Спектр солнечного излучения: описание, особенности и интересные факты

Естественные источники

Естественная радиоактивность свойственна всем планетам солнечной системы. Мы в той или иной мере получаем определенные дозы облучения, которые не наносят нашему организму существенного вреда. Хотя в последние годы ученые склоняются к выводу, что даже естественная радиоактивность, ежедневно влияющая на людей, вносит свои коррективы в развитие некоторых заболеваний. По одной из версий, в районах с повышенным естественным радиационным фоном статистика онкологических заболеваний на несколько процентов выше, чем в других частях планеты. Что же служит источником естественной радиации? И в чем измеряется радиация?

Ученые выделяют три вида естественной радиации:

1. Солнечная и космическая

Космос и наше Солнце являются мощнейшим источником радиации. Она обрушивается на Землю мощным беспрерывным потоком, единственной защитой для всего живого на планете является атмосфера. Она выступает в роли барьера и допускает до поверхности планеты только незначительные дозы радиации. Но чем выше человек находится над уровнем моря, тем большую дозу облучения он получает. По некоторым данным, доза радиации во время полета на самолете до десяти раз превышает норму.

2. Земная

Ни для кого не секрет, что земная кора содержит большое количество радиоактивных веществ. Они располагаются в недрах планеты и попадают на поверхность в основном в связи с добычей полезных ископаемых. Довольно часто современные строительные материалы обладают повышенной радиоактивностью, этим же отличаются и многие удобрения для почвы. В связи с этим человек может получать внешнее и внутреннее облучение.

3. Газ радон

О пользе и вреде радона написано уже достаточно научных трудов и книг. Он представляет собой тяжелый газ, находящийся в недрах земли. Через трещины в земной коре он выходит на поверхность и скапливается в некоторых местах. В больших количествах он очень опасен для человека. В современные дома он попадает из глубоководных скважин, трещин и скапливается в подвалах или на первых этажах многоэтажек. Специалисты советуют чаще проветривать помещения, чтобы снизить концентрацию радона и обезопасить себя от последствий его воздействия.

Влияние солнечной радиации на организм человека

Электромагнитный спектр солнечной радиации состоит из инфракрасной, видимой и ультрафиолетовой частей. Поскольку их кванты обладают различной энергией, то они оказывают разнообразное действие на человека.

1. расширение кровеносных сосудов Результатом воздействия инфракрасного излучения является тепловой эффект, который сопровождается расширением кровеносных сосудов, усилением кровотока и кожного дыхания. Происходит расслабление сосудов и мышц, обладающее болеутоляющим и противовоспалительным эффектом. Мягкое тепло стимулирует образование и усвоение биологически активных веществ.
2. Видимое излучение оказывает значительное фотохимическое действие, благодаря которому в окружающих тканях происходят весьма важные для организма процессы. Именно кванты видимого света активизируют работу зрительного анализатора, и человек видит мир во всём многообразии красок. Солнечный свет активизирует обменные процессы в организме, стимулирует работу коры головного мозга, улучшает эмоциональное состояние человека. Именно свет синхронизирует суточные и сезонные ритмы у человека, определяя время сна и бодрствования. Их нарушение приводит к бессоннице, ухудшению трудоспособности и депрессии.
3. Ультрафиолетовая часть является жизненно важным фактором. Её недостаток приводит к ослаблению иммунитета, обострению хронических заболеваний и функциональным расстройствам нервной системы, тормозит выработку жизненно необходимых веществ.

освещение в помещении

Чрезвычайно велико и гигиеническое значение солнечной радиации. Поскольку видимый свет является решающим фактором в получении информации о внешнем мире, в помещении необходимо обеспечивать достаточный уровень освещённости. Его регламентирование производится согласно СНиП, которые для солнечной радиации составляются с учётом свето-климатических особенностей различных географических зон и учитываются при проектировании и строительстве различных объектов.

Даже поверхностный анализ электромагнитного спектра солнечного излучения доказывает, как велико влияние этого вида радиации на организм человека.

Распределение баланса по карте

В одних и тех же широтах Земного шара радиационный баланс больше на поверхности океана, чем над сушей. Объяснить это можно тем, что слой, поглощающий радиацию, в океанах имеет большую толщину, в то же время эффективное излучение там меньше из-за холода морской поверхности по сравнению с сушей.

Значительные колебания амплитуды распределения его наблюдаются в пустынях. Баланс там ниже из-за высокого эффективного излучения в условиях сухого воздуха и малой облачности. В меньшей степени он понижен в районах муссонного климата. В теплый сезон облачность там повышена, а поглощенная солнечная радиация меньше, чем в других районах той же широты.

Конечно же, главный фактор, от которого зависит среднегодовое солнечное излучение, это широта того или иного района. Рекордные «порции» ультрафиолета достаются странам, расположенным вблизи экватора. Это Северо-Восточная Африка, ее восточное побережье, Аравийский полуостров, север и запад Австралии, часть островов Индонезии, западная часть побережья Южной Америки.

В Европе самую большую дозу как света, так и радиации принимают на себя Турция, юг Испании, Сицилия, Сардиния, острова Греции, побережье Франции (южная часть), а также часть областей Италии, Кипр и Крит.

Давайте будем совместно делать уникальный материал еще лучше, и после его прочтения, просим Вас сделать репост в удобную для Вас соц. сеть.

ПолезноЗнал(а) раньше

Как рассчитывают инсоляцию

Для расчета инсоляции солнечных лучей применяются геометрические и энергетические методики измерения. Цель геометрических расчетов — определение направления источника энергии, показателя площади сечения

Также важно найти точку, на которую поступает поток света. Учитываются сезонные показатели и состояние погоды на момент измерений. Энергетические методики нужны для того, чтобы выяснить уровень плотности ультрафиолетовых частиц в пучке лучей, выяснить, какую облученность создает поток, каково количество получаемого излучения

Энергетические методики нужны для того, чтобы выяснить уровень плотности ультрафиолетовых частиц в пучке лучей, выяснить, какую облученность создает поток, каково количество получаемого излучения.

При проведении расчета солнечной инсоляции в обязательном порядке учитываются следующие показатели:

• сезон: зимой освещенность падает — летом возрастает;
• погодные условия, характерные для конкретной местности (частые дожди, пасмурность, туман);
• характер рельефа исследуемой местности (есть ли детали, которые загораживают лучи солнца);
• продолжительность светового дня;
• угол наклона падающих лучей — при малом наклоне (закат, восход) эффективность от использования света низкая.

Исследовать рельеф местности необходимо потому, что при столкновении с преградой в виде скал, густых зарослей леса угол падения пучка лучей преломляется и поток света становится более рассеянным — а соответственно, его энергетический потенциал слабее.

Что касается определения угла наклона, то определить его не так уж сложно. Нужно запомнить одно правило: чем выше температура за окном — тем более приближается значение показателя угла наклона к отметке 90. В полдень, в самый солнцепек, лучи Солнца падают на Землю под прямым углом. Утром же и вечером, когда становится прохладнее, угол наклона острый (в ранние часы), или тупой (ближе к ночи).

Чтобы более точно определить коэффициент солнечной инсоляции, нужно учесть значение географической широты. Поскольку, как уже было сказано, из-за отклонения земной оси от линии перпендикуляра угол падения света неодинаков на всех участках, следует добавить к показателю широты размер допустимой погрешности.

Солнечная инсоляция имеет свое обозначение в системе расчетов — кВт*ч/м2 в сутки. Эта величина означает количество энергии Солнца, которая поступает на участок величиной в один квадратный метр в течение 24 часов.

Где солнечное ионизирующее облучение сильнее?

Наибольшая мощность космических лучей фиксируется на полюсах, а меньше всего – на экваторе. Связано это с тем, что магнитное поле Земли отклоняет к полюсам заряженные частицы, падающие из космоса. Кроме этого, излучение усиливается с высотой – на высоте 10 километров над уровнем моря его показатель возрастает в 20-25 раз. Активному воздействию более высоких доз солнечной радиации подвергаются жители высокогорий, поскольку атмосфера в горах тоньше и легче простреливается идущими от солнца потоками гамма-квантов и элементарных частиц.

Важно. Серьезного воздействия радиационный уровень до 0,3 мЗв/ч не оказывает, но при дозе 1,2 мкЗ/ч рекомендуется покинуть район, а случае крайней необходимости находится на его территории не более полугода

При превышении показаний вдвое следует ограничить пребывание в этой местности до трех месяцев.

Если над уровнем моря годовая доза космического облучения составляет 0,3 мЗв/год, то при повышении высоты через каждые сто метров этот показатель увеличивается на 0,03 мЗв/год. После проведения небольших расчетов можно сделать вывод, что недельный отпуск в горах на высоте 2000 метров даст облучение 1мЗв/год и обеспечит почти половину общей годовой нормы (2,4 мЗв/год).

Получается, что жители гор получают годовую дозу радиации, в разы превышающую норму, и должны чаще болеть лейкозом и раком, чем люди, живущие на равнинах. На самом деле, это не так. Наоборот, в горных районах фиксируется более низкая смертность от этих заболеваний, а часть населения – долгожители. Это подтверждает тот факт, что длительное нахождение в местах высокой радиационной активности не оказывает негативного влияния на организм человека.

Что такое свет?

Для того что бы разобраться, что такое синий свет, давайте для начала разберемся с базовым термином — свет.

Все видели, как луч света пробивается в темную комнату, если для не вооруженного глаза свет и выглядит однородной статичной структурой, то это далеко не так.

Свет — это электромагнитное излучение, которое имеет волновую природу, проще говоря свет распространяется в виде периодических колебаний или иначе говоря волн, эти волны, как и волны на море имеют амплитуду, то есть частоту с которой они совершают свои колебания.

По своей структуре свет состоит из фотонов. Фотоны — это такие крошечные сгустки энергии, но Фотон — это не простая частица, это маленький отрезок электромагнитной волны.

Не пугайтесь, мы не будем здесь углубляется в квантовую физику. Всё что нам нужно знать, это то, что свет распространяется волнами, они отличаются друг от друга энергией и длиной. Чем длиннее волна, тем меньше ее энергия.

Длинна волны света измеряется в нанометрах (нм) – то есть один нанометр равен 10-9 метра, это очень, очень маленькие расстояния, к слову, имеется ввиду самый обычный всем знакомый метр, если хотите портной.

Волны света имеют разную длину и человеческий глаз способен воспринимать только волны определенной длинны, такой диапазон принято называть видимым спектром или видимым излучением. Считается что глаз может воспринять электромагнитное излучение длинной от 380 до 760 нм.

На рисунке ниже схематично представлена световая волна с разделением на видимый и не видимый спектр волны света.

Чем длиннее волна света, тем больше в ней инфракрасного излучения, чем короче становится волна тем более усиливается ультрафиолетовое излучение.

Меньшими значениями длины волны называют ультрафиолетовым. Справа от видимого диапазона начинается область инфракрасного излучения. Но если взять весь электромагнитный спектр волн, то есть весь предел в котором могут производить колебания электромагнитные волны, то мы увидим, что видимое их излучение, а именно то, что мы называем светом, это довольно маленький промежуток.

И как мы видим отклонение в левую сторону даёт нам УФ излучение, рентгеновские лучи, гамма- излучение, что безусловно является очень вредным для наших глаз, но это не значит, что инфракрасное излучение или микроволновое полезно для глаз, оно также вредно и опасно для органов зрения, к примеру, на любых приборах, использующих инфракрасный лазер стоит предупреждение об опасности, вот несколько примеров таких сообщений:

Изучение космоса

Небесные тела изучает наука астроно́мия. В переводе с греческого языка «астро́н» – звезда, «но́мос» – закон.

Лучшие статьи : Интересные и увлекательные факты про планету Уран

Известно, что в Древней Индии, Египте и Китае ещё шесть тысяч лет назад проводились первые наблюдения за звёздным небом.

Итальянский учёный Галиле́о Галиле́й изготовил телескоп и первым использовал его для наблюдений за небесными телами. Телескоп увеличивал всего лишь в 32 раза, но с его помощью Галилей открыл горы на Луне и тёмные пятна на Солнце.

Для изучения космоса используют сложные приборы и инструменты – астроля́бии, астро́графы, телескопы.

В 1957 году в нашей стране был запущен первый в мире искусственный спутник Земли.

Внутри современных спутников находятся приборы, которые из космоса ведут наблюдение за нашей планетой.

Фотографии Земли, полученные со спутников, позволяют предсказывать изменения погоды, следить за перемещением облаков, возникновением пыльных бурь и ураганов.

По спутниковой связи ведутся телепередачи из разных частей света.

Первый космический полёт совершил наш соотечественник космонавт Юрий Алексеевич Гага́рин 12 апреля 1961 года на корабле «Восток» он облетел вокруг Земли. Путешествие длилось 1 час 48 минут

О полёте отважного космонавта узнал весь мир

Для изучения космоса используют астролябии, астрографы и телескопы. В 1961 году Ю. А. Гагарин совершил первый космический полёт.

Вопросы

1. Кто первым стал изучать звёздное небо с помощью телескопа?

2. Кто совершил первое космическое путешествие вокруг Земли?

1969 году американские астронавты Нил А́рмстронг и Э́двин О́лдрин совершили первый в истории полёт на Луну и ступили на её поверхность.

В настоящее время автоматические станции исследовали большинство планет Солнечной системы.

В освоении космоса участвуют многие страны мира.

П.3. Защита изнутри. Антиоксиданты.

Нужны для того, чтобы нейтрализовать те самые свободные радикалы, разрушающие клетки кожи и проводящие к фотостарению из-за УФ-лучей. Антиоксиданты – это минералы и витамины, поступающие в организм с едой или в виде готовых комплексов. С этой целью лучше всего подойдет ликопин, бета-каротин, селен, витамины С и Е.

Ликопин – это мощный растительный антиоксидант, защищающий кожу от действия УФ-излучения. Он защищает волокна эластина и коллагена от разрушения свободными радикалами, замедляя старение и появление пятен. Ликопин улучшает внутриклеточный обмен и даже помогает снизить риск солнечного ожога.

Бета каротин для загара – незаменимый спутник. Он уничтожает наиболее опасные радикалы кислорода и полиненасыщенных жирных кислот, активизирует собственную защиту организма от атаки солнечных лучей. А еще откладывается в коже и способствует появлению равномерного загара. И это не все – благодаря бета-каротину ваш загар будет оставаться дольше. Витамины С и Е – не менее важные антиоксиданты для этой же цели. Без них невозможен процесс заживления и регенерации кожных покровов, а витамин Е дополнительно помогает омоложению. Подобными свойствами еще обладает селен, носящий название антиоксиданта долголетия.

Мы заранее позаботились о вашем безопасном загаре и создали витаминно-минеральный комплекс Оксилик, в состав которого входят вышеперечисленные антиоксиданты. Его лучше начать принимать до начала жарких дней, чтобы заранее обеспечить себя защитой от УФ-лучей и еще долго любоваться своим красивым загаром.

• Защищает от неблагоприятного воздействия УФ-лучей и от фотостарения
• Усиливает барьерную функцию кожи
• Оказывает мощное антиоксидантное действие
• Препятствует образованию свободных радикалов
• Обладает противовоспалительным действием

А теперь загорать!

Состав и мощность

Спектр солнечного излучения над атмосферой и у поверхности. Выделяются экстремальные ультрафиолетовые и рентгеновские лучи (слева от показанного диапазона длин волн), но они составляют очень небольшую часть общей выходной мощности Солнца.

Спектр солнечного излучения Солнца близок к спектру черного тела с температурой около 5.800  K . Солнце испускает электромагнитное излучение в большей части электромагнитного спектра . Хотя Солнце производит гамма-лучи в результате процесса ядерного синтеза , внутреннее поглощение и термализация преобразуют эти фотоны сверхвысокой энергии в фотоны более низкой энергии, прежде чем они достигнут поверхности Солнца и испускаются в космос. В результате Солнце не испускает гамма-лучи в результате этого процесса, но оно испускает гамма-лучи от солнечных вспышек . Солнце также излучает рентгеновские лучи , ультрафиолет , видимый свет , инфракрасный свет и даже радиоволны ; единственная прямая подпись ядерного процесса — испускание нейтрино .

Хотя солнечная корона является источником экстремального ультрафиолетового и рентгеновского излучения, эти лучи составляют лишь очень небольшую часть выходной мощности Солнца (см. Спектр справа). Спектр почти всего солнечного электромагнитного излучения, падающего на атмосферу Земли, составляет от 100  нм до примерно 1  мм (1000000 нм). Эту полосу значительной мощности излучения можно разделить на пять областей в порядке возрастания длин волн :

• Ультрафиолетовый C или (UVC) диапазон, который охватывает диапазон от 100 до 280 нм. Термин ультрафиолетовое излучение относится к тому факту, что излучение имеет более высокую частоту, чем фиолетовый свет (и, следовательно, также невидимо для человеческого глаза ). Из-за поглощения атмосферой очень мало достигает поверхности Земли. Этот спектр излучения обладает бактерицидными свойствами , как и в бактерицидных лампах .
• Ультрафиолетовый диапазон B или (UVB) составляет от 280 до 315 нм. Он также сильно поглощается атмосферой Земли и вместе с ультрафиолетовым излучением вызывает фотохимическую реакцию, приводящую к образованию озонового слоя . Он напрямую повреждает ДНК и вызывает солнечный ожог . В дополнение к этому краткосрочному эффекту он ускоряет старение кожи и значительно способствует развитию рака кожи, но также необходим для синтеза витамина D в коже млекопитающих.
• Ультрафиолетовый диапазон A или (UVA) составляет от 315 до 400 нм. Когда-то считалось , что эта повязка менее повреждает ДНК , и поэтому она используется в косметическом искусственном солярии ( солярии и солярии ) и ПУВА- терапии псориаза . Однако теперь известно, что УФА вызывает значительные повреждения ДНК косвенными путями (образование свободных радикалов и активных форм кислорода ) и может вызывать рак.
• Видимый диапазон или световой диапазон от 380 до 700 нм. Как следует из названия, этот диапазон виден невооруженным глазом. Это также самый сильный выходной диапазон из полного спектра излучения Солнца.
• Инфракрасный диапазон от 700 до 1 000 000 нм (1  мм ). Он составляет важную часть электромагнитного излучения, достигающего Земли. Ученые делят инфракрасный диапазон на три типа в зависимости от длины волны:
  • Инфракрасный-A: от 700 до 1400 нм
  • Инфракрасный-B: от 1400 до 3000 нм
  • Инфракрасный-C: от 3000 нм до 1 мм.

Опубликованные таблицы

Таблицы прямого солнечного излучения на различных склонах от 0 до 60 градусов северной широты, в калориях на квадратный сантиметр, выпущенные в 1972 году и опубликованные Тихоокеанской Северо-западной экспериментальной станцией по лесам и диапазонам лесной службы Министерства сельского хозяйства США, Портленд, Орегон, США. появляются в сети.

Распределение солнечной радиации по земной поверхности

Солнечная радиация распределяется по земле неравномерно. Это зависит:

1. от плотности и влажности воздуха — чем они выше, тем меньше радиации получает земная поверхность;

2. от географической широты местности — количество радиации увеличивается от полюсов к экватору. Количество прямой солнечной радиации зависит от длины пути, который проходят солнечные лучи в атмосфере. Когда Солнце находится в зените (угол падения лучей 90°), его лучи попадают на Землю кратчайшим путем и интенсивно отдают свою энергию малой площади. На Земле это происходит в полосе между от 23° с. ш. и 23° ю. ш., т. е. между тропиками. По мере удаления от этой зоны на юг или на север длина пути солнечных лучей увеличивается, т. е. уменьшается угол их падения на земную поверхность. Лучи начинают падать на Землю под меньшим углом, как бы скользя, приближаясь в районе полюсов к касательной линии. В результате тот же поток энергии распределяется на большую площадь, поэтому увеличивается количество отраженной энергии. Таким образом, в районе экватора, где солнечные лучи падают на земную поверхность под углом 90°, количество получаемой земной поверхностью прямой солнечной радиации выше, а по мере передвижения к полюсам это количество резко сокращается. Кроме того, от широты местности зависит и продолжительность дня в разные времена года, что также определяет величину солнечной радиации, поступающей на земную поверхность;

3. от годового и суточного движения Земли — в средних и высоких широтах поступление солнечной радиации сильно изменяется по временам года, что связано с изменением полуденной высоты Солнца и продолжительности дня;

4. от характера земной поверхности — чем светлее поверхность, тем больше солнечных лучей она отражает. Способность поверхности отражать радиацию называется альбедо (от лат. белизна). Особенно сильно отражает радиацию снег (90 %), слабее песок (35 %), еше слабее чернозем (4 %).

Земная поверхность, поглощая солнечную радиацию (поглощенная радиация), нагревается и сама излучает тепло в атмосферу (отраженная радиация). Нижние слои атмосферы в значительной мерс задерживают земное излучение. Поглощенная земной поверхностью радиация расходуется на нагрев почвы, воздуха, воды.

Та часть суммарной радиации, которая остается после отражения и теплового излучения земной поверхности, называется радиационным балансом. Радиационный баланс земной поверхности меняется в течение суток и по сезонам года, однако в среднем за год имеет положительное значение всюду, за исключением ледяных пустынь Гренландии и Антарктиды. Максимальных значений радиационный баланс достигает в низких широтах (между 20° с. ш. и 20° ю. ш.) — свыше 42*102 Дж/м2, на широте около 60° обоих полушарий он снижается до 8*102-13*102 Дж/м2.

Солнечные лучи отдают атмосфере до 20 % своей энергии, которая распределяется по всей толще воздуха, и потому вызываемое ими нагревание воздуха относительно невелико. Солнце нагревает поверхность Земли, которая передает тепло атмосферному воздуху за счет конвекции (от лат. convectio — доставка), т. е. вертикального перемещения нагретого у земной поверхности воздуха, на место которого опускается более холодный воздух. Именно так атмосфера получает большую часть тепла — в среднем в три раза больше, чем непосредственно от Солнца.

Присутствие в составе атмосферы углекислого газа и водяного пара не позволяет теплу, отраженному от земной поверхности, беспрепятственно уходить в космическое пространство. Они создают парниковый эффект, благодаря которому перепад температуры на Земле в течение суток не превышает 15 °С. При отсутствии в атмосфере углекислого газа земная поверхность остывала бы за ночь на 40-50 °С.

В результате роста масштабов хозяйственной деятельности человека — сжигания угля и нефти на ТЭС, выбросов промышленными предприятиями, увеличения автомобильных выбросов — содержание углекислого газа в атмосфере повышается, что ведет к усилению парникового эффекта и грозит глобальным изменением климата.

Солнечные лучи, пройдя атмосферу, попадают на поверхность Земли и нагревают ее, а та, в свою очередь, отдает тепло атмосфере. Этим объясняется характерная особенность тропосферы: понижение температуры воздуха с высотой. Но бывают случаи, когда высшие слои атмосферы оказываются более теплыми, чем низшие. Такое явление носит название температурной инверсии (от лат. inversio — переворачивание).

Измерение

Исследователи могут измерить интенсивность солнечного света с помощью регистратора солнечного света , пиранометра или пиргелиометра

Для того, чтобы рассчитать количество солнечного света , достигающего земли, как эксцентричность в земной эллиптической орбите и на атмосферу Земли, должны быть приняты во внимание. Внеземная солнечная освещенность ( E ext ), скорректированная с учетом эллиптической орбиты с использованием номера дня года (dn), в хорошем приближении дается формулой

EеИкстзнак равноEsc⋅(1+0,033412⋅потому что⁡(2πdп-3365)),{\ displaystyle E _ {\ rm {ext}} = E _ {\ rm {sc}} \ cdot \ left (1 + 0,033412 \ cdot \ cos \ left (2 \ pi {\ frac {{\ rm {dn}}) — 3} {365}} \ right) \ right),}

где 1 января dn = 1; 1 февраля dn = 32; 1 марта dn = 59 (кроме високосных, где dn = 60) и т. д. В этой формуле используется dn – 3, потому что в наше время , наиболее близкий к Солнцу и, следовательно, максимальный E _ext происходит примерно 3 января каждого года. Значение 0,033412 определяется с учетом того, что отношение между квадратом перигелия (0,98328989 AU) и афелием (1,01671033 AU) в квадрате должно быть приблизительно 0,935338.

Постоянная солнечной освещенности ( E _sc ) равна 128 × 10 3  люкс . Прямая нормальная освещенность ( E _dn ), скорректированная с учетом ослабляющих эффектов атмосферы, определяется по формуле:

Edпзнак равноEеИксте-cм,{\ displaystyle E _ {\ rm {dn}} = E _ {\ rm {ext}} \, e ^ {- cm},}

где с представляет собой атмосферное исчезновение и м является относительной оптической воздушной массой . Атмосферное вымирание привело к снижению количества люксов примерно до 100 000 люкс.

Общее количество энергии, полученной на уровне земли от Солнца в зените, зависит от расстояния до Солнца и, следовательно, от времени года. Это примерно на 3,3% выше среднего в январе и на 3,3% ниже в июле (см. Ниже). Если внеземное солнечное излучение составляет 1367 Вт на квадратный метр (значение, когда расстояние Земля-Солнце составляет 1 астрономическую единицу ), то прямой солнечный свет на поверхности Земли, когда Солнце находится в зените, составляет около 1050 Вт / м 2 , но общее количество (прямое и косвенное из атмосферы), падающее на землю, составляет около 1120 Вт / м 2 . Что касается энергии, солнечный свет на поверхности Земли составляет от 52 до 55 процентов инфракрасного (выше 700 нм ), от 42 до 43 процентов видимого (от 400 до 700 нм) и от 3 до 5 процентов ультрафиолетового (ниже 400 нм). В верхней части атмосферы солнечный свет примерно на 30% интенсивнее, имеет около 8% ультрафиолета (УФ), причем большая часть дополнительного ультрафиолета состоит из биологически разрушающего коротковолнового ультрафиолета.

Прямой солнечный свет имеет световую отдачу около 93  люмен на ватт лучистого потока . Умножение показателя 1050 ватт на квадратный метр на 93 люмена на ватт показывает, что яркий солнечный свет обеспечивает освещенность приблизительно 98 000 люкс ( люмен на квадратный метр) на перпендикулярной поверхности на уровне моря. Освещенность горизонтальной поверхности будет значительно меньше, если Солнце находится не очень высоко в небе. В среднем за день наибольшее количество солнечного света на горизонтальной поверхности приходится на январь на Южном полюсе (см. Инсоляцию ).

Разделив энергетическую яркость 1050 Вт / м 2 на размер солнечного диска в стерадианах, мы получим среднюю яркость 15,4 МВт на квадратный метр на стерадиан. (Однако яркость в центре солнечного диска несколько выше, чем в среднем по всему диску из-за потемнения к краю .) Умножение этого на π дает верхний предел освещенности, которую можно сфокусировать на поверхности с помощью зеркал: 48,5 МВт / м 2 .

Как защититься от солнечной радиации

Инфракрасная составляющая солнечного излучения — это вожделенное тепло, которого жители средних и северных широт с нетерпением ожидают все остальные сезоны года. Солнечной радиацией как оздоровительным фактором, пользуются как здоровые, так и больные.

Однако, нельзя забывать, что тепло так же, как и ультрафиолет, относится к очень сильным раздражителям. Злоупотребление их действием может привести к ожогу, общему перегреву организма, и даже к обострению хронических заболеваний. Принимая солнечные ванны, следует придерживаться проверенных жизнью правил

Особенно осторожно следует загорать в ясные солнечные дни. Грудным детям и пожилым людям, больным с хронической формой туберкулёза и проблемами с сердечно-сосудистой системой, следует довольствоваться рассеянным солнечным излучением в тени

Этого ультрафиолета, вполне достаточно для удовлетворения нужд организма.

Даже молодым людям, не имеющих особых проблем со здоровьем, следует предусмотреть защиту от солнечной радиации.

Сейчас появилось движение, активисты которого выступают против загара. И не напрасно. Загорелая кожа, несомненно, красива. Но меланин, вырабатываемый организмом (то что мы называем загаром) — это его защитная реакция на воздействие солнечного излучения. Пользы от загара нет! Есть даже сведения, что загар укорачивает жизнь, так как радиация имеет кумулятивное свойство — она накапливается в течении всей жизни.

Если дело обстоит так серьёзно, следует скрупулёзно соблюдать правила, предписывающие как защититься от солнечной радиации:

• строго ограничивать время для загара и делать это лишь в безопасные часы;
• находясь на активном солнце, следует носить широкополую шляпу, закрытую одежду, солнцезащитные очки и зонт;
• использовать только качественный солнцезащитный крем.

Во все ли времена года солнечная радиация опасна для человека? Количество поступающего на землю солнечного излучения связано со сменой времён года. На средних широтах летом оно на 25% больше чем зимой. На экваторе этой разницы нет, но по мере роста широты места наблюдения — это различие возрастает. Это происходит из-за того, что наша планета по отношению к солнцу наклонена под углом в 23,3 градуса. Зимой оно находится низко над горизонтом и освещает землю лишь скользящими лучами, которые меньше прогревают освещаемую поверхность. Такое положение лучей вызывает их распределение по большей поверхности, что снижает их интенсивность по сравнению с летним отвесным падением. Кроме того, наличие острого угла при прохождении лучей через атмосферу, «удлиняет» их путь, заставляя терять большее количество тепла. Это обстоятельство снижает воздействие солнечной радиации зимой.

Солнце — звезда, являющаяся для нашей планеты источником тепла и света. Она «управляет» климатом, сменой времён года и состоянием всей биосферы Земли. И только знание законов этого могучего воздействия, позволит использовать этот живительный дар на благо здоровья людей.

Влияние солнечной радиации на организм человека

Говоря о влиянии солнца на организм человека, невозможно определить точно. Какое воздействие на здоровье человека оказывается, вред или польза. Лучи Солнца выделяют ультрафиолетовое и инфракрасное излучение. Лучи солнца — это как килокалории, полученные из пищи. Их дефицит приводит к истощению, и в избыточных количествах они вызывают ожирение. Так и в этой ситуации. Умеренное количество солнечной радиации оказывает положительное влияние на организм, тогда как избыток ультрафиолетового излучения провоцирует появление ожогов и развитие многочисленных заболеваний. Влияние

Положительное влияние инфракрасного излучения

Основная особенность инфракрасных лучей — они создают тепловой эффект, которые оказывают положительное влияние на организм человека. Нагревательный элемент способствует расширению кровеносных сосудов и нормализации кровообращения. Тепло оказывает расслабляющее действие на мышцы, обеспечивая легкий противовоспалительный и обезболивающий эффект. Под воздействием тепла увеличивается обмен веществ, нормализуются процессы усвоения биологически активных компонентов. Инфракрасное излучение солнца стимулирует мозг и зрительный аппарат.

Интересно! Благодаря солнечному излучению синхронизирует биологические ритмы тела, начиная с режимов сна и бодрствования. Лечение инфракрасными лучами солнца улучшает состояние кожи и устраняет угри. Теплый свет поднимает настроение и улучшает эмоциональный фон человека. А также улучшают качество спермы у мужчин и потенцию.

Положительное влияние ультрафиолетового излучения

Несмотря на все споры о негативном влиянии ультрафиолетового излучения на организм, его отсутствие может привести к серьезным проблемам со здоровьем. Это один из важнейших факторов существования. И нехватка ультрафиолетового света в организме, привносит такие изменения: Во-первых, ослабляет иммунную систему (прежде всего влияние оказывается на клетку в организме). Это связано с нарушением поглощения витаминов и минералов, нарушением метаболизма на клеточном уровне.

Солнце восполняет нехватку витамина Д

Существует тенденция к развитию новых или обострению хронических заболеваний, чаще всего возникающих осложнений. Отмеченналетаргия, синдром хронической усталости, снижение уровня эффективности. Отсутствие ультрафиолетового света для детей предотвращает образование витамина D и вызывает замедление. Однако нужно понять, что чрезмерная солнечная активность не принесет пользу организму.