Solstråling er strålingen som er iboende i belysningen til planetsystemet vårt. Solen er hovedstjernen som jorden kretser rundt, så vel som naboplaneter. Faktisk er dette en enorm varm gasskule, som konstant sender ut energi som strømmer inn i rommet rundt den. Dette er det de kaller stråling. Dødelig, samtidig er det denne energien som er en av hovedfaktorene som gjør livet mulig på planeten vår. Som alt i denne verden, er fordelene og skadene ved solstråling for organisk liv nært knyttet sammen.
Generell visning
For å forstå hva solstråling er, må du først forstå hva solen er. Hovedkilden til varme, som gir betingelsene for organisk eksistens på planeten vår, i de universelle rommene er bare en liten stjerne i den galaktiske utkanten av Melkeveien. Men for jordboere er solen sentrum i et miniunivers. Tross alt er det rundt denne gassklumpen planeten vår dreier seg. Solen gir oss varme og belysning, det vil si at den tilfører formerenergi uten hvilken vår eksistens ville vært umulig.
I gamle tider var kilden til solstråling - Solen - en guddom, en gjenstand verdig tilbedelse. Solbanen over himmelen virket for folk som et åpenbart bevis på Guds vilje. Forsøk på å fordype seg i essensen av fenomenet, for å forklare hva denne belysningen er, har blitt gjort i lang tid, og Copernicus ga et spesielt betydelig bidrag til dem, etter å ha dannet ideen om heliosentrisme, som var slående forskjellig fra geosentrisme generelt akseptert i den tiden. Imidlertid er det sikkert kjent at selv i antikken tenkte forskere mer enn en gang på hva solen er, hvorfor den er så viktig for alle former for liv på planeten vår, hvorfor bevegelsen til denne lyskilden er akkurat slik vi ser det.
Teknologifremskritt har gjort det mulig å bedre forstå hva Solen er, hvilke prosesser som foregår inne i stjernen, på overflaten. Forskere har lært hva solstråling er, hvordan et gassobjekt påvirker planetene i sin innflytelsessone, spesielt jordens klima. Nå har menneskeheten en tilstrekkelig stor kunnskapsbase til å si med selvtillit: det var mulig å finne ut hva strålingen som sendes ut av solen er, hvordan man måler denne energistrømmen og hvordan man formulerer egenskapene til dens innvirkning på ulike former for organisk liv på Jorden.
Om vilkår
Det viktigste steget i å mestre essensen av konseptet ble gjort i forrige århundre. Det var da den eminente astronomen A. Eddington formulerte en antakelse: termonukleær fusjon skjer i soldypet, somlar en enorm mengde energi slippes ut i rommet rundt stjernen. For å prøve å estimere mengden solstråling, ble det forsøkt å bestemme de faktiske parametrene til miljøet på stjernen. Dermed når kjernetemperaturen, ifølge forskere, 15 millioner grader. Dette er tilstrekkelig for å takle den gjensidige frastøtende påvirkningen av protoner. Kollisjonen av enheter fører til dannelse av heliumkjerner.
Ny informasjon vakte oppmerksomheten til mange fremtredende forskere, inkludert A. Einstein. I et forsøk på å estimere mengden solstråling, fant forskerne at heliumkjerner er dårligere i masse enn den totale verdien av 4 protoner som kreves for å danne en ny struktur. Dermed ble et trekk ved reaksjonene, k alt "massedefekten", avslørt. Men i naturen kan ingenting forsvinne sporløst! I et forsøk på å finne "unnslukte" mengder, sammenlignet forskerne energigjenvinningen og detaljene ved endringen i masse. Det var da det var mulig å avsløre at forskjellen sendes ut av gammakvanter.
Emitterte objekter bryter gjennom fra kjernen av stjernen vår til overflaten gjennom mange atmosfæriske gasslag, noe som fører til fragmentering av grunnstoffer og dannelse av elektromagnetisk stråling på grunnlag av dem. Blant andre typer solstråling er lyset som oppfattes av det menneskelige øyet. Omtrentlig estimater antydet at prosessen med passasje av gammastråler tar omtrent 10 millioner år. Ytterligere åtte minutter - og den utstrålte energien når overflaten av planeten vår.
Liker du hva?
Solstråling kalles det totale komplekset av elektromagnetisk stråling, som er preget av et ganske bredt område. Dette inkluderer den såk alte solvinden, det vil si energistrømmen som dannes av elektroner, lyspartikler. Ved grenselaget til atmosfæren til planeten vår observeres konstant den samme intensiteten av solstråling. Energien til en stjerne er diskret, dens overføring utføres gjennom kvanter, mens den korpuskulære nyansen er så ubetydelig at man kan betrakte strålene som elektromagnetiske bølger. Og fordelingen deres, som fysikere har funnet ut, skjer jevnt og i en rett linje. Derfor, for å beskrive solstråling, er det nødvendig å bestemme dens karakteristiske bølgelengde. Basert på denne parameteren er det vanlig å skille mellom flere typer stråling:
- warm;
- radiobølge;
- hvitt lys;
- ultrafiolett;
- gamma;
- røntgen.
Forholdet mellom infrarød, synlig, ultrafiolett best er estimert som følger: 52 %, 43 %, 5%.
For en kvantitativ strålingsvurdering er det nødvendig å beregne energiflukstettheten, det vil si mengden energi som når et begrenset område av overflaten i en gitt tidsperiode.
Som studier har vist, absorberes solstråling hovedsakelig av den planetariske atmosfæren. På grunn av dette skjer oppvarming til en temperatur som er behagelig for organisk liv, karakteristisk for jorden. Det eksisterende ozonskallet lar bare en hundredel av den ultrafiolette strålingen passere gjennom. Bølgene er fullstendig blokkert.kort lengde, farlig for levende vesener. Atmosfæriske lag er i stand til å spre nesten en tredjedel av solens stråler, ytterligere 20% absorberes. Følgelig når ikke mer enn halvparten av all energi planetens overflate. Det var denne "resten" i vitenskapen som ble k alt direkte solstråling.
Og hvis mer detaljert?
Det er flere aspekter som bestemmer hvor intens direkte stråling vil være. De mest betydningsfulle er innfallsvinkelen, som avhenger av breddegrad (en geografisk karakteristikk av terrenget på kloden), tiden på året, som bestemmer hvor stor avstanden til et bestemt punkt fra strålingskilden er. Mye avhenger av atmosfærens egenskaper – hvor forurenset den er, hvor mange skyer det er på et gitt øyeblikk. Til slutt spiller naturen til overflaten som strålen faller på, nemlig dens evne til å reflektere innkommende bølger, en rolle.
Total solinnstråling er en verdi som kombinerer spredte volumer og direkte stråling. Parameteren som brukes til å estimere intensiteten er estimert i kalorier per arealenhet. Samtidig huskes det at på forskjellige tider av dagen er verdiene som er iboende i stråling forskjellige. I tillegg kan energi ikke fordeles jevnt over planetens overflate. Jo nærmere stangen, jo høyere intensitet, mens snødekkene er svært reflekterende, noe som gjør at luften ikke får mulighet til å varmes opp. Derfor, jo lenger unna ekvator, desto mindre vil total solbølgestråling være.
Som forskere var i stand til å identifisere, energiSolstråling har en alvorlig innvirkning på det planetariske klimaet, underordner den vitale aktiviteten til forskjellige organismer som eksisterer på jorden. I vårt land, så vel som på territoriet til dets nærmeste naboer, som i andre land på den nordlige halvkule, om vinteren tilhører den overveiende andelen spredt stråling, men om sommeren dominerer direkte stråling.
Infrarøde bølger
Av den totale mengden total solstråling tilhører en imponerende prosentandel det infrarøde spekteret, som ikke oppfattes av det menneskelige øyet. På grunn av slike bølger blir overflaten av planeten oppvarmet, og overfører gradvis termisk energi til luftmasser. Dette bidrar til å opprettholde et behagelig klima, opprettholde forholdene for eksistensen av organisk liv. Hvis det ikke er alvorlige feil, forblir klimaet betinget uendret, noe som betyr at alle skapninger kan leve under sine vanlige forhold.
Stjernen vår er ikke den eneste kilden til infrarøde bølger. Lignende stråling er karakteristisk for ethvert oppvarmet objekt, inkludert et vanlig batteri i et menneskehus. Det er på prinsippet om oppfatning av infrarød stråling at mange enheter fungerer, som gjør det mulig å se oppvarmede kropper i mørket, ellers ubehagelige forhold for øynene. Forresten, kompakte enheter som har blitt så populære nylig, jobber etter et lignende prinsipp for å vurdere gjennom hvilke deler av bygningen de største varmetapene oppstår. Disse mekanismene er spesielt utbredt blant utbyggere, så vel som eiere av private hus, siden de bidrar til å identifisere gjennom hvilke seksjonervarme går tapt, organiser beskyttelsen og forhindrer unødvendig energiforbruk.
Ikke undervurder effekten av infrarød solstråling på menneskekroppen bare fordi øynene våre ikke kan oppfatte slike bølger. Spesielt brukes stråling aktivt i medisin, siden det gjør det mulig å øke konsentrasjonen av leukocytter i sirkulasjonssystemet, samt å normalisere blodstrømmen ved å øke lumen av blodkar. Enheter basert på IR-spekteret brukes som profylaktisk mot hudpatologier, terapeutisk i inflammatoriske prosesser i akutt og kronisk form. De mest moderne medikamentene hjelper til med å takle kolloide arr og trofiske sår.
Dette er interessant
Basert på studiet av solstrålingsfaktorer, var det mulig å lage helt unike enheter k alt termografer. De gjør det mulig i tide å oppdage ulike sykdommer som ikke er tilgjengelige for påvisning på andre måter. Slik kan du finne kreft eller blodpropp. IR beskytter til en viss grad mot ultrafiolett stråling, som er farlig for organisk liv, som gjorde det mulig å bruke bølger av dette spekteret til å gjenopprette helsen til astronauter som var lenge i verdensrommet.
Naturen rundt oss er fortsatt mystisk den dag i dag, dette gjelder også stråling av ulike bølgelengder. Spesielt er infrarødt lys fortsatt ikke fullt ut utforsket. Forskere vet at feil bruk kan forårsake helseskader. Dermed er det uakseptabelt å bruke utstyr som genererer slikt lys for behandling av purulentbetente områder, blødninger og ondartede neoplasmer. Det infrarøde spekteret er kontraindisert for personer som lider av nedsatt funksjon av hjertet, blodårene, inkludert de som befinner seg i hjernen.
Synlig lys
Et av elementene i total solstråling er lyset som er synlig for det menneskelige øyet. Bølgestråler forplanter seg i rette linjer, så det er ingen superposisjon på hverandre. På en gang ble dette temaet for et betydelig antall vitenskapelige arbeider: forskere forsøkte å forstå hvorfor det er så mange nyanser rundt oss. Det viste seg at nøkkelparametrene for lys spiller en rolle:
- refraction;
- refleksjon;
- absorpsjon.
Som forskere har funnet ut, er ikke objekter i stand til å være synlige lyskilder alene, men de kan absorbere stråling og reflektere den. Refleksjonsvinkler, bølgefrekvens varierer. Gjennom århundrene har en persons evne til å se gradvis blitt forbedret, men visse begrensninger skyldes øyets biologiske struktur: netthinnen er slik at den bare kan oppfatte visse stråler av reflekterte lysbølger. Denne strålingen er et lite gap mellom ultrafiolette og infrarøde bølger.
Mange nysgjerrige og mystiske trekk ved lys ble ikke bare gjenstand for mange verk, men var grunnlaget for fødselen av en ny fysisk disiplin. Samtidig dukket det opp ikke-vitenskapelige praksiser, teorier, hvis tilhengere tror at farge kan påvirke den fysiske tilstanden til en person, psyken. På grunnlag av sliktantakelser, folk omgir seg med gjenstander som er mest behagelige for øynene deres, noe som gjør hverdagen mer komfortabel.
Ultrafiolett
Et like viktig aspekt ved den totale solstrålingen er den ultrafiolette studien, dannet av bølger med store, mellomstore og små lengder. De skiller seg fra hverandre både i fysiske parametere og i særegenhetene ved deres innflytelse på formene for organisk liv. Lange ultrafiolette bølger er for eksempel hovedsakelig spredt i de atmosfæriske lagene, og bare en liten prosentandel når jordoverflaten. Jo kortere bølgelengden er, desto dypere kan slik stråling penetrere menneskelig (og ikke bare) hud.
På den ene siden er ultrafiolett farlig, men uten det er eksistensen av mangfoldig organisk liv umulig. Slik stråling er ansvarlig for dannelsen av kalsiferol i kroppen, og dette elementet er nødvendig for bygging av beinvev. UV-spekteret er en kraftig forebygging av rakitt, osteokondrose, som er spesielt viktig i barndommen. I tillegg, slik stråling:
- regulerer stoffskiftet;
- aktiverer produksjonen av essensielle enzymer;
- forbedrer regenerative prosesser;
- stimulerer blodstrømmen;
- dilaterer blodårer;
- stimulerer immunforsvaret;
- fører til dannelse av endorfiner, noe som betyr at nervøs overeksitasjon avtar.
Mentens bakside
Det ble oppgitt ovenfor at den totale solinnstrålingen er mengden stråling som når overflatenplaneter og spredt i atmosfæren. Følgelig er elementet i dette volumet ultrafiolett av alle lengder. Det må huskes at denne faktoren har både positive og negative aspekter av innflytelse på organisk liv. Soling, selv om det ofte er nyttig, kan være en helsefare. For lang eksponering for direkte sollys, spesielt under forhold med økt aktivitet av armaturet, er skadelig og farlig. Langvarig eksponering for kroppen, samt for høy strålingsaktivitet, forårsaker:
- forbrenning, rødhet;
- ødem;
- hyperemi;
- heat;
- kvalme;
- oppkast.
Langvarig ultrafiolett bestråling provoserer brudd på appetitten, funksjonen til sentralnervesystemet, immunsystemet. Dessuten begynner hodet mitt å gjøre vondt. Symptomene beskrevet er klassiske manifestasjoner av solstikk. Personen selv kan ikke alltid innse hva som skjer - tilstanden forverres gradvis. Hvis det merkes at noen i nærheten har blitt syke, bør det gis førstehjelp. Ordningen er som følger:
- hjelp med å flytte fra direkte lys til et kjølig skyggelagt område;
- legg pasienten på ryggen slik at bena er høyere enn hodet (dette vil bidra til å normalisere blodstrømmen);
- kjøl nakken, ansiktet med vann, og legg en kald kompress på pannen;
- løsne slips, belte, ta av stramme klær;
- en halvtime etter angrepet gi kaldt vann å drikke (en liten mengde).
Hvis offeret har mistet bevisstheten, er det viktig å umiddelbart søke hjelp fra lege. Ambulansen vil flytte personen til et trygt sted og gi en injeksjon med glukose eller vitamin C. Medisinen injiseres i en blodåre.
Hvordan sole meg riktig?
For ikke å oppleve hvor ubehagelig den overdrevne mengden solstråling som mottas under soling kan være, er det viktig å følge reglene for trygg tilbringe tid i solen. Ultrafiolett setter i gang produksjonen av melanin, et hormon som hjelper huden å beskytte seg mot de negative effektene av bølger. Under påvirkning av dette stoffet blir huden mørkere, og skyggen blir til bronse. Den dag i dag avtar ikke tvister om hvor nyttig og skadelig det er for en person.
På den ene siden er solbrenthet et forsøk fra kroppen på å beskytte seg mot overdreven eksponering for stråling. Dette øker sannsynligheten for dannelse av ondartede neoplasmer. På den annen side anses brunfarge som fasjonabel og vakker. For å minimere risikoen for deg selv, er det rimelig å analysere før du starter strandprosedyrer hvor farlig mengden solstråling som mottas under soling er, hvordan du kan minimere risikoen for deg selv. For å gjøre opplevelsen så hyggelig som mulig, bør solbadere:
- drikk mye vann;
- bruk hudbeskyttelsesprodukter;
- sole seg om kvelden eller om morgenen;
- bruk ikke mer enn en time i direkte sollys;
- ikke drikk alkohol;
- inkluder mat rik på selen, tokoferol, tyrosin i menyen. Ikke glem betakaroten.
Verdien av solstråling formenneskekroppen er eksepsjonelt stor, ikke mist av syne både positive og negative aspekter. Du bør være klar over at i forskjellige mennesker forekommer biokjemiske reaksjoner med individuelle egenskaper, så for noen kan til og med en halvtimes soling være farlig. Det er rimelig å konsultere en lege før strandsesongen, vurdere typen og tilstanden til huden. Dette vil bidra til å forhindre helseskader.
Unngå om mulig soling i alderdommen, i løpet av fødselsperioden. Kreftsykdommer, psykiske lidelser, hudpatologier og hjertesvikt kombineres ikke med soling.
Total stråling: hvor er mangelen?
Ganske interessant å vurdere er fordelingen av solstråling. Som nevnt ovenfor kan bare omtrent halvparten av alle bølger nå planetens overflate. Hvor forsvinner resten? De forskjellige lagene i atmosfæren og de mikroskopiske partiklene de er dannet av spiller sin rolle. En imponerende del, som ble indikert, absorberes av ozonlaget - disse er alle bølger hvis lengde er mindre enn 0,36 mikron. I tillegg er ozon i stand til å absorbere noen typer bølger fra spekteret som er synlig for det menneskelige øyet, det vil si intervallet 0,44-1,18 mikron.
UV absorberes til en viss grad av oksygenlaget. Dette er karakteristisk for stråling med en bølgelengde på 0,13-0,24 mikron. Karbondioksid, vanndamp kan absorbere en liten prosentandel av det infrarøde spekteret. Atmosfærisk aerosol absorberer en del (IR-spektrum) av den totale mengden solstråling.
Bølger fra kategorien kortbølger er spredt i atmosfæren på grunn av tilstedeværelsen av mikroskopiske inhomogene partikler, aerosol, skyer her. Inhomogene elementer, partikler hvis dimensjoner er dårligere enn bølgelengden, provoserer molekylær spredning, og for større er fenomenet beskrevet av indikatoren, det vil si aerosol, karakteristisk.
Enda en mengde solstråling når jordens overflate. Den kombinerer direkte stråling, diffus stråling.
Total stråling: viktige aspekter
Den totale verdien er mengden solstråling som mottas av territoriet, så vel som absorbert i atmosfæren. Hvis det ikke er skyer på himmelen, avhenger den totale mengden stråling av breddegraden til området, høyden til himmellegemet, typen jordoverflate i dette området og nivået av luftgjennomsiktighet. Jo flere aerosolpartikler som er spredt i atmosfæren, jo lavere blir direkte stråling, men andelen spredt stråling øker. Norm alt, i fravær av uklarhet i den totale strålingen, er diffust en fjerdedel.
Landet vårt tilhører de nordlige, så det meste av året i de sørlige regionene er strålingen mye større enn i de nordlige. Dette er på grunn av stjernens posisjon på himmelen. Men den korte tidsperioden mai-juli er en unik periode, når selv i nord er den totale strålingen ganske imponerende, siden solen står høyt på himmelen, og dagslyset er lengre enn i andre måneder av året. På samme tid, i gjennomsnitt, i den asiatiske halvdelen av landet, i fravær av overskyet,stråling er mer signifikant enn i vest. Den maksimale styrken til bølgestråling observeres ved middagstid, og det årlige maksimumet inntreffer i juni, når solen står høyest på himmelen.
Total solstråling er mengden solenergi som når planeten vår. Samtidig må det huskes at ulike atmosfæriske faktorer fører til at den årlige ankomsten av total stråling er mindre enn den kunne vært. Den største forskjellen mellom faktisk observert og maksim alt mulig er typisk for de fjerne østlige regionene om sommeren. Monsunene forårsaker ekstremt tette skyer, så den totale strålingen reduseres med omtrent det halve.
Nysgjerrig på å vite
Den største prosentandelen av maksim alt mulig eksponering for solenergi i virkeligheten er observert (beregnet for 12 måneder) sør i landet. Indikatoren når 80%.
Skyet resulterer ikke alltid i samme mengde solstråling. Formen på skyene spiller en rolle, egenskapene til solskiven på et bestemt tidspunkt. Hvis den er åpen, forårsaker uklarhet en reduksjon i direkte stråling, mens diffus stråling øker kraftig.
Det er også dager da direkte stråling har omtrent samme styrke som spredt stråling. Den daglige totalverdien kan være enda større enn strålingskarakteristikken for en fullstendig skyfri dag.
I form av 12 måneder, bør spesiell oppmerksomhet rettes mot astronomiske fenomener som bestemmer de samlede numeriske indikatorene. Samtidig fører overskyet til at det virkelige strålingsmaksimumet ikke kan observeres i juni, men en måned tidligere eller senere.
Stråling i verdensrommet
Fra grensen til planetens magnetosfære og videre ut i verdensrommet blir solstråling en faktor forbundet med en dødelig fare for mennesker. Allerede i 1964 ble det publisert et viktig populærvitenskapelig arbeid om forsvarsmetoder. Dens forfattere var sovjetiske forskere Kamanin, Bubnov. Det er kjent at for en person bør stråledosen per uke ikke være mer enn 0,3 røntgen, mens den i et år skal være innenfor 15 R. For kortvarig eksponering er grensen for en person 600 R. Flyvninger ut i verdensrommet, spesielt under forhold med uforutsigbar solaktivitet, kan være ledsaget av betydelig eksponering av astronauter, noe som forplikter til å iverksette ytterligere tiltak for å beskytte mot bølger av ulik lengde.
Etter Apollo-oppdragene, der beskyttelsesmetoder ble testet, ble faktorer som påvirker menneskers helse studert, mer enn et tiår har gått, men til i dag kan ikke forskere finne effektive, pålitelige metoder for å forutsi geomagnetiske stormer. Du kan lage en prognose i timer, noen ganger i flere dager, men selv for en ukentlig prognose er sjansene for realisering ikke mer enn 5%. Solvinden er enda mer uforutsigbar. Med en sannsynlighet på én av tre kan astronauter, som legger ut på et nytt oppdrag, falle inn i kraftige strålingsflukser. Dette gjør spørsmålet om både forskning og prognoser av strålingsegenskaper enda viktigere, og utvikling av metoder for beskyttelse motham.
