Radiația solară pe scurt. Radiatie solara

Cea mai importantă sursă de la care suprafața Pământului și atmosfera primesc energie termică este Soarele. Ea trimite o cantitate colosală de energie radiantă în spațiul lumii: termică, luminoasă, ultravioletă. Undele electromagnetice emise de Soare se propagă cu o viteză de 300.000 km/s.

Încălzirea suprafeței pământului depinde de unghiul de incidență al razelor solare. Toate razele de soare vin la suprafața Pământului paralel unul cu celălalt, dar întrucât Pământul are o formă sferică, razele soarelui cad pe diferite părți ale suprafeței sale în unghiuri diferite. Când Soarele este la zenit, razele sale cad vertical și Pământul se încălzește mai mult.

Se numește totalitatea energiei radiante trimise de Soare radiatie solara, este de obicei exprimat în calorii pe suprafață pe an.

Radiatie solara defineste regim de temperatură Troposfera aerului Pământului.

Trebuie remarcat faptul că cantitatea totală de radiație solară este de peste două miliarde de ori cantitatea de energie primită de Pământ.

Radiația care ajunge la suprafața pământului este formată din directe și difuze.

Radiația care vine pe Pământ direct de la Soare sub formă de lumina directă a soarelui pe un cer fără nori se numește Drept. Transportă cea mai mare cantitate de căldură și lumină. Dacă planeta noastră nu ar avea atmosferă, suprafața pământului ar primi doar radiație directă.

Cu toate acestea, trecând prin atmosferă, aproximativ un sfert din radiația solară este împrăștiată de molecule de gaz și impurități, se abate de la calea directă. Unele dintre ele ajung la suprafața Pământului, formându-se radiația solară împrăștiată. Datorită radiațiilor împrăștiate, lumina pătrunde și în locurile în care lumina directă a soarelui (radiația directă) nu pătrunde. Această radiație creează lumină naturală și dă culoare cerului.

Radiația solară totală

Toate razele soarelui care lovesc pământul sunt radiatia solara totala adică totalitatea radiațiilor directe și difuze (Fig. 1).

Orez. 1. Radiația solară totală pe an

Distribuția radiației solare pe suprafața pământului

Radiația solară este distribuită neuniform pe pământ. Depinde:

1. asupra densității și umidității aerului - cu cât acestea sunt mai mari, cu atât primește mai puține radiații suprafața pământului;

2. de la latitudinea geografică a zonei - cantitatea de radiații crește de la poli la ecuator. Cantitatea de radiație solară directă depinde de lungimea drumului pe care razele soarelui o parcurg prin atmosferă. Când Soarele se află la zenit (unghiul de incidență al razelor este de 90 °), razele lui lovesc Pământul în cel mai scurt mod și își eliberează intens energia într-o zonă mică. Pe Pământ, acest lucru se întâmplă în banda cuprinsă între 23° N. SH. și 23°S sh., adică între tropice. Pe măsură ce vă îndepărtați de această zonă spre sud sau nord, lungimea traseului razelor solare crește, adică unghiul de incidență a acestora pe suprafața pământului scade. Razele încep să cadă pe Pământ la un unghi mai mic, parcă alunecă, apropiindu-se de linia tangentă din regiunea polilor. Ca urmare, același flux de energie este distribuit pe o suprafață mai mare, astfel încât cantitatea de energie reflectată crește. Astfel, în regiunea ecuatorului, unde razele soarelui cad pe suprafața pământului la un unghi de 90 °, cantitatea de radiație solară directă primită de suprafața pământului este mai mare și, pe măsură ce vă deplasați spre poli, această cantitate este mai mare. redus brusc. În plus, lungimea zilei în diferite momente ale anului depinde și de latitudinea zonei, care determină și cantitatea de radiație solară care intră pe suprafața pământului;

3. de la mișcarea anuală și zilnică a Pământului - la latitudinile mijlocii și înalte, afluxul de radiație solară variază foarte mult în funcție de anotimpuri, ceea ce este asociat cu o modificare a înălțimii Soarelui la amiază și a lungimii zilei ;

4. asupra naturii suprafeței pământului - cu cât suprafața este mai strălucitoare, cu atât reflectă mai multă lumina solară. Capacitatea unei suprafețe de a reflecta radiația se numește albedo(din lat. alb). Zăpada reflectă radiația deosebit de puternic (90%), nisipul este mai slab (35%), cernoziomul este și mai slab (4%).

Suprafața Pământului, absorbind radiația solară (radiații absorbite), se încălzește și radiază căldură în atmosferă (radiația reflectată). Straturile inferioare ale atmosferei întârzie în mare măsură radiația terestră. Radiația absorbită de suprafața pământului este cheltuită pentru încălzirea solului, aerului și apei.

Se numește acea parte din radiația totală care rămâne după reflexie și radiația termică a suprafeței pământului balanța radiațiilor. Bilanțul de radiații al suprafeței pământului variază în timpul zilei și anotimpurilor anului, dar în medie pe an are o valoare pozitivă peste tot, cu excepția deșerților înghețați din Groenlanda și Antarctica. Bilanțul radiațiilor atinge valorile maxime la latitudini joase (între 20°N și 20°S) - peste 42*10 2 J/m 2 , la o latitudine de aproximativ 60° în ambele emisfere scade la 8*10 2 - 13 * 10 2 J / m 2.

Razele soarelui dau până la 20% din energia lor atmosferei, care este distribuită pe toată grosimea aerului și, prin urmare, încălzirea aerului cauzată de acestea este relativ mică. Soarele încălzește suprafața pământului, care transferă căldură aerul atmosfericîn detrimentul convecție(din lat. convecție- livrare), adică mișcarea verticală a aerului încălzit la suprafața pământului, în locul căreia coboară aerul mai rece. Acesta este modul în care atmosfera primește cea mai mare parte a căldurii sale - în medie, de trei ori mai mult decât direct de la Soare.

Prezența dioxidului de carbon și a vaporilor de apă nu permite căldurii reflectate de pe suprafața pământului să scape liber în spațiul cosmic. Ei creează Efect de sera, datorită căruia scăderea temperaturii pe Pământ în timpul zilei nu depășește 15 ° C. În absența dioxidului de carbon în atmosferă, suprafața pământului s-ar răci cu 40-50 °C peste noapte.

Ca urmare a creșterii la scară activitate economică oameni - arderea cărbunelui și a petrolului la centralele termice, emisiile de la întreprinderile industriale, o creștere a emisiilor auto - conținutul de dioxid de carbon din atmosferă crește, ceea ce duce la creșterea efect de serași amenință schimbările climatice globale.

Razele soarelui, trecând prin atmosferă, cad pe suprafața Pământului și o încălzesc, iar asta, la rândul său, degajă căldură atmosferei. Aceasta explică caracteristică proeminentă troposfera: scaderea temperaturii aerului cu inaltimea. Dar există momente în care straturile superioare ale atmosferei sunt mai calde decât cele inferioare. Un astfel de fenomen se numește inversarea temperaturii(din lat. inversio - răsturnarea).

Radiația solară, care include lungimi undele electromagnetice mai mică de 4 μm1, în meteorologie este numită în mod obișnuit unde scurtă. În spectrul solar, ultravioletele (< 400 нм), видимую (= 400…760 нм) и инфракрасную (>760 nm) piese.

Radiația solară care vine direct de pe discul solar se numește radiație solară directă S. Se caracterizează de obicei prin intensitate, adică cantitatea de energie radiantă în calorii care trece în 1 minut prin 1 cm2 dintr-o zonă situată perpendicular pe razele solare.

Intensitatea radiației solare directe care intră în limita superioară a atmosferei terestre se numește constantă solară S 0 . Este de aproximativ 2 cal/cm2 min. La suprafața pământului, radiația solară directă este întotdeauna mult mai mică decât această valoare, deoarece, trecând prin atmosferă, energia sa solară este slăbită din cauza absorbției și împrăștierii de către moleculele de aer și particulele în suspensie (granule de praf, picături, cristale). Atenuarea radiației solare directe de către atmosferă se caracterizează fie prin coeficientul de atenuare a, fie prin coeficientul de transparență sp.

Pentru a calcula radiația solară directă care cade pe o suprafață perpendiculară, se utilizează de obicei formula Bouguer:

unde S m este radiația solară directă, cal cm-2 min-1, la o masă dată a atmosferei; S 0 este constanta solară; p t este coeficientul de transparență pentru o masă dată a atmosferei;

sa nu este conform formulei, ci conform tabelului Bemporada. Din formula (3.1) rezultă că

1 1 µm = 10-3 nm = 10-6 m. Micrometrele se mai numesc microni, iar nanometrii se numesc milimicroni. 1 nm = 10-9 m.

unde h este înălțimea soarelui deasupra orizontului.

Radiația care ajunge la suprafața pământului din toate punctele firmamentului se numește împrăștiată D. Suma radiațiilor solare directe și difuze care sosesc pe suprafața pământului orizontal este radiația solară totală Q:

Q = S" + D. (3,4)

Radiația totală care a ajuns la suprafața pământului, parțial reflectată de acesta, creează radiația reflectată R direcționată de la suprafața pământului în atmosferă. Restul radiației solare totale este absorbită de suprafața pământului. Raportul dintre radiația reflectată de pe suprafața pământului și radiația totală primită se numește albedoA.

Valoarea lui A R caracterizează reflectivitatea pământului

suprafaţă. Se exprimă ca o fracțiune de unitate sau un procent. Diferența dintre radiația totală și cea reflectată se numește radiație absorbită sau balanța radiațiilor cu unde scurte de pe suprafața pământului B la:

Suprafața pământului și atmosfera pământului, ca toate corpurile cu o temperatură peste zero absolut, emit, de asemenea, radiații, care se numesc în mod convențional radiații cu undă lungă. Lungimile sale de undă sunt de aproximativ

4 până la 100 µm.

Autoradierea suprafeței pământului, conform legii Stefan-Boltzmann, este proporțională cu puterea a patra a temperaturii sale absolute.

unde = 0,814 10-10 cal/cm2 min deg4 constanta Stefan-Boltzmann;emisivitate relativa a suprafetei active: pentru majoritatea suprafetelor naturale 0,95.

Radiația atmosferică este direcționată atât către Pământ, cât și către spațiul mondial. Partea radiației atmosferice cu undă lungă îndreptată în jos și care ajunge la suprafața pământului se numește contraradiația atmosferei și se notează E a.

Diferența dintre radiația proprie a suprafeței terestre E s și contraradiația atmosferei E a se numește radiație efectivă

Valoarea lui E eff , luată cu semnul opus, este balanța radiațiilor cu undă lungă de pe suprafața terestră V d .

Se numește diferența dintre toate radiațiile care intră și toate cele care ies

3.1. Instrumente pentru măsurarea balanței radiațiilor

Și constituenții săi

Dispozitivele actinometrice sunt folosite pentru a măsura intensitatea energiei radiante. diverse modele. Dispozitivele sunt absolute și relative. Pentru instrumentele absolute, citirile se obțin imediat în unități termice, iar pentru instrumentele relative, în relative, de aceea, pentru astfel de instrumente, este necesar să se cunoască factorii de conversie pentru trecerea la unități termice.

Instrumentele absolute sunt destul de complexe în ceea ce privește proiectarea și manipularea și nu sunt utilizate pe scară largă. Ele sunt utilizate în principal pentru verificarea instrumentelor relative. În proiectarea dispozitivelor relative, se utilizează cel mai adesea metoda termoelectrică, care se bazează pe dependența puterii curentului termic de diferența de temperatură dintre joncțiuni.

Receptorul dispozitivelor termoelectrice sunt termopile formate din joncțiuni a două metale (Fig. 3.1). Diferența de temperatură dintre joncțiuni este creată ca urmare a absorbției diferite a joncțiunilor sau

vanometru 3. În al doilea caz, diferența de temperatură a joncțiunilor se realizează prin umbrirea unora (joncțiunea 3) și iradierea altora (joncțiunea 2) cu radiație solară. Deoarece diferența de temperatură dintre joncțiuni este determinată de radiația solară care intră, intensitatea acesteia va fi proporțională cu puterea curentului termoelectric:

unde N este abaterea acului galvanometrului; a este factorul de conversie, cal / cm2 min.

Astfel, pentru a exprima intensitatea radiației în unități termice, este necesar să se înmulțească citirile galvanometrului cu un factor de conversie.

Factorul de conversie pentru o pereche de dispozitiv termoelectric - galvanometru este determinat prin comparație cu dispozitiv de control sau calculat de caracteristici electrice cuprinse în certificatele galvanometrului și instrumentului actinometric, cu o precizie de 0,0001 cal/cm2 min conform formulei

unde a este un factor de conversie; Valoarea diviziunii scalei a galvanometrului, mA; k sensibilitatea dispozitivului termoelectric, milivolt la 1 cal/cm2 min; R b rezistența termopilului, Ohm; R r rezistența internă a galvanometrului, Ohm; R adăugați rezistența suplimentară a galvanometrului , Ohm.

Actinometru termoelectric AT-50 servește la măsurarea radiației solare directe.

Dispozitiv actinometru. Receptorul actinometrului este disc1 din folie argintie (Fig. 3.2). Pe partea orientată spre soare, discul este înnegrit, iar pe cealaltă, joncțiunile interioare2 ale unei stele termoformate din manganin și constantan, constând din 36 de termoelemente, sunt lipite de acesta printr-o garnitură de hârtie izolatoare (sunt doar șapte termoelemente). prezentată în diagramă). Jonctiuni externe a 3 stele termice prin hartie izolatoare

Orez. 3.2. Circuit de stea termică

zidăria 5 sunt lipite de discul de cupru4. De-

actinometru fiice acesta din urmă este plasat într-o carcasă masivă de cupru cu console de care sunt atașate

cablurile termopilului și firele moi 6 (Fig. 3.3).

Carcasa cu console este închisă printr-o carcasă 7, fixată cu o piuliță8 și conectată cu un șurub10 la un tub de măsurare9. În interiorul tubului există cinci diafragme, dispuse în ordinea descrescătoare a diametrului lor de la 20 la 10 mm spre corp. Diafragmele sunt susținute de șaibe plate și elastice instalate între corp și cea mai mică diafragmă. CU interior deschiderile sunt înnegrite.

La capetele tubului sunt inelele 12 si 13 pentru orientarea actinometrului spre soare. Inelul 13 are o gaură, iar inelul 12 are un punct. Când este instalat corect, fasciculul de lumină care trece prin gaură ar trebui să cadă exact în punctul inelului12. Tubul este închis cu un capac detașabil11, care servește la determinarea poziției zero a galvanometrului și protejează receptorul de contaminare.

Tubul 9 este conectat la un suport 14 fixat pe un platou 16 printr-un suport de paralaxă 17. Pentru a seta axa trepiedului în funcție de latitudinea locului, se utilizează o scară18 cu diviziuni, un risc19 și un șurub20.

Instalare. În primul rând, axa trepiedului este stabilită în funcție de latitudinea locului de observare. Pentru a face acest lucru, prin slăbirea șurubului20, rotiți axa trepiedului până când diviziunea scalei18 coincide, corespunzătoare cu

latitudine dată, cu un risc de 19 şi Orez. 3.3 Termoelectricfixați axa în această poziție

actinometru AT-50

institute de cercetare. Apoi, actinometrul este instalat pe un suport orizontal, astfel încât săgeata de pe platou să fie orientată spre nord și, după îndepărtarea capacului, orientați-l spre soare slăbind șurubul 23 și rotind mânerul 22; tubul 9 este rotit până când fasciculul de lumină prin orificiul de pe inelul 13 lovește punctul inelului 12. După aceea, firele actinometrului cu capacul deschis11 sunt conectate la bornele galvanometrului (+) și (C), respectând polaritatea. Dacă acul galvanometrului deviază dincolo de zero, firele sunt inversate.

Observatii. Cu 1 minut inainte de inceperea observatiei se verifica instalarea receptorului actinometrului in soare. După aceea, capacul este închis și poziția zero N 0 este citită cu ajutorul galvanometrului. Apoi se îndepărtează capacul, se verifică precizia țintirii soarelui și se numără de 3 ori citirile galvanometrului cu un interval de 10-15 s (N 1 , N 2 , N 3 ) și temperatura de pe galvanometru. După observații, instrumentul este închis cu capacul carcasei.

Prelucrarea observațiilor. Din trei citiri ale galvanometrului, valoarea medie a lui N c este găsită cu o precizie de 0,1:

N cu N 1N 2N 3. 3

Pentru a obține o citire corectată N la valoarea medie N se introduce o corecție de scară N, o corecție pentru temperatura N t din certificatul de calibrare al galvanometrului și se scade poziția zero N 0:

N N Nt N0 .

Pentru a exprima intensitatea radiației solare S în cal / cm2 min, citirile galvanometrului N sunt înmulțite cu factorul de conversie:

Intensitatea radiației solare directe pe o suprafață orizontală se calculează prin formula (3.3).

Înălțimea soarelui deasupra orizontului h și sinh poate fi determinată prin ecuație

sin h = sin sin + cos cos cos,

unde este latitudinea locului de observare; declinarea soarelui pentru o zi dată (Anexa 9); unghiul orar al soarelui măsurat de la prânzul adevărat. Este determinată de timpul real al mijlocului observațiilor: t st = 15(t st 12h).

Piranometru termoelectric P-3x3 folosit pentru a măsura radiația solară împrăștiată și totală.

Aparat piranometru (Fig. 3.4).

Partea de primire a piranometrului este o baterie termoelectrică 1 formată din 87 de termoelemente de manganin și constantan. Fâșii de manganină și constantan de 10 mm lungime sunt lipite succesiv între ele și așezate într-un pătrat de 3x3 cm astfel încât joncțiunile să fie situate în mijloc și la colțuri. CU in afara suprafața termopilului este acoperită cu funingine și magnezie. Joncțiunile pare ale termopilului sunt vopsite în alb, iar cele impare

- în negru. Spa-urile sunt amenajate astfel încât

zone alb-negru alternează în

Orez. 3.4. Piranometru termoelectric P-3x3

model de tablă de șah. Printr-o garnitură de hârtie izolatoare, termopilul este atașat de nervurile unei plăci 2 înșurubate pe corpul 3.

Datorită absorbției diferite a radiației solare, se creează o diferență de temperatură între joncțiunile alb-negru, astfel încât în ​​circuit apare un curent termic. Conductoarele de la termopilă sunt conectate la bornele 4, la care sunt conectate firele care leagă piranometrul cu galvanometrul.

Corpul este închis de sus cu un capac emisferic de sticlă 5 pentru a proteja termopilul de vânt și precipitații. Pentru a proteja termopilul și capacul de sticlă de eventuala condensare a vaporilor de apă, există un uscător de sticlă6 cu un absorbant chimic de umiditate (metal sodiu, silicagel etc.) în partea inferioară a carcasei.

Carcasa cu termopil și cupolă de sticlă constituie capul piranometrului, care se înșurubează pe suportul 7, prins în trepiedul 8 cu un șurub 9. Trepiedul este montat pe baza carcasei și are două șuruburi de fixare 10 . La măsurarea radiației dispersate sau totale, piranometrul se instalează orizontal conform nivelului11 prin rotirea șuruburilor10.

Pentru a umbri capul piranometrului de lumina directă a soarelui, se folosește un ecran de umbră, al cărui diametru este egal cu diametrul capacului de sticlă. Ecranul de umbră este montat pe un tub 14, care este conectat printr-un șurub 13 la o tijă orizontală 12.

Când receptorul piranometrului este umbrit cu un ecran de umbră, se măsoară radiația difuză și, fără umbrire, se măsoară radiația totală.

Pentru a determina poziția zero a acului galvanometrului, precum și pentru a proteja capacul de sticlă de deteriorare, capul piranometrului este închis cu un capac metalic 16.

Instalare. Dispozitivul este instalat într-o zonă deschisă. Înainte de observare, se verifică prezența desicantului în uscătorul de sticlă (1/3 din uscător trebuie umplut cu desicant). Apoi tubul 14 cu un ecran de umbră 15 este atașat la tija 12 cu un șurub 13.

Piranometrul este întotdeauna întors spre soare cu aceeași parte marcată cu un număr pe cap. Pentru a întoarce capul piranometrului cu un număr către soare, șurubul 9 este ușor slăbit și fixat în această poziție.

Orizontalitatea termopilului se verifică la nivelul 11 ​​și, în caz de încălcare, se reglează cu șuruburi de fixare 10.

Un galvanometru pentru măsurarea intensității curentului termic este instalat pe partea de nord a piranometrului la o astfel de distanță încât observatorul, când citește, să nu umbrească piranometrul nu numai de lumina directă a soarelui.

razele, dar și din părți ale cerului. Conectarea corectă a piranometrului la galvanometru se verifică cu capacul piranometrului scos și cușca galvanometrului eliberată. Când săgeata deviază dincolo de zero, cântarul firului este schimbat.

Observatii. Imediat înainte de observare, verificați instalarea corectă a dispozitivului din punct de vedere al nivelului și față de soare. Pentru citirea poziției zero a galvanometrului, capul piranometrului este închis cu un capac16 și se înregistrează citirile galvanometrului N 0. După aceea, capacul piranometrului este îndepărtat și se iau o serie de citiri cu un interval de 10-15 s.

Mai întâi, citirile galvanometrului sunt numărate cu un piranometru umbrit pentru a determina radiația împrăștiată N 1, N 2, N 3, apoi - într-o poziție neumbrită (ecranul de umbră este coborât prin slăbirea șurubului13) pentru a determina radiația totală N 4, N5, N6. După observații, tubul cu ecranul de umbră este deșurubat și piranometrul este închis cu capacul carcasei.

Prelucrarea observațiilor. Dintr-o serie de citiri pe un galvanometru pentru fiecare tip de radiație, se determină valorile medii ale N D și N Q:

Se obțin apoi valorile corectate ale lui N D și N Q. În acest scop, corecțiile de scară N D și N Q se determină din valorile medii din certificatul de verificare al galvanometrului și se scade citirea glonțului galvanometrului:

ND ND N N0 , NQ NQ N N0 .

Pentru a determina intensitatea radiației împrăștiate D în cal / cm2 min, este necesar să se înmulțească citirile galvanometrului N D cu factorul de conversie:

Pentru a determina radiația totală Q în cal / cm2 min, se introduce și un factor de corecție pentru înălțimea soarelui F h. Acest factor de corecție este dat în certificatul de verificare sub formă de grafic: abscisa arată înălțimea soarelui deasupra orizontului, iar ordonata indică factorul de corecție.

Luând în considerare factorul de corecție pentru înălțimea soarelui, radiația totală este determinată de formulă

Q = a (NQ ND )Fh + ND .

Când se observă cu un piranometru, intensitatea radiației directe către o suprafață orizontală poate fi calculată și ca diferență între radiația totală și cea împrăștiată:

Albedometrul termoelectric de călătorie AP-3x3 este destinat

chen pentru măsurarea în condiții de câmp a radiațiilor totale, împrăștiate și reflectate. În practică, este folosit în principal pentru măsurarea albedo-ului suprafeței active.

Dispozitiv albedometru. Receptorul albedometrului (Fig. 3.5) este capul piranometrului 1, înșurubat pe manșonul 2 la tubul 3 cu o suspensie de cardan 4 și un mâner 5. Prin rotirea butonului cu 180°, receptorul poate fi rotit în sus pentru a măsura radiația de unde scurte de intrare și în jos pentru a măsura radiația reflectată de unde scurte. Pentru ca tubul sa fie in pozitie verticala, pe tija din interiorul lui aluneca o greutate speciala, care se misca mereu in jos cand aparatul este rotit. Pentru a atenua șocurile la întoarcerea dispozitivului, la capetele tubului sunt plasate tampoane de cauciuc6.

Când este dezasamblat, dispozitivul este montat pe baza unei carcase metalice.

(C) cu receptorul deschis și clema galvanometrului eliberată. Dacă acul galvanometrului depășește zero, firele sunt inversate.

În timpul observațiilor pe un sit permanent, receptorul albedometrului este instalat la o înălțime de 1-1,5 m deasupra suprafeței active, iar pe câmpurile agricole - la o distanță de 0,5 m de nivelul superior al stratului de vegetație. Când se măsoară radiația totală și împrăștiată, capul albedometrului este întors cu numărul său către soare.

Observatii. Punctul zero este marcat cu 3 minute înainte de începerea observațiilor. Pentru a face acest lucru, capul albedometrului este închis cu un capac și citirile galvanometrului N 0 sunt citite. Apoi se deschide capacul și se fac trei citiri pe galvanometru cu poziția receptorului albedometrului în sus pentru a măsura radiația totală de intrare: N 1 , N 2 , N 3 . După a treia citire, receptorul este oprit și după 1 minut se fac trei citiri pentru a măsura radiația reflectată: N 4 , N 5 , N 6 . Apoi receptorul este pornit din nou și după 1 minut, se fac alte trei citiri pentru a măsura radiația totală primită: N 7, N 8, N 9. După încheierea unei serii de citiri, receptorul este închis cu un capac.

Prelucrarea observațiilor. Mai întâi, calculați citirile medii pe galvanometru pentru fiecare tip de radiație N Q și N Rk:

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

N Rk N 4N 5N 6. 3

Apoi, se introduce o corecție pe scară la valorile medii din certificatul de verificare N Q și N Rk, se scade locul zero N 0 și se determină valorile corectate N Q și N Rk:

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

Deoarece albedo este exprimat ca raport dintre radiația reflectată și radiația totală, factorul de conversie este redus și albedo este calculat ca raport dintre citirile corectate ale galvanometrului atunci când se măsoară radiația reflectată și radiația totală (în procente):

Albedometrul este cel mai versatil instrument. În prezența unui factor de conversie, ei pot determina radiația totală, împrăștiată, reflectată și pot calcula radiația directă pe o suprafață orizontală. Când observați radiația împrăștiată, este necesar să utilizați un ecran de umbră pentru a proteja receptorul de lumina directă a soarelui.

Contor de echilibru termoelectric M-10 folosit pentru măsurare

a balanței radiațiilor de suprafață de bază sau radiația reziduală, care este suma algebrică a tuturor tipurilor de radiații care intră și pierd pe această suprafață. Partea de intrare a radiației este formată din radiație directă către o suprafață orizontală S”, radiație împrăștiată D și radiație atmosferică E a. Partea de cheltuieli a balanței radiațiilor, sau radiația de ieșire, este reflectată radiația cu undă scurtă R K și radiația cu undă lungă. al pământului E 3.

Acțiunea contorului de echilibru se bazează pe conversia fluxurilor de radiații în forță termoelectromotoare folosind o termopilă.

Forța electromotoare care apare în termopilă este proporțională cu diferența de temperatură dintre receptoarele superioare și inferioare ale contorului de echilibru. Deoarece temperatura receptoarelor depinde de radiația de intrare și de ieșire, forța electromotoare va fi, de asemenea, proporțională cu diferența fluxurilor de radiație care vin de deasupra și dedesubtul receptorilor.

Bilanțul de radiații B atunci când este măsurat cu un contor de echilibru este exprimat prin ecuație

N citiri galvanometru; k este un factor de corecție care ia în considerare influența vitezei vântului (Tabelul 3.1).

Tabelul 3.1

Factorul de corecție k (exemplu)

Citirile indicatorului de echilibru, înmulțite cu un factor de corecție corespunzător unei anumite viteze ale vântului, sunt reduse pentru a echilibra citirile indicatorului în calm.

dispozitiv de măsurare a echilibrului(Fig. 3.6). Receptorul balansometrului este format din două plăci subțiri de cupru înnegrite 1 și 2, având forma unui pătrat cu latura de 48 mm. Din interior, joncțiunile 3, 4 termopilele sunt lipite de ele prin distanțiere de hârtie. Joncțiunile sunt formate din bobine de bandă constantan înfășurate în jurul unei bare de cupru5. Fiecare tură a panglicii este pe jumătate placată cu argint. Începutul și sfârșitul stratului de argint servesc ca joncțiuni termice. Intersecțiile pare sunt lipite în partea de sus, iar joncțiunile impare

nye la placa de jos. Întregul termopil constă din zece bare, fiecare fiind înfășurată cu 32-33 de spire. Receptorul balansometrului este plasat într-o carcasă6 având forma unui disc cu diametrul de 96 mm și grosimea de 4 mm. Carcasa este conectată la mâner7, prin care trec cablurile8 de la termopil. balansometru cu articulație sferică

Instalare. Dispozitivul este atașat cu un panou până la capăt șapcă de lemn la o înălţime de 1,5 m faţă de sol. Receptorul este întotdeauna instalat orizontal cu aceeași față de primire în sus, marcată pe dispozitiv cu numărul 1. Cablurile de la termopilă sunt conectate la galvanometru.

În cele mai multe cazuri, contorul de echilibru este umbrit cu un ecran de radiație solară directă. Prin urmare, pe aceeași șină este instalat un actinometru cu un contor de echilibru pentru a măsura radiația solară directă. Pentru a lua în considerare influența vitezei vântului la nivelul contorului de echilibru și la o distanță mică de acesta, este instalat un anemometru.

Observatii. Cu 3 minute înainte de începerea observației, se determină punctul zero al contorului de echilibru N 0. Acest lucru se face cu un circuit deschis. După aceea, contorul de echilibru este conectat la galvanometru, astfel încât acul galvanometrului să devieze spre dreapta și se fac trei citiri pe contorul de echilibru N 1, N 2, N 3 și simultan trei citiri pe anemometrul 1, 2, 3. . Dacă contorul de echilibru este instalat cu un ecran de umbră, atunci după prima și a doua citire pe contorul de echilibru, se fac două citiri pe actinometru

Radiatie solara (radiația solară) este totalitatea materiei și energiei solare care vin pe Pământ. Radiația solară este formată din următoarele două părți principale: în primul rând, radiația termică și luminoasă, care este o combinație de unde electromagnetice; în al doilea rând, radiațiile corpusculare.

In soare energie termală reacțiile nucleare sunt transformate în energie radiantă. Când razele soarelui cad pe suprafața pământului, energia radiantă este din nou transformată în energie termică. Radiația solară transportă astfel lumină și căldură.

Intensitatea radiației solare. constantă solară. Radiația solară este cea mai importantă sursă de căldură pentru plicul geografic. A doua sursă de căldură pentru învelișul geografic este căldura provenită din sfere interioareși straturile planetei noastre.

Datorită faptului că în învelișul geografic există un singur tip de energie ( energie radianta ) este echivalent cu o altă formă ( energie termală ), atunci energia radiantă a radiației solare poate fi exprimată în unități de energie termică - jouli (J).

Intensitatea radiației solare trebuie măsurată în primul rând în afara atmosferei, deoarece la trecerea prin sfera aerului, aceasta se transformă și se slăbește. Intensitatea radiației solare este exprimată prin constanta solară.

constantă solară - acesta este fluxul de energie solară în 1 minut către o zonă cu o secțiune transversală de 1 cm 2, perpendiculară pe razele soarelui și situată în afara atmosferei. Constanta solară poate fi definită și ca cantitatea de căldură care este primită în 1 minut la limita superioară a atmosferei de 1 cm 2 dintr-o suprafață neagră perpendiculară pe razele soarelui.

Constanta solară este de 1,98 cal / (cm 2 x min), sau 1,352 kW / m 2 x min.

Deoarece atmosfera superioară absoarbe o parte semnificativă a radiației, este important să cunoaștem valoarea acesteia la limita superioară a anvelopei geografice, adică în stratosfera inferioară. Radiația solară la limita superioară a învelișului geografic este exprimată constantă solară condiționată . Valoarea constantei solare condiționate este 1,90 - 1,92 cal / (cm 2 x min), sau 1,32 - 1,34 kW / (m 2 x min).

Constanta solară, contrar numelui ei, nu rămâne constantă. Se modifică datorită modificării distanței de la Soare la Pământ pe măsură ce Pământul se mișcă pe orbita sa. Oricât de mici sunt aceste fluctuații, ele afectează întotdeauna vremea și clima.

În medie, fiecare kilometru pătrat al troposferei primește 10,8 x 10 15 J pe an (2,6 x 10 15 cal). Această cantitate de căldură poate fi obținută prin arderea a 400.000 de tone de cărbune. Întregul Pământ într-un an primește o asemenea cantitate de căldură, care este determinată de valoarea de 5,74 x 10 24 J. (1,37 x 10 24 cal).

Distribuția radiației solare „la limita superioară a atmosferei” sau cu o atmosferă absolut transparentă. Cunoașterea distribuției radiației solare înainte de intrarea acesteia în atmosferă, sau așa-numita climat solar (solar). , este important pentru determinarea rolului și cotei de participare a învelișului de aer (atmosferă) a Pământului la distribuția căldurii pe suprafața pământului și la formarea regimului său termic.

Cantitatea de căldură și lumină solară care intră pe unitatea de suprafață este determinată, în primul rând, de unghiul de incidență al razelor, care depinde de înălțimea Soarelui deasupra orizontului, și în al doilea rând, de lungimea zilei.

Distribuția radiațiilor în apropierea limitei superioare a anvelopei geografice, determinată numai de factori astronomici, este mai uniformă decât distribuția sa reală lângă suprafața pământului.

În absenţa unei atmosfere, suma anuală a radiaţiilor la latitudinile ecuatoriale ar fi de 13.480 MJ/cm 2 (322 kcal/cm 2), iar la poli 5.560 MJ/m 2 (133 kcal/cm 2). În latitudinile polare, Soarele trimite căldură puțin mai puțin de jumătate (aproximativ 42%) din cantitatea care intră în ecuator.

S-ar părea că iradierea solară a Pământului este simetrică față de planul ecuatorului. Dar acest lucru se întâmplă doar de două ori pe an, în zilele echinocțiului de primăvară și de toamnă. Înclinarea axei de rotație și mișcarea anuală a Pământului determină iradierea asimetrică a acestuia de către Soare. În luna ianuarie a anului, emisfera sudică primește mai multă căldură, în iulie - cea nordică. Tocmai asta este Motivul principal ritmuri sezoniere într-un ansamblu geografic.

Diferența dintre ecuator și polul emisferei de vară este mică: 6.740 MJ/m 2 (161 kcal/cm 2) ajung la ecuator și aproximativ 5.560 MJ/m 2 (133 kcal/cm 2 pe jumătate de an) ajung. la stâlp. Dar țările polare ale emisferei de iarnă, în același timp, sunt complet lipsite de căldură și lumină solară.

În ziua solstițiului, polul primește și mai multă căldură decât ecuatorul - 46,0 MJ / m 2 (1,1 kcal / cm 2) și 33,9 MJ / m 2 (0,81 kcal / cm 2).

În general, clima solară anuală la poli este de 2,4 ori mai rece decât la ecuator. Totuși, trebuie avut în vedere că iarna polii nu sunt deloc încălziți de Soare.

Clima reală a tuturor latitudinilor se datorează în mare măsură factorilor terestre. Cei mai importanți dintre acești factori sunt: ​​în primul rând, slăbirea radiațiilor din atmosferă și în al doilea rând, intensitatea diferită de asimilare a radiației solare de către suprafața terestră în diferite condiții geografice.

Modificarea radiației solare pe măsură ce trece prin atmosferă. Lumina directă a soarelui care pătrunde în atmosferă atunci când cerul este fără nori se numește radiatia solara directa . Valoarea sa maximă cu transparență ridicată a atmosferei pe o suprafață perpendiculară pe razele din zona tropicală este de aproximativ 1,05 - 1,19 kW / m 2 (1,5 - 1,7 cal / cm 2 x min. La latitudinile mijlocii, tensiunea radiației la amiază). este de obicei de aproximativ 0,70 - 0,98 kW / m 2 x min (1,0 - 1,4 cal / cm 2 x min) La munte, această valoare crește semnificativ.

O parte din razele solare de la contactul cu moleculele de gaz și aerosolii sunt împrăștiate și transformate în radiații împrăștiate . Pe suprafața pământului, radiațiile împrăștiate nu mai provin de la discul solar, ci de pe întreg cerul și creează o iluminare larg răspândită la lumină naturală. De la ea la zile insorite lumina si unde razele directe nu patrund, de exemplu, sub coronamentul padurii. Pe lângă radiația directă, radiația difuză servește și ca sursă de căldură și lumină.

Valoarea absolută a radiației împrăștiate este cu atât mai mare, cu atât linia directă este mai intensă. Valoarea relativă a radiațiilor împrăștiate crește odată cu scăderea rolului liniei directe: la latitudinile mijlocii vara este de 41%, iar iarna de 73% din sosirea totală a radiațiilor. Gravitație specifică radiația împrăștiată în cantitatea totală de radiație totală depinde și de înălțimea Soarelui. La latitudini mari, radiațiile împrăștiate reprezintă aproximativ 30%, iar la latitudinile polare, aproximativ 70% din toată radiația.

În general, radiațiile difuze reprezintă aproximativ 25% din radiația solară totală care ajunge pe planeta noastră.

Astfel, radiațiile directe și difuze intră pe suprafața pământului. Împreună, se formează radiații directe și difuze radiatia totala , care definește regimul termic al troposferei .

Prin absorbția și împrăștierea radiațiilor, atmosfera o slăbește semnificativ. Valoarea atenuării depinde de coeficient de transparență, care arată cât de multă radiație ajunge la suprafața pământului. Dacă troposfera ar fi compusă numai din gaze, atunci coeficientul de transparență ar fi egal cu 0,9, adică ar trece aproximativ 90% din radiația care merge către Pământ. Cu toate acestea, aerosolii sunt întotdeauna prezenți în aer, reducând coeficientul de transparență la 0,7 - 0,8. Transparența atmosferei se schimbă pe măsură ce vremea se schimbă.

Deoarece densitatea aerului scade cu înălțimea, stratul de gaz pătruns de raze nu trebuie exprimat în km de grosime atmosferică. Unitatea de măsură este masa optică, egal cu grosimea stratului de aer cu incidenta verticala a razelor.

Slăbirea radiațiilor în troposferă este ușor de observat în timpul zilei. Când Soarele este aproape de orizont, razele sale pătrund în mai multe mase optice. În același timp, intensitatea lor este atât de slăbită încât se poate privi Soarele cu un ochi neprotejat. Odată cu răsăritul Soarelui, numărul de mase optice prin care trec razele sale scade, ceea ce duce la o creștere a radiației.

Gradul de atenuare a radiației solare în atmosferă se exprimă ca formula lui Lambert :

I i = I 0 p m , unde

I i - radiația care ajunge la suprafața pământului,

I 0 - constantă solară,

p este coeficientul de transparență,

m este numărul de mase optice.

Radiația solară lângă suprafața pământului. Cantitatea de energie radiantă pe unitatea de suprafață a pământului depinde în primul rând de unghiul de incidență al razelor solare. Zonele egale de la ecuator, latitudini medii și înalte au cantități diferite de radiații.

Izolația solară (iluminarea) este foarte slăbită tulbureala. Nebulozitatea mare a latitudinilor ecuatoriale și temperate și nebulozitatea scăzută a latitudinilor tropicale fac ajustări semnificative la distribuția zonală a energiei radiante a Soarelui.

Distribuția căldurii solare pe suprafața pământului este reprezentată pe hărțile radiației solare totale. După cum arată aceste hărți, latitudinile tropicale primesc cea mai mare cantitate de căldură solară - de la 7.530 la 9.200 MJ / m 2 (180-220 kcal / cm 2). Latitudinile ecuatoriale, din cauza nebulozității mari, primesc ceva mai puțină căldură: 4.185 - 5.860 MJ/m2 (100-140 kcal/cm2).

De la latitudini tropicale la temperate, radiația scade. Pe insulele din Arctica, nu este mai mare de 2.510 MJ/m 2 (60 kcal/cm 2) pe an. Distribuția radiațiilor pe suprafața pământului are un caracter zonal-regional. Fiecare zonă este împărțită în zone (regiuni) separate, oarecum diferite unele de altele.

Fluctuațiile sezoniere ale radiației totale.

În latitudinile ecuatoriale și tropicale, înălțimea Soarelui și unghiul de incidență al razelor solare variază ușor de-a lungul lunilor. Radiația totală în toate lunile este caracterizată de valori mari, schimbarea sezonieră a condițiilor termice este fie absentă, fie foarte nesemnificativă. În centura ecuatorială, două maxime sunt slab conturate, corespunzătoare poziției zenitale a Soarelui.

În zona temperatăîn cursul anual de radiație, maximul de vară este exprimat brusc, în care valoarea lunară a radiației totale nu este mai mică decât cea tropicală. Numărul lunilor calde scade odată cu latitudinea.

În regiunile polare regimul de radiații se modifică dramatic. Aici, în funcție de latitudine, de la câteva zile la câteva luni, nu numai încălzirea, ci și iluminatul se oprește. Vara, aici iluminarea este continuă, ceea ce crește semnificativ cantitatea de radiații lunare.

Asimilarea radiațiilor de către suprafața pământului. Albedo. Radiația totală care ajunge la suprafața pământului este parțial absorbită de sol și corpurile de apă și se transformă în căldură. Pe oceane și mări, radiația totală este cheltuită pentru evaporare. O parte din radiația totală este reflectată în atmosferă ( radiatii reflectate).

Soarele este o sursă de căldură și lumină, dând putere și sănătate. Cu toate acestea, impactul său nu este întotdeauna pozitiv. Lipsa energiei sau excesul ei poate deranja procesele naturale ale vieții și poate provoca diverse probleme. Mulți oameni cred că pielea bronzată arată mult mai frumos decât palidă, dar dacă pentru o lungă perioadă de timpținut sub razele directe, puteți obține o arsură gravă. Radiația solară este un flux de energie care se propagă sub formă de unde electromagnetice care trec prin atmosferă. Se măsoară prin puterea energiei transferate de acesta pe unitatea de suprafață (watt / m 2). Știind cum afectează soarele o persoană, puteți preveni impactul negativ al acestuia.

Ce este radiația solară

S-au scris multe cărți despre Soare și energia lui. Soarele este principala sursă de energie pentru toate fenomenele fizice și geografice de pe Pământ. O două miliarde de lumină pătrunde în straturile superioare ale atmosferei planetei, în timp ce cea mai mare parte se instalează în spațiul mondial.

Razele de lumină sunt sursele primare ale altor tipuri de energie. Ajunzând la suprafața pământului și în apă, se transformă în căldură, afectează caracteristicile climatice și vremea.

Gradul de expunere la razele de lumină asupra unei persoane depinde de nivelul de radiație, precum și de perioada petrecută sub soare. Oamenii folosesc multe tipuri de unde în avantajul lor, folosind raze X, raze infraroșii și lumină ultravioletă. Cu toate acestea, undele solare formă purăîn cantități mari pot afecta negativ sănătatea umană.

Cantitatea de radiație depinde de:

• pozitia soarelui. Cel mai mare număr expunerea are loc în câmpii și deșerturi, unde solstițiul este destul de ridicat, iar vremea este senină. Regiunile polare primesc cantitatea minimă de lumină, deoarece acoperirea norilor absoarbe o parte semnificativă a fluxului luminos;
• lungimea zilei. Cu cât este mai aproape de ecuator, cu atât ziua este mai lungă. Acolo oamenii primesc mai multă căldură;
• proprietăți atmosferice: tulburări și umiditate. La ecuator, înnorarea și umiditatea crescută, care reprezintă un obstacol în calea trecerii luminii. De aceea, cantitatea de flux de lumină este mai mică decât în ​​zonele tropicale.

Distributie

Distribuția luminii solare pe suprafața pământului este neuniformă și depinde de:

• densitatea și umiditatea atmosferei. Cu cât sunt mai mari, cu atât expunerea este mai mică;
• latitudinea geografică a zonei. Cantitatea de lumină primită crește de la poli la ecuator;
• mișcările pământului. Cantitatea de radiații variază în funcție de perioada anului;
• caracteristicile suprafeței pământului. O cantitate mare de flux de lumină este reflectată în suprafețele luminoase, cum ar fi zăpada. Cernoziomul reflectă energia luminoasă cel mai slab.

Datorită întinderii teritoriului său, nivelul de radiații în Rusia variază considerabil. Expunerea la soare în regiunile nordice este aproximativ aceeași - 810 kWh / m 2 timp de 365 de zile, în sud - mai mult de 4100 kWh / m 2.

De importanță nu mică este durata orelor în care soarele strălucește.. Aceste cifre sunt diferite în regiuni diferite, care este influențată nu numai de latitudinea geografică, ci și de prezența munților. Pe harta radiației solare a Rusiei, se vede clar că în unele regiuni nu este recomandabil să instalați linii electrice, deoarece lumina naturală este destul de capabilă să satisfacă nevoile rezidenților în energie electrică și căldură.

feluri

Fluxurile de lumină ajung pe Pământ în diferite moduri. De aceasta depind tipurile de radiații solare:

• Razele soarelui se numesc radiații directe.. Puterea lor depinde de înălțimea soarelui deasupra orizontului. Nivel maxim observat la ora 12, minim - dimineața și seara. În plus, intensitatea impactului este legată de perioada anului: cea mai mare are loc vara, cea mai scăzută iarna. Este caracteristic că la munte nivelul de radiație este mai mare decât pe suprafețele plane. De asemenea, aerul murdar reduce fluxurile directe de lumină. Cu cât soarele este mai jos deasupra orizontului, cu atât sunt mai puține ultraviolete.
• Radiația reflectată este radiația care este reflectată de apă sau de suprafața pământului.
• Radiația solară împrăștiată se formează atunci când fluxul de lumină este împrăștiat. Culoarea albastră a cerului pe vreme fără nori depinde de ea.

Radiația solară absorbită depinde de reflectivitatea suprafeței pământului - albedo.

Compoziția spectrală a radiațiilor este diversă:

• razele colorate sau vizibile dau iluminare si au mare importanțăîn viața plantelor;
• ultravioletele ar trebui să pătrundă moderat în corpul uman, deoarece excesul sau lipsa acestuia poate fi dăunătoare;
• iradierea cu infraroșu dă o senzație de căldură și afectează creșterea vegetației.

Radiația solară totală este raze directe și împrăștiate care pătrund pe pământ.. În lipsa norilor, pe la ora 12, și tot în ora de vara anul atinge maximul.

Povești de la cititorii noștri

Vladimir
61 de ani

Cum are impactul

Undele electromagnetice sunt formate din diferite părți. Există raze invizibile, infraroșii și vizibile, ultraviolete. În mod caracteristic, fluxurile de radiații au o structură energetică diferită și afectează oamenii în moduri diferite.

Fluxul luminos poate avea un efect benefic, vindecător asupra stării corpul uman . Trecând prin organele vizuale, lumina reglează metabolismul, tiparele de somn și afectează bunăstarea generală a unei persoane. În plus, energia luminoasă poate provoca o senzație de căldură. Când pielea este iradiată, în organism apar reacții fotochimice care contribuie la metabolismul corect.

Ultravioletele au o capacitate biologică ridicată, având o lungime de undă de 290 până la 315 nm. Aceste valuri sintetizează vitamina D în organism și sunt, de asemenea, capabile să distrugă virusul tuberculozei în câteva minute, stafilococul - într-un sfert de oră, bacilii febrei tifoide - în 1 oră.

În mod caracteristic, vremea fără nori reduce durata epidemilor emergente de gripă și alte boli, cum ar fi difteria, care au capacitatea de a fi transmise prin picături din aer.

Forțele naturale ale corpului protejează o persoană de fluctuațiile bruște ale atmosferei: temperatura aerului, umiditatea, presiunea. Cu toate acestea, uneori o astfel de protecție este slăbită, ceea ce, sub influența umidității ridicate, împreună cu temperaturile ridicate, duce la șoc termic.

Expunerea la radiații este legată de gradul de penetrare a acesteia în organism. Cu cât valurile sunt mai lungi, cu atât forță mai puternică radiatii. Undele infraroșii sunt capabile să pătrundă până la 23 cm sub piele, fluxurile vizibile - până la 1 cm, ultravioletele - până la 0,5-1 mm.

Oamenii primesc toate tipurile de raze în timpul activității soarelui, atunci când stau în spații deschise. Undele luminoase permit unei persoane să se adapteze la lume, motiv pentru care pentru a asigura o bunăstare confortabilă în încăperi, este necesar să se creeze condiții pentru un nivel optim de iluminare.

Impact uman

Impactul radiațiilor solare asupra sănătății umane este determinat de diverși factori. Locul de reședință al unei persoane, clima, precum și timpul petrecut sub razele directe contează.

Cu lipsa soarelui, locuitorii din Nordul Îndepărtat, precum și oamenii ale căror activități sunt legate de munca subterană, de exemplu, minerii, se confruntă cu diverse tulburări de viață, scăderea rezistenței oaselor și apar tulburări nervoase.

Copiii care primesc mai puțină lumină suferă de rahitism mai des decât alții. În plus, sunt mai sensibili la bolile dentare și au, de asemenea, un curs mai lung de tuberculoză.

Cu toate acestea, expunerea prea lungă la undele luminoase fără o schimbare periodică a zilei și a nopții poate fi dăunătoare sănătății. De exemplu, locuitorii din Arctica suferă adesea de iritabilitate, oboseală, insomnie, depresie și scăderea capacității de muncă.

Radiația în Federația Rusă are mai puțină activitate decât, de exemplu, în Australia.

Astfel, persoanele care sunt sub radiații pe termen lung:

• au un risc crescut de a dezvolta cancer de piele;
• au o tendință crescută de a usca pielea, ceea ce la rândul său accelerează procesul de îmbătrânire și apariția pigmentării și a ridurilor precoce;
• poate suferi de tulburări de vedere, cataractă, conjunctivită;
• au un sistem imunitar slăbit.

Lipsa vitaminei D la om este una dintre cauzele neoplasmelor maligne, tulburărilor metabolice, ceea ce duce la supraponderalitate, tulburări endocrine, tulburări de somn, epuizare fizică, proastă dispoziție.

O persoană care primește în mod sistematic lumina soarelui și nu abuzează de plajă, de regulă, nu se confruntă cu probleme de sănătate:

• Are muncă stabilă inima și vasele de sânge;
• nu suferă de boli nervoase;
• are o dispoziție bună;
• are un metabolism normal;
• se îmbolnăvește rar.

Astfel, doar un aport dozat de radiații poate afecta pozitiv sănătatea umană.

Cum să te protejezi

Un exces de radiații poate provoca supraîncălzirea corpului, arsuri, precum și exacerbarea unor boli cronice.. Iubitorii de luat bronzare trebuie să aveți grijă de implementarea unor reguli simple:

• faceți plajă în spații deschise cu precauție;
• pe vreme caldă, ascundeți-vă la umbră sub razele împrăștiate. Acest lucru este valabil mai ales pentru copiii mici și persoanele în vârstă cu tuberculoză și boli de inimă.

Trebuie amintit că este necesar să faceți plajă într-un moment sigur al zilei și, de asemenea, să nu fie perioadă lungă de timp sub soarele arzător. În plus, merită să vă protejați capul de insolație purtând o pălărie, Ochelari de soare, îmbrăcăminte închisă, și, de asemenea, utilizarea diverse mijloace de la arsuri solare.

Radiația solară în medicină

Fluxurile de lumină sunt utilizate în mod activ în medicină:

• Razele X folosesc capacitatea undelor de a trece tesuturi moiși sistemul osos
• introducerea izotopilor face posibilă fixarea concentraţiei acestora în timpul organe interne, detectează multe patologii și focare de inflamație;
• radioterapia poate distruge creșterea și dezvoltarea neoplasmelor maligne.

Proprietățile undelor sunt utilizate cu succes în multe dispozitive de fizioterapie:

• Dispozitivele cu radiații infraroșii sunt utilizate pentru tratamentul termic al proceselor inflamatorii interne, bolilor osoase, osteocondroză, reumatism, datorită capacității undelor de a reface structurile celulare.
• Razele ultraviolete pot afecta negativ ființele vii, pot inhiba creșterea plantelor, pot suprima microorganismele și virușii.

Valoarea igienica a radiatiei solare este mare. Dispozitive cu radiații ultraviolete folosit în terapie

• diverse leziuni ale pielii: răni, arsuri;
• infecții;
• boli ale cavității bucale;
• neoplasme oncologice.

În plus, radiația are un efect pozitiv asupra corpului uman în ansamblu: poate da putere, întări sistem imunitar pentru a suplini lipsa de vitamine.

Lumina soarelui este sursă importantă viață umană deplină. Aportul suficient al acestuia duce la o existență favorabilă a tuturor ființelor vii de pe planetă. O persoană nu poate reduce gradul de radiație, dar se poate proteja de efectele sale negative.

Toate tipurile de raze solare ajung la suprafața pământului în trei moduri - sub formă de radiație solară directă, reflectată și difuză.
radiatia solara directa sunt razele care vin direct de la soare. Intensitatea (eficiența) sa depinde de înălțimea soarelui deasupra orizontului: maximul se observă la prânz, iar cel minim - dimineața și seara; din perioada anului: maxim - vara, minim - iarna; de la înălțimea terenului deasupra nivelului mării (mai sus la munte decât la câmpie); asupra stării atmosferei (poluarea aerului o reduce). Spectrul radiației solare depinde și de înălțimea soarelui deasupra orizontului (cu cât soarele este mai jos deasupra orizontului, cu atât mai puține raze ultraviolete).
radiatia solara reflectata- Acestea sunt razele soarelui reflectate de suprafața pământului sau a apei. Este exprimată ca procent de raze reflectate față de fluxul lor total și se numește albedo. Valoarea albedo depinde de natura suprafețelor reflectorizante. La organizare și conducere bronzare este necesar să se cunoască și să se țină cont de albedoul suprafețelor pe care se efectuează plaja. Unele dintre ele sunt caracterizate de reflectivitate selectivă. Zăpada reflectă complet razele infraroșii, iar razele ultraviolete într-o măsură mai mică.

radiația solară împrăștiată formată ca urmare a împrăștierii luminii solare în atmosferă. Moleculele de aer și particulele suspendate în el (cele mai mici picături de apă, cristale de gheață etc.), numite aerosoli, reflectă o parte a razelor. Ca urmare a reflexiilor multiple, unele dintre ele ajung încă la suprafața pământului; Acestea sunt raze împrăștiate ale soarelui. În mare parte sunt împrăștiate razele ultraviolete, violete și albastre, ceea ce determină culoarea albastră a cerului pe vreme senină. Proporția razelor împrăștiate este mare la latitudini mari (în regiunile nordice). Acolo, soarele este jos deasupra orizontului și, prin urmare, calea razelor către suprafața pământului este mai lungă. Pe un drum lung, razele întâlnesc mai multe obstacole și se împrăștie într-o măsură mai mare.

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

Radiația solară totală- toate radiațiile solare directe și difuze care intră pe suprafața pământului. Radiația solară totală se caracterizează prin intensitate. Cu un cer fără nori, radiația solară totală are o valoare maximă în jurul prânzului, iar în timpul anului - vara.

Bilanțul radiațiilor
Bilanțul de radiații al suprafeței pământului este diferența dintre radiația solară totală absorbită de suprafața pământului și radiația efectivă a acesteia. Pentru suprafața pământului
- partea care intră este radiația solară absorbită directă și împrăștiată, precum și contraradiația absorbită a atmosferei;
- partea de cheltuială constă în pierderi de căldură datorate radiației proprii a suprafeței terestre.

Bilanțul radiațiilor poate fi pozitiv(ziua, vara) și negativ(noaptea, iarna); măsurată în kW/mp/min.
Bilanțul de radiații al suprafeței pământului este cea mai importantă componentă a bilanţului termic al suprafeței pământului; unul dintre principalii factori de formare a climei.

Bilanțul termic al suprafeței pământului- suma algebrică toate tipurile de intrare și ieșire de căldură pe suprafața uscatului și oceanului. Natura bilanţului termic şi nivelul său de energie determină caracteristicile şi intensitatea majorităţii proceselor exogene. Principalele componente ale echilibrului termic al oceanului sunt:
- bilanțul radiațiilor;
- consum de caldura pentru evaporare;
- schimbul turbulent de căldură între suprafața oceanului și atmosferă;
- schimbul vertical de căldură turbulent al suprafeței oceanului cu straturile subiacente; Și
- advecția oceanică orizontală.

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

Măsurarea radiației solare.

Actinometrele și pirhelimetrele sunt folosite pentru măsurarea radiației solare. Intensitatea radiației solare este de obicei măsurată prin efectul său termic și este exprimată în calorii pe unitatea de suprafață pe unitatea de timp.

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

Măsurarea intensității radiației solare este efectuată de un piranometru Yanishevsky complet cu un galvanometru sau un potențiometru.

La măsurarea radiației solare totale, piranometrul este instalat fără ecran de umbră, în timp ce la măsurarea radiației împrăștiate, cu ecran de umbră. Radiația solară directă este calculată ca diferență dintre radiația totală și cea împrăștiată.

La determinarea intensității radiației solare incidente pe gard, piranometrul este instalat pe acesta, astfel încât suprafața percepută a dispozitivului să fie strict paralelă cu suprafața gardului. În absența înregistrării automate a radiațiilor, măsurătorile trebuie făcute după 30 de minute între răsărit și apus.

Radiațiile care cad pe suprafața gardului nu sunt complet absorbite. În funcție de textura și culoarea gardului, unele dintre raze sunt reflectate. Raportul dintre radiația reflectată și radiația incidentă, exprimat ca procent, se numește albedo de suprafațăși măsurată de P.K. Kalitina completă cu galvanometru sau potențiometru.

Pentru o mai mare acuratețe, observațiile ar trebui efectuate pe un cer senin și cu iradiere solară intensă a gardului.

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