordnungsgemäßen Stoffwechsel beitragen.

Ultraviolett hat eine hohe biologische Leistungsfähigkeit mit einer Wellenlänge von 290 bis 315 nm. Diese Wellen synthetisieren Vitamin D im Körper und sind auch in der Lage, das Tuberkulose-Virus in wenigen Minuten, Staphylokokken - innerhalb einer Viertelstunde, Typhus-Bazillen - in 1 Stunde zu zerstören.

Charakteristischerweise verkürzt wolkenloses Wetter die Dauer von aufkommenden Influenza-Epidemien und anderen Krankheiten wie Diphtherie, die durch Tröpfchen in der Luft übertragen werden können.

Die natürlichen Kräfte des Körpers schützen eine Person vor plötzlichen atmosphärischen Schwankungen: Lufttemperatur, Feuchtigkeit, Druck. Manchmal wird dieser Schutz jedoch geschwächt, was unter dem Einfluss hoher Luftfeuchtigkeit zusammen mit erhöhter Temperatur zu einem Thermoschock führt.

Die Strahlenbelastung hängt vom Grad ihres Eindringens in den Körper ab. Je länger die Wellen, desto stärkere Kraft Strahlung. Infrarotwellen können bis zu 23 cm unter die Haut eindringen, sichtbare Strahlen - bis zu 1 cm, Ultraviolett - bis zu 0,5-1 mm.

Menschen erhalten alle Arten von Strahlen während der Aktivität der Sonne, wenn sie sich im Freien aufhalten. Lichtwellen ermöglichen es einem Menschen, sich an die Welt anzupassen, weshalb es notwendig ist, Bedingungen zu schaffen, um ein angenehmes Wohlbefinden in den Räumlichkeiten zu gewährleisten optimales Niveau Beleuchtung.

Menschlicher Einfluss

Die Auswirkungen der Sonnenstrahlung auf die menschliche Gesundheit werden von verschiedenen Faktoren bestimmt. Der Wohnort einer Person, das Klima sowie die Zeit, die unter direkter Strahlung verbracht wird, sind von Bedeutung.

Bei einem Mangel an Sonne leiden die Bewohner des hohen Nordens sowie Menschen, deren Aktivitäten mit der Arbeit unter Tage zusammenhängen, wie z. B. Bergleute, unter verschiedenen Lebensstörungen, Abnahme der Knochenstärke und nervösen Störungen.

Kinder, die weniger Licht erhalten, leiden häufiger an Rachitis als andere. Außerdem sind sie anfälliger für Zahnerkrankungen und haben auch einen längeren Tuberkulose-Verlauf.

Eine zu lange Einwirkung von Lichtwellen ohne periodischen Tag-Nacht-Wechsel kann jedoch gesundheitsschädlich sein. Beispielsweise leiden die Bewohner der Arktis oft unter Reizbarkeit, Müdigkeit, Schlaflosigkeit, Depressionen und verminderter Arbeitsfähigkeit.

Strahlung ein Russische Föderation weniger aktiv ist als beispielsweise in Australien.

Personen, die unter Langzeitstrahlung stehen:

• ein hohes Risiko haben, an Hautkrebs zu erkranken;
• eine erhöhte Neigung zu trockener Haut haben, was wiederum den Alterungsprozess und das Auftreten von Pigmentflecken und frühen Falten beschleunigt;
• kann an Sehbehinderung, Katarakt, Konjunktivitis leiden;
• ein geschwächtes Immunsystem haben.

Vitamin-D-Mangel beim Menschen ist eine der Ursachen für bösartige Neubildungen, Stoffwechselstörungen, die zu Übergewicht, endokrinen Störungen, Schlafstörungen, körperlicher Erschöpfung, schlechter Laune führen.

Eine Person, die systematisch das Licht der Sonne erhält und das Sonnenbaden nicht missbraucht, hat in der Regel keine gesundheitlichen Probleme:

• Es hat stabile Arbeit Herz und Blutgefäße;
• leidet nicht an Nervenkrankheiten;
• hat gute Laune;
• hat einen normalen Stoffwechsel;
• wird selten krank.

Somit kann sich nur eine dosierte Strahlenaufnahme positiv auf die menschliche Gesundheit auswirken.

So schützen Sie sich

Ein Überschuss an Strahlung kann eine Überhitzung des Körpers, Verbrennungen sowie eine Verschlimmerung einiger chronischer Krankheiten hervorrufen.. Liebhaber zu nehmen Sonnenbaden Sie müssen sich um die Umsetzung einfacher Regeln kümmern:

• sonnen Sie sich im Freien mit Vorsicht;
• Verstecken Sie sich bei heißem Wetter im Schatten unter Streustrahlen. Dies gilt insbesondere für kleine Kinder und ältere Menschen mit Tuberkulose und Herzerkrankungen.

Es sollte daran erinnert werden, dass es notwendig ist, sich zu einer sicheren Tageszeit zu sonnen, und auch nicht lange Zeit unter der sengenden Sonne. Außerdem sollten Sie Ihren Kopf vor Hitzschlag schützen, indem Sie einen Hut, eine Sonnenbrille, geschlossene Kleidung tragen und auch verwenden verschiedene Bedeutungen von Sonnenbrand.

Sonnenstrahlung in der Medizin

Lichtströme werden in der Medizin aktiv eingesetzt:

• Röntgenstrahlen nutzen die Durchlässigkeit von Wellen Weichteile und das Skelettsystem
• die Einführung von Isotopen macht es möglich, ihre Konzentration während zu fixieren innere Organe, erkennen viele Pathologien und Entzündungsherde;
• Strahlentherapie kann das Wachstum und die Entwicklung bösartiger Neubildungen zerstören.

Die Eigenschaften von Wellen werden in vielen Physiotherapiegeräten erfolgreich eingesetzt:

• Geräte mit Infrarotstrahlung werden zur Wärmebehandlung von inneren Entzündungsprozessen, Knochenerkrankungen, Osteochondrose, Rheuma verwendet, da Wellen die Zellstrukturen wiederherstellen können.
• Ultraviolette Strahlen können Lebewesen beeinträchtigen, das Pflanzenwachstum hemmen, Mikroorganismen und Viren unterdrücken.

Der hygienische Wert der Sonneneinstrahlung ist groß. Geräte mit ultravioletter Strahlung werden in der Therapie eingesetzt:

• verschiedene Verletzungen der Haut: Wunden, Verbrennungen;
• Infektionen;
• Erkrankungen der Mundhöhle;
• onkologische Neubildungen.

Darüber hinaus wirkt sich Strahlung positiv auf den gesamten menschlichen Körper aus: Sie kann Kraft geben, stärken Immunsystem Vitaminmangel auszugleichen.

Sonnenlicht ist wichtige Quelle volles Menschenleben. Eine ausreichende Aufnahme davon führt zu einer günstigen Existenz aller Lebewesen auf dem Planeten. Eine Person kann den Grad der Strahlung nicht reduzieren, aber er kann sich vor ihren negativen Auswirkungen schützen.

Die blendende Sonnenscheibe erregte zu allen Zeiten die Gedanken der Menschen und diente als fruchtbares Thema für Legenden und Mythen. Seit der Antike haben die Menschen über seine Auswirkungen auf die Erde geahnt. Wie nah waren unsere fernen Vorfahren an der Wahrheit. Der strahlenden Energie der Sonne verdanken wir das Leben auf der Erde.

Was stellt es dar Strahlung unserer Leuchte und wie wirkt sie sich auf irdische Prozesse aus?

Was ist sonnenstrahlung

Sonnenstrahlung ist eine Kombination aus Sonnenmaterie und Energie, die auf die Erde trifft. Die Energie breitet sich in Form von elektromagnetischen Wellen mit einer Geschwindigkeit von 300.000 Kilometern pro Sekunde aus, passiert die Atmosphäre und erreicht die Erde in 8 Minuten. Das Spektrum der an diesem "Marathon" beteiligten Wellen ist sehr breit - von Radiowellen bis hin zu Röntgenstrahlen, einschließlich sichtbarer Teil Spektrum. Die Erdoberfläche steht unter dem Einfluss sowohl direkter als auch durch die Erdatmosphäre gestreuter Sonnenstrahlen. Es ist die Streuung von blau-blauen Strahlen in der Atmosphäre, die die Bläue des Himmels an einem klaren Tag erklärt. Die gelb-orange Farbe der Sonnenscheibe ist darauf zurückzuführen, dass die ihr entsprechenden Wellen fast ohne Streuung passieren.

Mit einer Verzögerung von 2–3 Tagen erreicht der „Sonnenwind“ die Erde, die eine Fortsetzung der Sonnenkorona darstellt und aus den Kernen von Atomen leichter Elemente (Wasserstoff und Helium) sowie Elektronen besteht. Es ist ganz natürlich, dass die Sonnenstrahlung einen starken Einfluss auf den menschlichen Körper hat.

Die Wirkung der Sonnenstrahlung auf den menschlichen Körper

Das elektromagnetische Spektrum der Sonnenstrahlung besteht aus infraroten, sichtbaren und ultravioletten Anteilen. Da ihre Quanten unterschiedliche Energien haben, haben sie vielfältige Wirkungen auf einen Menschen.

Innenbeleuchtung

Auch die hygienische Bedeutung der Sonneneinstrahlung ist extrem hoch. Da sichtbares Licht ein entscheidender Faktor ist, um Informationen über die Außenwelt zu erhalten, ist eine ausreichende Beleuchtung des Raumes erforderlich. Seine Regulierung erfolgt gemäß SNiP, die für die Sonneneinstrahlung unter Berücksichtigung der Licht- und Klimamerkmale verschiedener geografischer Zonen zusammengestellt und bei der Planung und dem Bau verschiedener Anlagen berücksichtigt werden.

Schon eine oberflächliche Analyse des elektromagnetischen Spektrums der Sonnenstrahlung beweist, wie groß der Einfluss dieser Strahlungsart auf den menschlichen Körper ist.

Verteilung der Sonnenstrahlung über das Territorium der Erde

Nicht alle von der Sonne ausgehende Strahlung erreicht die Erdoberfläche. Und dafür gibt es viele Gründe. Die Erde wehrt standhaft den Angriff jener Strahlen ab, die ihrer Biosphäre schaden. Diese Funktion übernimmt der Ozonschild unseres Planeten, der verhindert, dass der aggressivste Teil der ultravioletten Strahlung durchdringt. Atmosphärischer Filter in Form von Wasserdampf, Kohlendioxid, luftgetragene Staubpartikel - weitgehend reflektiert, gestreut und absorbiert Sonnenstrahlung.

Der Teil davon, der all diese Hindernisse überwunden hat, fällt je nach Breitengrad des Gebiets in unterschiedlichen Winkeln auf die Erdoberfläche. Die lebensspendende Sonnenwärme ist ungleichmäßig über das Territorium unseres Planeten verteilt. Wenn sich die Höhe der Sonne über dem Horizont im Laufe des Jahres ändert, ändert sich die Luftmasse, durch die die Sonnenstrahlen verlaufen. All dies beeinflusst die Verteilung der Intensität der Sonnenstrahlung auf dem Planeten. Der allgemeine Trend ist wie folgt - dieser Parameter nimmt vom Pol zum Äquator zu, da die mehr Winkel Je mehr Strahlen einfallen, desto mehr Wärme wird pro Flächeneinheit abgegeben.

Sonnenstrahlungskarten ermöglichen es Ihnen, sich ein Bild von der Verteilung der Sonnenstrahlungsintensität über das Territorium der Erde zu machen.

Der Einfluss der Sonnenstrahlung auf das Erdklima

Der infrarote Anteil der Sonnenstrahlung hat einen entscheidenden Einfluss auf das Klima der Erde.

Es ist klar, dass dies nur dann geschieht, wenn die Sonne über dem Horizont steht. Dieser Einfluss hängt von der Entfernung unseres Planeten von der Sonne ab, die sich im Laufe des Jahres ändert. Die Umlaufbahn der Erde ist eine Ellipse, in der sich die Sonne befindet. Auf ihrer jährlichen Reise um die Sonne bewegt sich die Erde von ihrem Gestirn weg und nähert sich ihm dann.

Neben der Abstandsänderung wird die in die Erde eintretende Strahlungsmenge durch die Neigung der Erdachse zur Ebene der Umlaufbahn (66,5 °) und den dadurch verursachten Wechsel der Jahreszeiten bestimmt. Im Sommer ist es mehr als im Winter. Am Äquator fehlt dieser Faktor, aber mit zunehmendem Breitengrad des Beobachtungsortes wird die Lücke zwischen Sommer und Winter erheblich.

Alle Arten von Kataklysmen finden in den Prozessen statt, die auf der Sonne stattfinden. Ihre Wirkung wird zum Teil durch große Entfernungen, die schützenden Eigenschaften der Erdatmosphäre und kompensiert Magnetfeld Erde.

So schützen Sie sich vor Sonneneinstrahlung

Der infrarote Anteil der Sonnenstrahlung ist die begehrte Wärme, die die Bewohner mittlerer und nördlichen Breiten Freuen Sie sich auf alle anderen Jahreszeiten. Die Sonnenstrahlung als Heilfaktor wird sowohl von Gesunden als auch von Kranken genutzt.

Wir dürfen jedoch nicht vergessen, dass Hitze, wie Ultraviolett, ein sehr starker Reizstoff ist. Der Missbrauch ihrer Wirkung kann zu Verbrennungen, allgemeiner Überhitzung des Körpers und sogar zur Verschlimmerung chronischer Krankheiten führen. Beim Sonnenbaden sollten Sie sich an die vom Leben erprobten Regeln halten. Beim Sonnenbaden auf klarem Grund ist besondere Vorsicht geboten sonnige Tage. Säuglinge und ältere Menschen, Patienten mit chronischer Tuberkulose und Problemen mit dem Herz-Kreislauf-System sollten sich mit diffuser Sonneneinstrahlung im Schatten begnügen. Dieses Ultraviolett reicht völlig aus, um die Bedürfnisse des Körpers zu erfüllen.

Auch Jugendliche, die keine besonderen gesundheitlichen Probleme haben, sollten vor Sonneneinstrahlung geschützt werden.

Jetzt gibt es eine Bewegung, deren Aktivisten gegen das Gerben sind. Und nicht umsonst. Gebräunte Haut ist unbestreitbar schön. Aber das vom Körper produzierte Melanin (was wir Sonnenbrand nennen) ist seine schützende Reaktion auf die Auswirkungen der Sonnenstrahlung. Keine Vorteile bei Sonnenbrand! Es gibt sogar Hinweise darauf, dass Sonnenbrand das Leben verkürzt, da Strahlung eine kumulative Eigenschaft hat – sie sammelt sich während des gesamten Lebens an.

Wenn die Situation so ernst ist, sollten Sie die Regeln zum Schutz vor Sonneneinstrahlung genau befolgen:

• Begrenzen Sie die Zeit zum Sonnenbaden streng und tun Sie es nur zu sicheren Zeiten.
• bei aktiver Sonne sollten Sie einen breitkrempigen Hut, geschlossene Kleidung, Sonnenbrille und einen Regenschirm tragen;
• Verwenden Sie nur hochwertige Sonnencreme.

Ist die Sonneneinstrahlung zu jeder Jahreszeit gefährlich für den Menschen? Die Menge der Sonnenstrahlung, die die Erde erreicht, hängt mit dem Wechsel der Jahreszeiten zusammen. In mittleren Breiten sind es im Sommer 25 % mehr als im Winter. Am Äquator ist dieser Unterschied nicht vorhanden, aber mit zunehmender Breite des Beobachtungsortes nimmt dieser Unterschied zu. Dies liegt daran, dass unser Planet in einem Winkel von 23,3 Grad zur Sonne geneigt ist. Im Winter steht er tief über dem Horizont und beleuchtet die Erde nur mit gleitenden Strahlen, die die beleuchtete Fläche weniger erwärmen. Diese Position der Strahlen bewirkt ihre Verteilung auf eine größere Fläche, was ihre Intensität im Vergleich zum sommerlichen Sturz reduziert. Außerdem die Präsenz spitzer Winkel Wenn Strahlen die Atmosphäre passieren, „verlängert“ sie ihren Weg, wodurch sie mehr Wärme verlieren. Dieser Umstand reduziert die Auswirkungen der Sonneneinstrahlung im Winter.

Die Sonne ist ein Stern, der unserem Planeten Wärme und Licht spendet. Sie „regiert“ das Klima, den Wechsel der Jahreszeiten und den Zustand der gesamten Biosphäre der Erde. Und nur die Kenntnis der Gesetze dieses mächtigen Einflusses ermöglicht es, diese lebensspendende Gabe zum Wohle der Gesundheit der Menschen zu nutzen.

Die Antwort auf die Frage, was Sonnenstrahlung ist, ist das gesamte Spektrum des von der Sonne ausgestrahlten Lichts. Es umfasst sichtbares Licht und alle anderen Strahlungsfrequenzen im elektromagnetischen Spektrum. Im Vergleich zu bekannten Energiequellen auf der Erde strahlt die Sonne enorme Energiemengen aus. Die Art der von der Sonne abgegebenen Strahlung ist ein Produkt ihrer hohen Temperatur, die durch eine Kernfusion im Inneren der Sonne verursacht wird. Die Sonnenstrahlung wird von Wissenschaftlern untersucht, da der Einfluss der Sonne auf den menschlichen Körper und den Planeten insgesamt sehr groß ist.

Nur ein kleiner Bruchteil der Sonnenstrahlung erreicht jemals die Erde: Der größte Teil davon wird in den leeren Weltraum abgestrahlt. Der Anteil, der tatsächlich die Erde erreicht, ist jedoch viel größer als die Energiemenge, die auf der Erde durch Quellen wie fossile Brennstoffe verbraucht wird. Die enorme Energiemenge, die die Sonne abgibt, lässt sich durch ihre große Masse und hohe Temperatur erklären.

Arten von Sonnenstrahlung

Die gesamte Sonnenstrahlung, oft auch als Globalstrahlung bezeichnet, ist die Summe aus direkter, diffuser und reflektierter Strahlung. Die uns zur Verfügung stehende Sonnenstrahlung ist immer eine Mischung aus den oben genannten drei Komponenten.

Arten von Sonnenstrahlung

direkte Strahlung

Direktstrahlung wird aus den Sonnenstrahlen gewonnen, die direkt von der Sonne zur Erde gelangen. Die Richtung der Strahlung wird auch als Strahlenbündel oder Direktstrahlenbündel bezeichnet. Da direkte Strahlung ist Sonnenstrahlen Sie bewegen sich in einer geraden Linie und bilden die Schatten von Objekten, die im Weg der Sonnenstrahlen erscheinen. Schatten zeigen das Vorhandensein von direkter Strahlung an.
In sonnenreichen Gebieten und im Sommer macht die Direktstrahlung fast 70-80 % der Gesamtstrahlung aus. Solaranlagen nutzen die Sonnennachführung, um den größten Teil der direkten Strahlung zu absorbieren. Wenn ein Sonnensystem kein Tracking installiert ist, wird wertvolle Direktstrahlung nicht erfasst.

diffuse Strahlung

Direktstrahlung hat eine feste Richtung. Diffuse Strahlung hat keine feste Richtung. Wenn die Sonnenstrahlen von in der Atmosphäre vorhandenen Partikeln gestreut werden, machen diese gestreuten Sonnenstrahlen die diffuse Strahlung aus.

Mit zunehmender Verschmutzung nimmt auch die Menge an diffuser Strahlung zu. In hügeligen Gebieten und im Winter nimmt der Anteil der diffusen Strahlung zu. Höchstbetrag Streustrahlung wird eingefangen Solarplatten wenn sie waagerecht gehalten werden. Das bedeutet, dass bei Solarmodulen, die so geneigt sind, dass sie den größten Teil der direkten Strahlung verfolgen, die Menge der von den Modulen eingefangenen Streustrahlung abnimmt. Je größer der Winkel ist, den die Solarmodule mit dem Boden bilden, desto weniger Streustrahlung wird von den Modulen eingefangen.

Reflektierte und Globalstrahlung

Reflektierte Strahlung ist die Strahlungskomponente, die von anderen Oberflächen als Partikeln in der Luft reflektiert wird. Von Hügeln, Bäumen, Häusern, Gewässern reflektierte Strahlung reflektiert reflektierte Strahlung. Reflektierte Strahlung macht normalerweise einen kleinen Prozentsatz der globalen Strahlung aus, kann aber in schneebedeckten Gebieten bis zu 15 % ausmachen.

Globalstrahlung ist die Summe aus direkter, diffuser und reflektierter Strahlung. Sonnenstrahlung ist eine Kombination aus ultravioletten und infraroten Wellen. Jedes von diesen Bestandteile beeinflusst den Körper auf seine Weise.

Die Wirkung der Sonnenstrahlung auf den menschlichen Körper

Wenn man über den Einfluss der Sonne auf den menschlichen Körper spricht, ist es unmöglich, genau zu bestimmen. Was sind die Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit, Schaden oder Nutzen. Die Sonnenstrahlen geben ultraviolette und infrarote Strahlung ab. Die Sonnenstrahlen sind wie Kilokalorien, die aus der Nahrung gewonnen werden. Ihr Mangel führt zu Unterernährung, und im Übermaß verursachen sie Fettleibigkeit. So ist es in dieser Situation. Eine moderate Menge an Sonnenstrahlung wirkt sich positiv auf den Körper aus, während ein Überschuss an ultravioletter Strahlung Verbrennungen und die Entwicklung zahlreicher Krankheiten hervorruft. Beeinflussen

Die positive Wirkung von Infrarotstrahlung

Das Hauptmerkmal von Infrarotstrahlen ist, dass sie einen thermischen Effekt erzeugen, der sich positiv auf den menschlichen Körper auswirkt. Das Heizelement trägt zur Erweiterung der Blutgefäße und zur Normalisierung der Durchblutung bei. Wärme wirkt entspannend auf die Muskulatur und hat eine leicht entzündungshemmende und schmerzlindernde Wirkung. Unter dem Einfluss von Wärme erhöht sich der Stoffwechsel, die Prozesse der Assimilation biologisch aktiver Komponenten werden normalisiert. Infrarotstrahlung Die Sonne stimuliert das Gehirn und den Sehapparat.

Interessant! Dank der Sonneneinstrahlung synchronisiert es die biologischen Rhythmen des Körpers, beginnend mit Schlaf und Wachzustand. Die Behandlung mit Infrarotstrahlen der Sonne verbessert den Hautzustand und beseitigt Akne. Warmes Licht hebt die Stimmung und verbessert den emotionalen Hintergrund einer Person. Und auch die Spermienqualität bei Männern und die Potenz verbessern.

Die positive Wirkung von UV-Strahlung

Trotz aller Kontroversen um die negativen Auswirkungen von ultravioletter Strahlung auf den Körper kann ihr Fehlen zu ernsthaften gesundheitlichen Problemen führen. Dies ist einer von Kritische Faktoren Existenz. Und der Mangel an ultraviolettem Licht im Körper bringt folgende Veränderungen mit sich:
Erstens schwächt es das Immunsystem (zuallererst wirkt es sich auf die Zelle im Körper aus). Dies ist auf eine Verletzung der Aufnahme von Vitaminen und Mineralien zurückzuführen, eine Verletzung des Stoffwechsels auf zellulärer Ebene.

Es besteht die Tendenz, neue oder sich verschlimmernde chronische Erkrankungen zu entwickeln, wobei am häufigsten Komplikationen auftreten. Bemerkte Lethargie, Syndrom chronische Müdigkeit, wodurch der Wirkungsgrad sinkt. Der Mangel an ultraviolettem Licht bei Kindern verhindert die Bildung von Vitamin D und führt zu einer Verlangsamung. Sie müssen jedoch verstehen, dass eine übermäßige Sonnenaktivität dem Körper nicht zugute kommt.

Negative Auswirkungen der Sonne

Die Einwirkzeit von infraroten und ultravioletten Wellen muss streng begrenzt werden. Übermäßige Sonneneinstrahlung:

• kann eine Verschlechterung des Allgemeinzustands des Körpers hervorrufen (der sogenannte Thermoschock aufgrund von Überhitzung);
• beeinträchtigen die Haut, sie können dauerhafte Veränderungen verursachen;
• beeinträchtigt das Sehvermögen;
• verursacht hormonelle Störungen im Körper;
• kann die Entwicklung von allergischen Reaktionen hervorrufen;
• provozieren kann Negativer Einfluss zum menschlichen Genom und zur Struktur der menschlichen DNA;
• wirkt sich negativ auf den Fötus aus;
• wirkt sich negativ auf die menschliche Psyche aus.

Die Wirkung der Sonne auf die Haut

Übermäßige Sonneneinstrahlung führt zu ernsthaften Hautproblemen. Kurzfristig riskieren Sie Verbrennungen oder Dermatitis. Das ist das kleinste Problem, dem Sie sich stellen können, wenn Sie an einem heißen Tag von der Sonne verzaubert werden. Wenn sich diese Situation mit beneidenswerter Regelmäßigkeit wiederholt, wird die Sonnenstrahlung zu einem Anreiz für die Bildung bösartige Tumore beim Hautmelanom.

Außerdem trocknet UV-Strahlung die Haut aus, wodurch sie dünn und empfindlich wird. Aber festen Platz Das Leben unter direkter Sonneneinstrahlung beschleunigt den Alterungsprozess und verursacht das Auftreten früher Falten.

Negative Auswirkungen auf das Sehvermögen

Die Wirkung des Sonnenlichts auf den Sehapparat ist enorm. Tatsächlich erhalten wir dank der Lichtstrahlen Informationen über die Welt um uns herum. künstliches Licht kann in gewisser Weise eine Alternative sein natürliches Licht, aber beim Lesen und Schreiben mit einer Lampe erhöht das Licht die Belastung der Augen.
Sprechen über die negativen Auswirkungen auf eine Person und über das Sichtbare Sonnenlicht, bedeutet dies eine Schädigung der Augen durch längere Sonneneinstrahlung ohne Sonnenbrille.
Aufgrund der möglicherweise auftretenden Beschwerden können Sie Augenschmerzen, Rötungen und Lichtscheu hervorheben. Die schwerwiegendste Netzhautläsion ist das Brennen. Es ist auch möglich, die Haut zu trocknen, Falten zu bilden.

Auswirkungen von Strahlung auf den menschlichen Körper im Weltraum

Weltraumstrahlung ist eine der größten Gesundheitsgefahren aus Weltraumflug. Dies ist gefährlich, weil es genug Energie hat, um DNA-Moleküle zu verändern oder zu zerstören, die Zellen schädigen oder töten können. Dies kann zu gesundheitlichen Problemen führen, die von akuten Auswirkungen bis hin zu längerer Exposition reichen.

Akute Wirkungen wie Blutveränderungen, Durchfall, Übelkeit und Erbrechen sind mild und klingen ab. Andere Auswirkungen einer akuten Exposition sind viel schwerwiegender, wie z. B. Schäden an der Zentrale nervöses System oder gar Tod. Eine solche Exposition sollte nicht aus der Exposition gegenüber kosmischer Strahlung resultieren, es sei denn, der Astronaut ist Sonnenpartikeln ausgesetzt, wie z. B. einer Sonneneruption, die hohe Strahlungsdosen erzeugt.

Alle Arten von Sonnenstrahlen erreichen die Erdoberfläche auf drei Wegen - in Form von direkter, reflektierter und diffuser Sonnenstrahlung.
direkte Sonneneinstrahlung sind Strahlen, die direkt von der Sonne kommen. Seine Intensität (Effizienz) hängt von der Höhe der Sonne über dem Horizont ab: Das Maximum wird mittags und das Minimum morgens und abends beobachtet; ab der Jahreszeit: Maximum - im Sommer, Minimum - im Winter; von der Höhe des Geländes über dem Meeresspiegel (höher in den Bergen als in der Ebene); auf den Zustand der Atmosphäre (Luftverschmutzung reduziert sie). Das Spektrum der Sonnenstrahlung hängt auch von der Höhe der Sonne über dem Horizont ab (je niedriger die Sonne über dem Horizont steht, desto weniger ultraviolette Strahlung).
reflektierte Sonnenstrahlung- Dies sind die von der Erd- oder Wasseroberfläche reflektierten Sonnenstrahlen. Sie wird als Prozentsatz der reflektierten Strahlen zu ihrem Gesamtfluss ausgedrückt und als Albedo bezeichnet. Der Albedowert hängt von der Art der reflektierenden Oberflächen ab. Bei der Organisation und Durchführung Sonnenbaden Es ist notwendig, die Albedo der Oberflächen, auf denen das Sonnenbaden durchgeführt wird, zu kennen und zu berücksichtigen. Einige von ihnen zeichnen sich durch selektive Reflektivität aus. Schnee reflektiert Infrarotstrahlen vollständig und ultraviolette Strahlen in geringerem Maße.

gestreute Sonnenstrahlung entsteht durch die Streuung des Sonnenlichts in der Atmosphäre. Luftmoleküle und darin schwebende Partikel (kleinste Wassertröpfchen, Eiskristalle usw.), sogenannte Aerosole, reflektieren einen Teil der Strahlen. Durch Mehrfachreflexionen erreichen einige von ihnen noch die Erdoberfläche; Das sind gestreute Sonnenstrahlen. Meist werden ultraviolette, violette und blaue Strahlen gestreut, die bei klarem Wetter die blaue Farbe des Himmels bestimmen. Spezifisches Gewicht Streustrahlen ist in hohen Breiten (in den nördlichen Regionen) groß. Dort steht die Sonne tief über dem Horizont, und daher ist der Weg der Strahlen zur Erdoberfläche länger. Auf einem langen Weg treffen die Strahlen auf mehr Hindernisse und streuen stärker.

(http://new-med-blog.livejournal.com/204

Gesamte Sonneneinstrahlung- alle direkt und diffus auf die Erdoberfläche einfallende Sonnenstrahlung. Die gesamte Sonnenstrahlung wird durch die Intensität charakterisiert. Bei wolkenlosem Himmel hat die gesamte Sonneneinstrahlung um die Mittagszeit und während des Jahres - im Sommer - einen maximalen Wert.

Strahlungsbilanz
Die Strahlungsbilanz der Erdoberfläche ist die Differenz zwischen der gesamten von der Erdoberfläche absorbierten Sonnenstrahlung und ihrer effektiven Strahlung. Für die Erdoberfläche
- der ankommende Teil ist die absorbierte direkte und gestreute Sonnenstrahlung sowie die absorbierte Gegenstrahlung der Atmosphäre;
- Der Aufwandsteil besteht aus Wärmeverlusten aufgrund der Eigenstrahlung der Erdoberfläche.

Die Strahlungsbilanz kann sein positiv(tagsüber, Sommer) und Negativ(nachts, im Winter); gemessen in kW/m²/min.
Die Strahlungsbilanz der Erdoberfläche ist die wichtigste Komponente der Wärmebilanz der Erdoberfläche; einer der wichtigsten klimabildenden Faktoren.

Thermisches Gleichgewicht der Erdoberfläche- algebraische Summe alle Arten der Wärmeein- und -abgabe auf der Land- und Meeresoberfläche. Die Natur des Wärmehaushaltes und seine Energielevel bestimmen die Merkmale und die Intensität der meisten exogene Prozesse. Die Hauptkomponenten des Ozeanwärmehaushalts sind:
- Strahlungsbilanz;
- Wärmeverbrauch für die Verdampfung;
- turbulenter Wärmeaustausch zwischen der Meeresoberfläche und der Atmosphäre;
- vertikaler turbulenter Wärmeaustausch der Meeresoberfläche mit den darunter liegenden Schichten; und
- horizontale ozeanische Advektion.

(http://www.glossary.ru/cgi-bin/gl_sch2.cgi?RQgkog.outt:p!hgrgtx!nlstup!vuilw)tux yo)

Messung der Sonneneinstrahlung.

Aktinometer und Pyrheliometer werden zur Messung der Sonnenstrahlung verwendet. Die Intensität der Sonnenstrahlung wird üblicherweise durch ihre thermische Wirkung gemessen und in Kalorien pro Flächeneinheit pro Zeiteinheit ausgedrückt.

(http://www.ecosystema.ru/07referats/slo vgeo/967.htm)

Die Messung der Intensität der Sonnenstrahlung erfolgt mit einem Yanishevsky-Pyranometer mit Galvanometer oder Potentiometer.

Bei der Messung der gesamten Sonneneinstrahlung wird das Pyranometer ohne Schattenblende installiert, bei der Messung der Streustrahlung mit einer Schattenblende. Die direkte Sonnenstrahlung wird als Differenz zwischen Gesamt- und Streustrahlung berechnet.

Bei der Bestimmung der Intensität der einfallenden Sonnenstrahlung auf den Zaun wird das Pyranometer so montiert, dass die wahrgenommene Oberfläche des Geräts streng parallel zur Oberfläche des Zauns ist. Ohne automatische Aufzeichnung der Strahlung sollten die Messungen nach 30 Minuten zwischen Sonnenaufgang und Sonnenuntergang durchgeführt werden.

Auf die Zaunoberfläche fallende Strahlung wird nicht vollständig absorbiert. Je nach Textur und Farbe des Zauns wird ein Teil der Strahlen reflektiert. Als prozentual wird das Verhältnis von reflektierter Strahlung zu einfallender Strahlung bezeichnet Oberflächenalbedo und gemessen von P.K. Kalitina komplett mit Galvanometer oder Potentiometer.

Für eine größere Genauigkeit sollten Beobachtungen bei klarem Himmel und bei intensiver Sonneneinstrahlung des Zauns durchgeführt werden.

(http://www.constructioncheck.ru/default.a spx?textpage=5)