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Einfluss der Sonnenstrahlung auf den Menschen

Prominenz an der Oberfläche

Die Strahlung der Sonne, die als Sonnenlicht bezeichnet wird, ist eine Mischung elektromagnetischer Wellen im Bereich von Infrarot (IR) bis Ultraviolett (UV). Es umfasst sichtbares Licht, das im elektromagnetischen Spektrum zwischen IR und UV liegt.

Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen

Alle elektromagnetischen Wellen (EM) breiten sich im Vakuum mit einer Geschwindigkeit von etwa 3,0 x 10*8 m/s aus. Der Weltraum ist kein perfektes Vakuum; er enthält tatsächlich Teilchen in geringer Konzentration, elektromagnetische Wellen, Neutrinos und Magnetfelder. Da die durchschnittliche Entfernung zwischen Erde und Sonne mehr als 149,6 Millionen km beträgt, dauert es etwa 8 Minuten, bis die Strahlung die Erde erreicht. Die Sonne scheint nicht nur im IR-, sichtbaren und UV-Bereich. Grundsätzlich sendet es hochenergetische Gammastrahlen aus.

Allerdings legen Gammastrahlenphotonen einen langen Weg bis zur Oberfläche zurück, sie werden ständig vom Sonnenplasma absorbiert und mit einer Änderung ihrer Frequenz wieder emittiert.

Wenn die Gammastrahlenphotonen die Oberfläche erreichen, liegen sie im IR-, sichtbaren und UV-Spektrum vor. Infrarotstrahlung ist die Wärme, die wir spüren. Ohne es und sichtbares Licht wäre Leben auf der Erde unmöglich. Bei Sonneneruptionen sendet es auch Röntgenstrahlen aus. Wenn elektromagnetische Strahlung von der Sonne die Erdatmosphäre erreicht, wird ein Teil davon absorbiert, während der Rest die Erdoberfläche erreicht.

Konkret wird UV-Strahlung von der Ozonschicht absorbiert und als Wärme wieder abgestrahlt, wodurch sich die Stratosphäre erwärmt.

Sonnenstrahlung

elektromagnetische Strahlung, die von der Sonne ausgeht und in die Erdatmosphäre gelangt. Die Wellenlängen der Sonnenstrahlung konzentrieren sich auf den Bereich von 0,17 bis 4 Mikrometer mit einer max. bei einer Wellenlänge von 0,475 µm. OK. 48 % der Energie der Sonnenstrahlung fallen auf den sichtbaren Teil des Spektrums (Wellenlänge von 0,4 bis 0,76 Mikrometer), 45 % auf den Infrarotbereich (mehr als 0,76 Mikrometer) und 7 % auf den Ultraviolettbereich (weniger als 0,4 µm). Die Sonneneinstrahlung ist der Hauptfaktor Energiequelle für Prozesse in der Atmosphäre, im Ozean, in der Biosphäre usw. Sie wird beispielsweise in Energieeinheiten pro Flächeneinheit und Zeiteinheit gemessen. W/m². Sonneneinstrahlung an der oberen Grenze der Atmosphäre am Mittwoch. nennt man die Entfernung der Erde von der Sonne Solarkonstante und beträgt ca. 1382 W/m². Beim Durchgang durch die Erdatmosphäre verändert die Sonnenstrahlung ihre Intensität und spektrale Zusammensetzung aufgrund von Absorption und Streuung an Luftpartikeln, gasförmigen Verunreinigungen und Aerosolen. An der Erdoberfläche ist das Spektrum der Sonnenstrahlung auf 0,29–2,0 μm begrenzt und die Intensität nimmt je nach Verunreinigungsgehalt, Höhe und Wolkenbedeckung deutlich ab. Direkte Strahlung, die beim Durchgang durch die Atmosphäre geschwächt wird, sowie Streustrahlung, die entsteht, wenn die direkte Linie in der Atmosphäre gestreut wird, erreichen die Erdoberfläche. Ein Teil der direkten Sonnenstrahlung wird von der Erdoberfläche und den Wolken reflektiert und gelangt in den Weltraum; Streustrahlung gelangt teilweise auch in den Weltraum. Der Rest der Sonnenstrahlung ist hauptsächlich wird in Wärme umgewandelt und erwärmt die Erdoberfläche und teilweise auch die Luft. Sonnenstrahlung ist also eine der wichtigsten. Komponenten der Strahlungsbilanz.

Erdkunde. Moderne illustrierte Enzyklopädie. - M.: Rosman. Herausgegeben von Prof. A. P. Gorkina. 2006 .

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Elektromagnetische und Korpuskularstrahlung der Sonne. Elektromagnetische Strahlung deckt den Wellenlängenbereich von Gammastrahlung bis hin zu Radiowellen ab, ihr Energiemaximum liegt im sichtbaren Teil des Spektrums. Korpuskularer Bestandteil der Sonne... ... Großes enzyklopädisches Wörterbuch

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Sonnenstrahlung- Saulės spinduliuotė statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. Sonneneinstrahlung vok. Sonnenstrahlung, f rus. Sonneneinstrahlung, n; Sonneneinstrahlung, f; Sonneneinstrahlung, n pranc. rayonnement solaire, m … Fizikos terminų žodynas

Sonnenstrahlung- Saulės spinduliuotė statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Saulės atmosferos elektromagnetinė (infrarot 0,76 nm sudaro 45%, matomoji 0,38–0,76 nm – 48%, ultraviolett 0,38 nm – 7%) šviesos, radijo bangų, gama kvantų ir… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

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direkte Sonneneinstrahlung- Sonnenstrahlung kommt direkt von der Sonnenscheibe... Wörterbuch der Geographie

Bücher

Sonnenstrahlung und Klima der Erde, Fedorov Valery Mikhailovich. Das Buch präsentiert die Ergebnisse von Studien zu Schwankungen der Sonneneinstrahlung der Erde im Zusammenhang mit himmelsmechanischen Prozessen. Es werden niederfrequente und hochfrequente Veränderungen des Sonnenklimas analysiert...

Allgemeine Hygiene. Sonnenstrahlung und ihre hygienische Bedeutung.

Unter Sonnenstrahlung verstehen wir den gesamten Strahlungsfluss der Sonne, bei dem es sich um elektromagnetische Schwingungen verschiedener Wellenlängen handelt. Aus hygienischer Sicht ist vor allem der optische Anteil des Sonnenlichts von Interesse, der den Bereich von 280-2800 nm einnimmt. Längere Wellen sind Radiowellen, kürzere Gammastrahlen. Ionisierende Strahlung erreicht die Erdoberfläche nicht, da sie in den oberen Schichten der Atmosphäre, insbesondere in der Ozonschicht, zurückgehalten wird. Ozon ist in der gesamten Atmosphäre verteilt, bildet aber in einer Höhe von etwa 35 km die Ozonschicht.

Die Intensität der Sonnenstrahlung hängt in erster Linie von der Höhe der Sonne über dem Horizont ab. Wenn die Sonne im Zenit steht, ist der Weg der Sonnenstrahlen viel kürzer als wenn die Sonne am Horizont steht. Durch die Vergrößerung des Weges verändert sich die Intensität der Sonnenstrahlung. Die Intensität der Sonnenstrahlung hängt auch vom Einfallswinkel der Sonnenstrahlen ab und auch die beleuchtete Fläche hängt davon ab (mit zunehmendem Einfallswinkel vergrößert sich die Beleuchtungsfläche). Dadurch fällt die gleiche Sonnenstrahlung auf eine größere Fläche, die Intensität nimmt also ab. Die Intensität der Sonnenstrahlung hängt von der Luftmasse ab, die die Sonnenstrahlen durchqueren. Die Intensität der Sonneneinstrahlung in den Bergen wird höher sein als über dem Meeresspiegel, da die Luftschicht, durch die die Sonnenstrahlen dringen, geringer ist als über dem Meeresspiegel. Von besonderer Bedeutung ist der Einfluss des Zustands der Atmosphäre und ihrer Verschmutzung auf die Intensität der Sonnenstrahlung. Wenn die Atmosphäre verschmutzt ist, nimmt die Intensität der Sonneneinstrahlung ab (in der Stadt ist die Intensität der Sonneneinstrahlung im Durchschnitt 12 % geringer als in ländlichen Gebieten). Die Spannung der Sonnenstrahlung hat einen täglichen und jährlichen Hintergrund, d. h. die Spannung der Sonnenstrahlung ändert sich im Laufe des Tages und hängt auch von der Jahreszeit ab. Die höchste Intensität der Sonneneinstrahlung wird im Sommer beobachtet, die niedrigste im Winter. Hinsichtlich ihrer biologischen Wirkung ist die Sonnenstrahlung heterogen: Es zeigt sich, dass jede Wellenlänge eine andere Wirkung auf den menschlichen Körper hat. Dabei wird das Sonnenspektrum herkömmlicherweise in drei Abschnitte unterteilt:

1. Ultraviolette Strahlen von 280 bis 400 nm

2. sichtbares Spektrum von 400 bis 760 nm

3. Infrarotstrahlen von 760 bis 2800 nm.

Mit der täglichen und jährlichen Sonneneinstrahlung verändern sich Zusammensetzung und Intensität einzelner Spektren. Die Strahlen des UV-Spektrums unterliegen den größten Veränderungen.

Die Intensität der Sonnenstrahlung schätzen wir anhand der sogenannten Solarkonstante ab. Die Solarkonstante ist die Menge an Sonnenenergie, die pro Zeiteinheit pro Flächeneinheit an der oberen Grenze der Atmosphäre im rechten Winkel zu den Sonnenstrahlen in der durchschnittlichen Entfernung der Erde von der Sonne empfangen wird. Diese Solarkonstante wurde per Satellit gemessen und beträgt 1,94 Kalorien/cm²

pro Minute Beim Durchgang durch die Atmosphäre werden die Sonnenstrahlen deutlich geschwächt – gestreut, reflektiert, absorbiert. Im Durchschnitt beträgt die Intensität der Sonnenstrahlung bei einer sauberen Atmosphäre auf der Erdoberfläche 1,43 – 1,53 Kalorien/cm2 pro Minute.

Die Intensität der Sonnenstrahlen am Mittag im Mai beträgt in Jalta 1,33, in Moskau 1,28, in Irkutsk 1,30 und in Taschkent 1,34.

Biologische Bedeutung des sichtbaren Teils des Spektrums.

Der sichtbare Teil des Spektrums ist ein spezifischer Reizstoff des Sehorgans. Licht ist eine notwendige Voraussetzung für die Funktion des Auges, des subtilsten und empfindlichsten Sinnesorgans. Licht liefert etwa 80 % der Informationen über die Außenwelt. Dies ist die spezifische Wirkung des sichtbaren Lichts, aber auch die allgemeine biologische Wirkung des sichtbaren Lichts: Es stimuliert die lebenswichtige Aktivität des Körpers, regt den Stoffwechsel an, verbessert das allgemeine Wohlbefinden, beeinflusst den psycho-emotionalen Bereich und steigert die Leistungsfähigkeit. Licht macht die Umwelt gesünder. Bei einem Mangel an natürlichem Licht kommt es zu Veränderungen im Sehorgan. Schnell setzt Müdigkeit ein, die Leistungsfähigkeit nimmt ab und arbeitsbedingte Verletzungen häufen sich. Der Körper wird nicht nur durch Beleuchtung beeinflusst, sondern auch verschiedene Farben haben unterschiedliche Auswirkungen auf den psycho-emotionalen Zustand. Die besten Leistungsindikatoren wurden mit der Vorbereitung unter gelber und weißer Beleuchtung erzielt. Psychophysiologisch wirken Farben einander entgegengesetzt. Dabei wurden 2 Farbgruppen gebildet:
1) warme Farben – Gelb, Orange, Rot. 2) kalte Töne – Blau, Blau, Violett. Kalte und warme Töne haben unterschiedliche physiologische Wirkungen auf den Körper. Warme Töne erhöhen die Muskelspannung, erhöhen den Blutdruck und erhöhen die Atemfrequenz. Kalte Töne hingegen senken den Blutdruck und verlangsamen den Herz- und Atemrhythmus. Dies wird in der Praxis häufig genutzt: Für Patienten mit hohen Temperaturen eignen sich am besten violett gestrichene Stationen, bei Patienten mit niedrigem Blutdruck verbessert dunkles Ocker das Wohlbefinden. Rote Farbe steigert den Appetit. Darüber hinaus kann die Wirksamkeit des Arzneimittels durch eine Farbveränderung der Tablette gesteigert werden. Patienten mit depressiven Störungen erhielten das gleiche Arzneimittel in Tabletten unterschiedlicher Farbe: rot, gelb, grün. Die besten Ergebnisse brachte die Behandlung mit gelben Tabletten.

Farbe wird als Träger codierter Informationen eingesetzt, beispielsweise in der Produktion, um auf Gefahren hinzuweisen. Es gibt einen allgemein anerkannten Standard für Signalidentifikationsfarben: Grün – Wasser, Rot – Dampf, Gelb – Gas, Orange – Säuren, Lila – Laugen, Braun – brennbare Flüssigkeiten und Öle, Blau – Luft, Grau – Sonstiges.

Aus hygienischer Sicht erfolgt die Bewertung des sichtbaren Teils des Spektrums nach folgenden Indikatoren: Natürliches und künstliches Licht werden getrennt bewertet. Die natürliche Beleuchtung wird anhand von zwei Gruppen von Indikatoren bewertet: physikalisch und Beleuchtung. Zur ersten Gruppe gehören:

1. Lichtkoeffizient – charakterisiert das Verhältnis der Fläche der Glasfläche der Fenster zur Grundfläche.

2. Einfallswinkel – charakterisiert den Winkel, in dem die Strahlen einfallen. Laut Norm sollte der minimale Einfallswinkel mindestens 270 betragen.

3. Der Winkel des Lochs – charakterisiert die Beleuchtung durch himmlisches Licht (muss mindestens 50 betragen). In den ersten Stockwerken der Leningrader Häuser – Brunnen – fehlt dieser Winkel praktisch.

4. Die Raumtiefe ist das Verhältnis des Abstands von der Oberkante des Fensters zum Boden zur Raumtiefe (dem Abstand von der Außen- zur Innenwand).

Beleuchtungsindikatoren sind Indikatoren, die mit einem Gerät – einem Luxmeter – ermittelt werden. Gemessen wird die absolute und relative Beleuchtung. Absolute Beleuchtung ist die Beleuchtung auf der Straße. Der Beleuchtungsstärkekoeffizient (KEO) ist definiert als das Verhältnis der relativen Beleuchtungsstärke (gemessen als Verhältnis der relativen Beleuchtungsstärke (gemessen in einem Raum) zur absoluten Beleuchtungsstärke, ausgedrückt in %. Die Beleuchtungsstärke in einem Raum wird am Arbeitsplatz gemessen. Das Funktionsprinzip von a Luxmeter ist, dass das Gerät über eine empfindliche Fotozelle verfügt (Selen – da Selen in der Empfindlichkeit dem menschlichen Auge nahe kommt). Die ungefähre Beleuchtung auf der Straße kann anhand der Lichtklimagrafik ermittelt werden.

Zur Beurteilung der künstlichen Beleuchtung von Räumlichkeiten sind Helligkeit, Pulsationsfreiheit, Farbe usw. wichtig.

Infrarotstrahlen. Der biologische Haupteffekt dieser Strahlen ist thermisch und dieser Effekt hängt auch von der Wellenlänge ab. Kurze Strahlen transportieren mehr Energie, dringen also tiefer ein und haben eine starke thermische Wirkung. Der lange Abschnitt übt seine thermische Wirkung auf die Oberfläche aus. Dies wird in der Physiotherapie zur Erwärmung unterschiedlich tiefer Bereiche eingesetzt.

Zur Messung von Infrarotstrahlen gibt es ein Gerät – ein Aktinometer. Infrarotstrahlung wird in Kalorien pro cm2\min gemessen. Die schädlichen Auswirkungen von Infrarotstrahlen werden in Hotshops beobachtet, wo sie zu Berufskrankheiten – Katarakt (Linsentrübung) – führen können. Katarakte werden durch kurze Infrarotstrahlen verursacht. Eine vorbeugende Maßnahme ist die Verwendung von Schutzbrillen und Schutzkleidung.

Merkmale der Wirkung von Infrarotstrahlen auf die Haut: Es treten Verbrennungen auf - Erythem. Es entsteht durch die thermische Ausdehnung der Blutgefäße. Seine Besonderheit besteht darin, dass es unterschiedliche Grenzen hat und sofort erscheint.

Durch die Einwirkung von Infrarotstrahlen können zwei Erkrankungen des Körpers auftreten: Hitzschlag und Sonnenstich. Ein Sonnenstich ist die Folge direkter Sonneneinstrahlung auf den menschlichen Körper und führt hauptsächlich zu einer Schädigung des Zentralnervensystems. Ein Sonnenstich betrifft diejenigen, die viele Stunden hintereinander mit unbedecktem Kopf in der sengenden Sonne verbringen. Die Hirnhäute werden aufgewärmt.

Ein Hitzschlag entsteht durch Überhitzung des Körpers. Es kann denen passieren, die schwere körperliche Arbeit in einem heißen Raum oder bei heißem Wetter verrichten. Besonders häufig kam es bei unserem Militärpersonal in Afghanistan zu Hitzschlägen.

Neben Aktinometern zur Messung der Infrarotstrahlung gibt es verschiedene Arten von Pyramidometern. Grundlage dieser Wirkung ist die Absorption der Strahlungsenergie durch den schwarzen Körper. Die Empfangsschicht besteht aus geschwärzten und weißen Platten, die sich je nach Infrarotstrahlung unterschiedlich erwärmen. An der Thermosäule wird ein Strom erzeugt und die Intensität der Infrarotstrahlung aufgezeichnet. Da die Intensität der Infrarotstrahlung unter Produktionsbedingungen wichtig ist, gibt es Standards für Infrarotstrahlung für Warmbetriebe, um schädliche Auswirkungen auf den menschlichen Körper zu vermeiden. In einer Rohrwalzwerkstatt beträgt die Bank beispielsweise 1,26 - 7,56, in der Eisenverhüttung 12,25 . Strahlungswerte über 3,7 gelten als erheblich und erfordern vorbeugende Maßnahmen – die Verwendung von Schutzschirmen, Wasservorhängen und Spezialkleidung.

Ultraviolette Strahlen (UV).

Dies ist der biologisch aktivste Teil des Sonnenspektrums. Es ist auch heterogen. Hierbei wird zwischen langwelligem und kurzwelligem UV unterschieden. UV fördert die Bräunung. Wenn UV-Strahlung in die Haut eindringt, werden darin 2 Stoffgruppen gebildet: 1) spezifische Stoffe, dazu gehört Vitamin D, 2) unspezifische Stoffe – Histamin, Acetylcholin, Adenosin, also Produkte des Proteinabbaus. Der Bräunungs- oder Erythemeffekt beruht auf einem photochemischen Effekt – Histamin und andere biologisch aktive Substanzen fördern die Gefäßerweiterung. Die Besonderheit dieses Erythems besteht darin, dass es nicht sofort auftritt. Erythem hat klar definierte Grenzen. Ein ultraviolettes Erythem führt immer zu einer mehr oder weniger ausgeprägten Bräune, abhängig vom Pigmentgehalt der Haut. Der Mechanismus der Bräunungswirkung ist noch nicht ausreichend untersucht. Es wird angenommen, dass zunächst ein Erythem auftritt, unspezifische Substanzen wie Histamin freigesetzt werden und der Körper die Produkte des Gewebeabbaus in Melanin umwandelt, wodurch die Haut einen eigentümlichen Farbton erhält. Bräunen ist daher ein Test der Schutzeigenschaften des Körpers (ein kranker Mensch bräunt nicht, sondern nur langsam).

Die günstigste Bräunung erfolgt unter dem Einfluss von UV-Strahlen mit einer Wellenlänge von etwa 320 nm, also bei Einwirkung des langwelligen Teils des UV-Spektrums. Im Süden überwiegen kurzwellige UFLs und im Norden langwellige UFLs. Kurzwellige Strahlen sind am anfälligsten für Streuung. Und die Ausbreitung erfolgt am besten in einer sauberen Atmosphäre und in der nördlichen Region. Daher ist die nützlichste Bräune im Norden länger und dunkler. UFL sind ein sehr wirksamer Faktor bei der Vorbeugung von Rachitis. Bei einem Mangel an UVB kommt es bei Kindern zu Rachitis und bei Erwachsenen zu Osteoporose oder Osteomalazie. Dies geschieht meist im Hohen Norden oder bei Gruppen von Arbeitern, die im Untergrund arbeiten. In der Region Leningrad gibt es von Mitte November bis Mitte Februar praktisch keinen UV-Teil des Spektrums, was zur Entwicklung des Sonnenmangels beiträgt. Um Sonnenbrand vorzubeugen, wird künstliche Bräunung eingesetzt. Lichtmangel ist ein langfristiges Fehlen des UV-Spektrums. Bei Einwirkung von UV-Strahlung in der Luft entsteht Ozon, dessen Konzentration kontrolliert werden muss.

UFLs haben eine bakterizide Wirkung. Es wird zur Desinfektion großer Stationen, von Lebensmitteln und von Wasser verwendet.

Die Intensität der UV-Strahlung wird durch die photochemische Methode anhand der Menge an Oxalsäure bestimmt, die unter UV-Einfluss in Quarzreagenzgläsern zersetzt wird (normales Glas lässt kein UV-Licht durch). Die Intensität der UV-Strahlung wird ebenfalls mit einem Ultraviolettmessgerät bestimmt. Für medizinische Zwecke wird ultraviolette Strahlung in Biodosen gemessen.

SONNENSTRAHLUNG

SONNENSTRAHLUNG- elektromagnetische und korpuskuläre Strahlung der Sonne. Elektromagnetische Strahlung breitet sich als elektromagnetische Wellen mit Lichtgeschwindigkeit aus und dringt in die Erdatmosphäre ein. Die Sonnenstrahlung erreicht die Erdoberfläche in Form von Direkt- und diffuser Strahlung.
Sonnenstrahlung ist die Hauptenergiequelle für alle physikalischen und geografischen Prozesse, die auf der Erdoberfläche und in der Atmosphäre ablaufen (siehe Sonneneinstrahlung). Die Sonnenstrahlung wird üblicherweise anhand ihrer thermischen Wirkung gemessen und in Kalorien pro Oberflächeneinheit und Zeiteinheit ausgedrückt. Insgesamt erhält die Erde weniger als ein Zweimilliardstel ihrer Strahlung von der Sonne.
Der Spektralbereich der elektromagnetischen Strahlung der Sonne ist sehr breit – von Radiowellen bis hin zu Röntgenstrahlen – ihre maximale Intensität liegt jedoch im sichtbaren (gelbgrünen) Teil des Spektrums.
Es gibt auch einen korpuskulären Teil der Sonnenstrahlung, der hauptsächlich aus Protonen besteht, die sich mit Geschwindigkeiten von 300–1500 km/s von der Sonne bewegen (Sonnenwind). Bei Sonneneruptionen entstehen auch hochenergetische Teilchen (hauptsächlich Protonen und Elektronen), die den solaren Anteil der kosmischen Strahlung bilden.
Der Energiebeitrag der Korpuskularkomponente der Sonnenstrahlung zu ihrer Gesamtintensität ist im Vergleich zum elektromagnetischen Anteil gering. Daher wird der Begriff „Sonnenstrahlung“ in einer Reihe von Anwendungen im engeren Sinne verwendet und meint nur ihren elektromagnetischen Teil.
Die Menge der Sonnenstrahlung hängt von der Höhe der Sonne, der Jahreszeit und der Transparenz der Atmosphäre ab. Zur Messung der Sonneneinstrahlung werden Aktinometer und Pyrheliometer eingesetzt. Die Intensität der Sonnenstrahlung wird üblicherweise anhand ihrer thermischen Wirkung gemessen und in Kalorien pro Flächeneinheit und Zeiteinheit ausgedrückt.
Die Sonnenstrahlung wirkt sich natürlich nur tagsüber stark auf die Erde aus – wenn die Sonne über dem Horizont steht. Außerdem ist die Sonnenstrahlung in der Nähe der Pole an Polartagen sehr stark, wenn die Sonne auch um Mitternacht über dem Horizont steht. Im Winter geht die Sonne an denselben Orten jedoch überhaupt nicht über den Horizont und hat daher keinen Einfluss auf die Region. Die Sonnenstrahlung wird nicht durch Wolken blockiert und erreicht daher immer noch die Erde (wenn die Sonne direkt über dem Horizont steht). Sonnenstrahlung ist eine Kombination aus der leuchtend gelben Farbe der Sonne und Wärme, Wärme dringt auch durch Wolken hindurch. Die Sonnenstrahlung wird durch Strahlung und nicht durch Wärmeleitung auf die Erde übertragen.
Die Menge der von einem Himmelskörper empfangenen Strahlung hängt von der Entfernung zwischen dem Planeten und dem Stern ab – wenn sich die Entfernung verdoppelt, verringert sich die Menge der vom Stern zum Planeten empfangenen Strahlung um das Vierfache (proportional zum Quadrat der Entfernung zwischen dem Planeten und dem Planeten). der Stern). So führen bereits kleine Änderungen des Abstands zwischen Planet und Stern (abhängig von der Exzentrizität der Umlaufbahn) zu einer erheblichen Änderung der auf den Planeten eintretenden Strahlungsmenge. Auch die Exzentrizität der Erdumlaufbahn ist nicht konstant – im Laufe der Jahrtausende verändert sie sich und bildet periodisch einen nahezu perfekten Kreis, manchmal erreicht die Exzentrizität 5 % (derzeit sind es 1,67 %), das heißt, am Perihel erhält die Erde derzeit 1,033 mehr Sonneneinstrahlung als im Aphel und bei größter Exzentrizität - mehr als das 1,1-fache. Allerdings hängt die Menge der einfallenden Sonnenstrahlung viel stärker vom Wechsel der Jahreszeiten ab – derzeit bleibt die Gesamtmenge der auf die Erde einfallenden Sonnenstrahlung praktisch unverändert, allerdings auf dem Breitengrad 65 N (dem Breitengrad der nördlichen Städte Russlands und Kanadas). ) Im Sommer ist die Menge der einfallenden Sonnenstrahlung um mehr als 25 % höher als im Winter. Dies liegt daran, dass die Erde in einem Winkel von 23,3 Grad gegenüber der Sonne geneigt ist. Winter- und Sommeränderungen kompensieren sich gegenseitig, dennoch wird mit zunehmender Breite des Beobachtungsortes die Kluft zwischen Winter und Sommer immer größer, sodass am Äquator kein Unterschied zwischen Winter und Sommer besteht. Jenseits des Polarkreises ist die Sonneneinstrahlung im Sommer sehr hoch und im Winter sehr niedrig. Dies prägt das Klima auf der Erde. Darüber hinaus können periodische Änderungen der Exzentrizität der Erdumlaufbahn zur Entstehung verschiedener geologischer Epochen führen: zum Beispiel

Sonnenstrahlung ist die Strahlung, die für den Stern unseres Planetensystems charakteristisch ist. Die Sonne ist der Hauptstern, um den sich die Erde und ihre Nachbarplaneten drehen. Tatsächlich handelt es sich um einen riesigen heißen Gasball, der ständig Energieströme in den Raum um ihn herum abgibt. Das nennt man Strahlung. Diese tödliche und gleichzeitig tödliche Energie ist einer der Hauptfaktoren, die das Leben auf unserem Planeten ermöglichen. Wie alles auf dieser Welt sind Nutzen und Schaden der Sonnenstrahlung für organisches Leben eng miteinander verbunden.

Gesamtübersicht

Um zu verstehen, was Sonnenstrahlung ist, müssen Sie zunächst verstehen, was die Sonne ist. Die Hauptwärmequelle, die die Bedingungen für die organische Existenz auf unserem Planeten in den Weiten des Universums schafft, ist nur ein kleiner Stern am galaktischen Rand der Milchstraße. Aber für Erdlinge ist die Sonne das Zentrum des Mini-Universums. Schließlich dreht sich unser Planet um diesen Gasklumpen. Die Sonne spendet uns Wärme und Licht, das heißt, sie liefert Energieformen, ohne die unsere Existenz nicht möglich wäre.

In der Antike war die Quelle der Sonnenstrahlung – die Sonne – eine Gottheit, ein verehrungswürdiges Objekt. Die Sonnenbahn über den Himmel erschien den Menschen als offensichtlicher Beweis für Gottes Willen. Versuche, das Wesen des Phänomens zu verstehen und zu erklären, was dieser Stern ist, wurden schon lange unternommen, und Kopernikus leistete einen besonders bedeutenden Beitrag dazu, indem er die Idee des Heliozentrismus prägte, die sich deutlich von der allgemein akzeptierten unterschied Geozentrismus dieser Zeit. Es ist jedoch mit Sicherheit bekannt, dass Wissenschaftler schon in der Antike mehr als einmal darüber nachgedacht haben, was die Sonne ist, warum sie für alle Lebensformen auf unserem Planeten so wichtig ist und warum die Bewegung dieser Leuchte genau so ist, wie wir sie sehen Es.

Der Fortschritt der Technologie hat es ermöglicht, besser zu verstehen, was die Sonne ist und welche Prozesse im Inneren des Sterns auf seiner Oberfläche ablaufen. Wissenschaftler haben herausgefunden, was Sonnenstrahlung ist und wie sich ein Gasobjekt auf die Planeten in seinem Einflussbereich und insbesondere auf das Erdklima auswirkt. Jetzt verfügt die Menschheit über eine ausreichend umfangreiche Wissensbasis, um mit Zuversicht sagen zu können: Es ist gelungen herauszufinden, was die von der Sonne emittierte Strahlung im Wesentlichen ist, wie dieser Energiefluss gemessen werden kann und wie die Merkmale seiner Wirkung auf verschiedene Formen formuliert werden können des organischen Lebens auf der Erde.

Über Begriffe

Der wichtigste Schritt zur Beherrschung des Wesens des Konzepts wurde im letzten Jahrhundert gemacht. Damals formulierte der bedeutende Astronom A. Eddington eine Annahme: In den Tiefen der Sonne findet eine Kernfusion statt, die die Freisetzung einer riesigen Energiemenge ermöglicht, die in den Raum um den Stern abgegeben wird. Beim Versuch, die Stärke der Sonnenstrahlung abzuschätzen, wurden Anstrengungen unternommen, um die tatsächlichen Parameter der Umgebung der Leuchte zu bestimmen. So erreicht die Kerntemperatur laut Wissenschaftlern 15 Millionen Grad. Dies reicht aus, um der gegenseitigen abstoßenden Beeinflussung der Protonen standzuhalten. Die Kollision von Einheiten führt zur Bildung von Heliumkernen.

Neue Informationen erregten die Aufmerksamkeit vieler prominenter Wissenschaftler, darunter A. Einstein. Bei Versuchen, die Menge der Sonnenstrahlung abzuschätzen, stellten Wissenschaftler fest, dass Heliumkerne in ihrer Masse geringer sind als die Gesamtzahl von 4 Protonen, die für die Bildung einer neuen Struktur erforderlich sind. Auf diese Weise wurde ein Merkmal der Reaktionen identifiziert, das als „Massendefekt“ bezeichnet wird. Aber in der Natur kann nichts spurlos verschwinden! Um die „entgangenen“ Werte zu finden, verglichen Wissenschaftler Energieheilung und die Spezifität von Massenveränderungen. Damals konnte festgestellt werden, dass der Unterschied durch Gammastrahlen verursacht wurde.

Ausgesandte Objekte gelangen durch zahlreiche gasförmige Atmosphärenschichten vom Kern unseres Sterns zu seiner Oberfläche, was zur Fragmentierung von Elementen und zur Bildung darauf basierender elektromagnetischer Strahlung führt. Zu den anderen Arten der Sonnenstrahlung zählt das vom menschlichen Auge wahrgenommene Licht. Grobe Schätzungen gehen davon aus, dass der Prozess des Durchgangs von Gammastrahlen etwa 10 Millionen Jahre dauert. Noch acht Minuten – und die emittierte Energie erreicht die Oberfläche unseres Planeten.

Wie und was?

Sonnenstrahlung ist der Gesamtkomplex der elektromagnetischen Strahlung, der eine ziemlich große Reichweite hat. Dazu gehört der sogenannte Sonnenwind, also ein Energiefluss, der aus Elektronen und Lichtteilchen besteht. An der Grenzschicht der Atmosphäre unseres Planeten wird ständig die gleiche Intensität der Sonnenstrahlung beobachtet. Die Energie eines Sterns ist diskret, ihre Übertragung erfolgt durch Quanten und die korpuskuläre Nuance ist so unbedeutend, dass die Strahlen als elektromagnetische Wellen betrachtet werden können. Und ihre Verteilung erfolgt, wie Physiker herausgefunden haben, gleichmäßig und geradlinig. Um die Sonnenstrahlung zu beschreiben, ist es daher notwendig, ihre charakteristische Wellenlänge zu bestimmen. Anhand dieses Parameters ist es üblich, mehrere Strahlungsarten zu unterscheiden:

warm;
Radiowelle;
Weißes Licht;
Ultraviolett;
Gamma;
Röntgen.

Das Verhältnis von Infrarot, sichtbarem und ultraviolettem Licht lässt sich am besten wie folgt schätzen: 52 %, 43 %, 5 %.

Für eine quantitative Strahlungsbewertung ist es notwendig, die Energieflussdichte zu berechnen, also die Energiemenge, die in einem bestimmten Zeitraum einen begrenzten Bereich der Oberfläche erreicht.

Untersuchungen haben gezeigt, dass die Sonnenstrahlung überwiegend von der Planetenatmosphäre absorbiert wird. Dadurch erfolgt die Erwärmung auf eine Temperatur, die für das für die Erde typische organische Leben angenehm ist. Die vorhandene Ozonhülle lässt nur ein Hundertstel der ultravioletten Strahlung durch. In diesem Fall werden kurzwellige, für Lebewesen gefährliche Wellen vollständig abgeblockt. Die Atmosphärenschichten sind in der Lage, fast ein Drittel der Sonnenstrahlen zu streuen, weitere 20 % werden absorbiert. Folglich erreicht nicht mehr als die Hälfte der Gesamtenergie die Planetenoberfläche. Es ist dieser „Rückstand“, den die Wissenschaft direkte Sonnenstrahlung nennt.

Wie wäre es mit weiteren Details?

Es gibt mehrere Aspekte, die bestimmen, wie intensiv die Direktstrahlung sein wird. Am bedeutsamsten sind der Einfallswinkel, der vom Breitengrad (geografische Eigenschaft des Gebiets auf der Erde) abhängt, und die Jahreszeit, die bestimmt, wie groß die Entfernung zu einem bestimmten Punkt von der Strahlungsquelle ist. Viel hängt von den Eigenschaften der Atmosphäre ab – wie verschmutzt sie ist, wie viele Wolken es zu einem bestimmten Zeitpunkt gibt. Schließlich spielt die Beschaffenheit der Oberfläche, auf die der Strahl fällt, eine Rolle, nämlich seine Fähigkeit, einfallende Wellen zu reflektieren.

Die gesamte Sonnenstrahlung ist eine Größe, die Streuvolumen und Direktstrahlung kombiniert. Der zur Beurteilung der Intensität verwendete Parameter wird in Kalorien pro Flächeneinheit geschätzt. Bedenken Sie gleichzeitig, dass zu verschiedenen Tageszeiten die für die Strahlung charakteristischen Werte unterschiedlich sind. Zudem kann die Energie nicht gleichmäßig über die Erdoberfläche verteilt werden. Je näher man am Pol ist, desto höher ist die Intensität, während die Schneedecke stark reflektiert, wodurch die Luft keine Möglichkeit hat, sich zu erwärmen. Folglich ist die gesamte Sonnenwellenstrahlung umso geringer, je weiter vom Äquator entfernt.

Wie Wissenschaftler herausgefunden haben, hat die Energie der Sonnenstrahlung schwerwiegende Auswirkungen auf das Planetenklima und beeinträchtigt die Lebensaktivität verschiedener auf der Erde existierender Organismen. In unserem Land sowie auf dem Territorium unserer nächsten Nachbarn sowie in anderen Ländern der nördlichen Hemisphäre entfällt im Winter der überwiegende Anteil auf Streustrahlung, im Sommer dominiert jedoch die Direktstrahlung.

Infrarotwellen

Ein beeindruckender Prozentsatz der gesamten Sonnenstrahlung gehört zum Infrarotspektrum, das vom menschlichen Auge nicht wahrgenommen wird. Aufgrund solcher Wellen erwärmt sich die Oberfläche des Planeten und überträgt allmählich Wärmeenergie auf die Luftmassen. Dies trägt dazu bei, ein angenehmes Klima aufrechtzuerhalten und die Bedingungen für die Existenz organischen Lebens aufrechtzuerhalten. Wenn keine schwerwiegenden Störungen auftreten, bleibt das Klima relativ unverändert, sodass alle Lebewesen unter ihren gewohnten Bedingungen leben können.

Unser Stern ist nicht die einzige Quelle von Infrarotwellen. Eine ähnliche Strahlung ist für jedes erhitzte Objekt charakteristisch, einschließlich einer gewöhnlichen Batterie in einem menschlichen Zuhause. Zahlreiche Geräte basieren auf dem Prinzip der Wahrnehmung von Infrarotstrahlung und ermöglichen es, erhitzte Körper im Dunkeln oder unter anderen für die Augen unangenehmen Bedingungen zu sehen. Nach einem ähnlichen Prinzip ermitteln übrigens auch die neuerdings so beliebten Kompaktgeräte, in welchen Bereichen des Gebäudes der größte Wärmeverlust auftritt. Diese Mechanismen sind vor allem bei Bauherren und Eigentümern von Privathäusern weit verbreitet, da sie dabei helfen, zu erkennen, durch welche Bereiche Wärme verloren geht, ihren Schutz zu organisieren und unnötigen Energieverbrauch zu verhindern.

Unterschätzen Sie nicht den Einfluss der Sonnenstrahlung im Infrarotspektrum auf den menschlichen Körper, nur weil unsere Augen solche Wellen nicht wahrnehmen können. Insbesondere in der Medizin wird Strahlung aktiv eingesetzt, da sie es ermöglicht, die Konzentration von Leukozyten im Kreislaufsystem zu erhöhen und den Blutfluss durch Vergrößerung des Lumens der Blutgefäße zu normalisieren. Auf dem IR-Spektrum basierende Geräte werden zur Prophylaxe gegen Hauterkrankungen und zur Therapie entzündlicher Prozesse in akuten und chronischen Formen eingesetzt. Modernste Medikamente helfen bei der Bewältigung von Kolloidnarben und trophischen Wunden.

Das ist interessant

Basierend auf der Untersuchung der Sonnenstrahlungsfaktoren war es möglich, wirklich einzigartige Geräte namens Thermographen zu entwickeln. Sie ermöglichen die rechtzeitige Erkennung verschiedener Krankheiten, die mit anderen Mitteln nicht erkannt werden können. So können Sie Krebs oder ein Blutgerinnsel erkennen. IR schützt bis zu einem gewissen Grad vor ultravioletter Strahlung, die für organisches Leben gefährlich ist, was es ermöglicht, Wellen dieses Spektrums zu nutzen, um die Gesundheit von Astronauten wiederherzustellen, die sich schon lange im Weltraum aufhalten.

Die Natur um uns herum ist bis heute rätselhaft, das gilt auch für Strahlung verschiedener Wellenlängen. Insbesondere Infrarotlicht wurde noch nicht gründlich untersucht. Wissenschaftler wissen, dass eine unsachgemäße Verwendung gesundheitsschädlich sein kann. Daher ist es nicht akzeptabel, Geräte, die solches Licht erzeugen, zur Behandlung von eitrigen entzündeten Bereichen, Blutungen und bösartigen Neubildungen zu verwenden. Das Infrarotspektrum ist für Menschen mit Funktionsstörungen des Herzens und der Blutgefäße, einschließlich derjenigen im Gehirn, kontraindiziert.

Sichtbares Licht

Ein Bestandteil der gesamten Sonnenstrahlung ist das für das menschliche Auge sichtbare Licht. Die Wellenstrahlen verlaufen geradlinig, sodass sie sich nicht überlappen. Dies wurde einst zum Thema zahlreicher wissenschaftlicher Arbeiten: Wissenschaftler machten sich daran zu verstehen, warum es so viele Farbtöne um uns herum gibt. Es stellte sich heraus, dass wichtige Lichtparameter eine Rolle spielen:

Brechung;
Betrachtung;
Absorption.

Wie Wissenschaftler herausgefunden haben, sind Objekte nicht in der Lage, selbst Quellen sichtbaren Lichts zu sein, können aber Strahlung absorbieren und reflektieren. Reflexionswinkel und Wellenfrequenzen variieren. Im Laufe vieler Jahrhunderte hat sich die Sehfähigkeit eines Menschen schrittweise verbessert, bestimmte Einschränkungen sind jedoch auf die biologische Struktur des Auges zurückzuführen: Die Netzhaut ist so beschaffen, dass sie nur bestimmte Strahlen reflektierter Lichtwellen wahrnehmen kann. Diese Strahlung ist eine kleine Lücke zwischen ultravioletten und infraroten Wellen.

Zahlreiche merkwürdige und geheimnisvolle Eigenschaften des Lichts wurden nicht nur zum Thema vieler Werke, sondern bildeten auch die Grundlage für die Entstehung einer neuen physikalischen Disziplin. Gleichzeitig entstanden unwissenschaftliche Praktiken und Theorien, deren Anhänger glauben, dass Farbe die körperliche Verfassung und die Psyche eines Menschen beeinflussen kann. Basierend auf solchen Annahmen umgeben sich Menschen mit Gegenständen, die für ihre Augen am angenehmsten sind, und machen so den Alltag angenehmer.

Ultraviolett

Ein ebenso wichtiger Aspekt der gesamten Sonnenstrahlung ist die ultraviolette Strahlung, die aus Wellen großer, mittlerer und kurzer Länge besteht. Sie unterscheiden sich sowohl in den physikalischen Parametern als auch in den Eigenschaften ihres Einflusses auf organische Lebensformen. Lange ultraviolette Wellen beispielsweise werden größtenteils in den Atmosphärenschichten gestreut und nur ein kleiner Prozentsatz erreicht die Erdoberfläche. Je kürzer die Wellenlänge, desto tiefer kann diese Strahlung in die menschliche (und nicht nur) Haut eindringen.

Einerseits ist ultraviolette Strahlung gefährlich, aber ohne sie ist die Existenz vielfältigen organischen Lebens nicht möglich. Diese Strahlung ist für die Bildung von Calciferol im Körper verantwortlich und dieses Element ist für den Aufbau von Knochengewebe notwendig. Das UV-Spektrum ist eine wirksame Vorbeugung gegen Rachitis und Osteochondrose, was besonders im Kindesalter wichtig ist. Darüber hinaus ist eine solche Strahlung:

normalisiert den Stoffwechsel;
aktiviert die Produktion essentieller Enzyme;
fördert regenerative Prozesse;
regt die Durchblutung an;
erweitert die Blutgefäße;
stimuliert das Immunsystem;
führt zur Bildung von Endorphinen, wodurch die nervöse Übererregung abnimmt.

andererseits

Oben wurde angegeben, dass die gesamte Sonnenstrahlung die Strahlungsmenge ist, die die Oberfläche des Planeten erreicht und in der Atmosphäre gestreut wird. Dementsprechend ist das Element dieses Volumens Ultraviolett aller Längen. Es muss daran erinnert werden, dass dieser Faktor sowohl positive als auch negative Auswirkungen auf das organische Leben hat. Sonnenbaden ist zwar oft wohltuend, kann jedoch gesundheitsschädlich sein. Übermäßige Sonneneinstrahlung, insbesondere bei erhöhter Sonnenaktivität, ist schädlich und gefährlich. Langfristige Auswirkungen auf den Körper sowie eine zu hohe Strahlenaktivität verursachen:

Verbrennungen, Rötung;
Schwellung;
Hyperämie;
Hitze;
Brechreiz;
Erbrechen.

Eine längere UV-Bestrahlung führt zu Störungen des Appetits, der Funktion des Zentralnervensystems und des Immunsystems. Außerdem fängt mein Kopf an zu schmerzen. Bei den beschriebenen Symptomen handelt es sich um klassische Erscheinungsformen eines Sonnenstichs. Der Mensch selbst kann nicht immer erkennen, was passiert – der Zustand verschlechtert sich allmählich. Wenn erkennbar ist, dass sich jemand in der Nähe krank fühlt, sollte Erste Hilfe geleistet werden. Das Schema ist wie folgt:

helfen Sie, vom direkten Licht an einen kühlen, schattigen Ort zu gelangen;
Legen Sie den Patienten auf den Rücken, sodass seine Beine höher als sein Kopf sind (dies hilft, den Blutfluss zu normalisieren).
Kühlen Sie Hals und Gesicht mit Wasser und legen Sie eine kalte Kompresse auf Ihre Stirn.
Lösen Sie Ihre Krawatte und Ihren Gürtel und ziehen Sie enge Kleidung aus.
Geben Sie eine halbe Stunde nach dem Anfall kühles Wasser (eine kleine Menge) zu trinken.

Wenn das Opfer das Bewusstsein verliert, ist es wichtig, sofort einen Arzt aufzusuchen. Das Rettungsteam bringt die Person in Sicherheit und injiziert ihr Glukose oder Vitamin C. Das Medikament wird in eine Vene verabreicht.

Wie bräunt man sich richtig?

Um nicht aus eigener Erfahrung zu lernen, wie unangenehm die übermäßige Sonneneinstrahlung beim Bräunen sein kann, ist es wichtig, die Regeln für einen sicheren Aufenthalt in der Sonne zu beachten. Ultraviolettes Licht regt die Produktion von Melanin an, einem Hormon, das der Haut hilft, sich vor den negativen Auswirkungen von Wellen zu schützen. Unter dem Einfluss dieser Substanz wird die Haut dunkler und der Farbton bronzefarben. Bis heute wird darüber diskutiert, wie nützlich und schädlich es für den Menschen ist.

Einerseits ist Bräunen ein Versuch des Körpers, sich vor übermäßiger Strahlenbelastung zu schützen. Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit der Bildung bösartiger Neubildungen. Andererseits gilt Bräunen als modisch und schön. Um die Risiken für sich selbst zu minimieren, ist es ratsam, vor Beginn der Strandbehandlungen zu verstehen, warum die Sonneneinstrahlung beim Sonnenbaden gefährlich ist und wie man die Risiken für sich selbst minimieren kann. Um das Erlebnis so angenehm wie möglich zu gestalten, sollten Sonnenanbeter:

viel Wasser trinken;
Verwenden Sie hautschützende Produkte.
abends oder morgens sonnenbaden;
verbringen Sie nicht mehr als eine Stunde im direkten Sonnenlicht;
Trinke keinen Alkohol;
Nehmen Sie Lebensmittel auf, die reich an Selen, Tocopherol und Tyrosin sind. Vergessen Sie nicht Beta-Carotin.

Die Bedeutung der Sonneneinstrahlung für den menschlichen Körper ist äußerst groß, sowohl positive als auch negative Aspekte sollten nicht außer Acht gelassen werden. Man sollte sich darüber im Klaren sein, dass verschiedene Menschen biochemische Reaktionen mit individuellen Merkmalen haben, sodass für manche eine halbe Stunde Sonnenbaden gefährlich sein kann. Es ist ratsam, vor der Strandsaison einen Arzt aufzusuchen, um den Typ und Zustand Ihrer Haut zu beurteilen. Dies trägt dazu bei, Gesundheitsschäden vorzubeugen.

Wenn möglich, sollten Sie im Alter, während der Zeit der Geburt eines Kindes, auf das Bräunen verzichten. Krebserkrankungen, psychische Störungen, Hauterkrankungen und eine unzureichende Herzfunktion sind nicht mit Sonnenbaden verbunden.

Gesamtstrahlung: Wo ist der Mangel?

Es ist sehr interessant, den Prozess der Verteilung der Sonnenstrahlung zu betrachten. Wie oben erwähnt, kann nur etwa die Hälfte aller Wellen die Oberfläche des Planeten erreichen. Wohin geht der Rest? Dabei spielen die verschiedenen Schichten der Atmosphäre und die mikroskopisch kleinen Partikel, aus denen sie entstehen, eine Rolle. Ein beeindruckender Teil wird, wie gesagt, von der Ozonschicht absorbiert – das sind alles Wellen, deren Länge weniger als 0,36 Mikrometer beträgt. Darüber hinaus ist Ozon in der Lage, einige Arten von Wellen aus dem für das menschliche Auge sichtbaren Spektrum zu absorbieren, d. h. im Bereich von 0,44 bis 1,18 Mikrometer.

Ultraviolettes Licht wird teilweise von der Sauerstoffschicht absorbiert. Dies ist typisch für Strahlung mit einer Wellenlänge von 0,13–0,24 Mikrometern. Kohlendioxid und Wasserdampf können einen kleinen Prozentsatz des Infrarotspektrums absorbieren. Das atmosphärische Aerosol absorbiert einen Teil (IR-Spektrum) der gesamten Sonnenstrahlung.

Wellen der kurzen Kategorie werden aufgrund des Vorhandenseins mikroskopisch kleiner inhomogener Partikel, Aerosole und Wolken in der Atmosphäre gestreut. Inhomogene Elemente, Partikel, deren Abmessungen kleiner als die Wellenlänge sind, provozieren molekulare Streuung, und größere sind durch das durch die Indikatrix beschriebene Phänomen, also Aerosol, gekennzeichnet.

Der Rest der Sonnenstrahlung erreicht die Erdoberfläche. Es kombiniert Direktstrahlung und Streustrahlung.

Gesamtstrahlung: wichtige Aspekte

Der Gesamtwert ist die Menge der Sonnenstrahlung, die das Territorium empfängt und in der Atmosphäre absorbiert. Wenn am Himmel keine Wolken vorhanden sind, hängt die Gesamtstrahlungsmenge vom Breitengrad des Gebiets, der Höhe des Himmelskörpers, der Art der Erdoberfläche in diesem Gebiet und dem Grad der Lufttransparenz ab. Je mehr Aerosolpartikel in der Atmosphäre gestreut werden, desto geringer ist die Direktstrahlung, dafür nimmt der Anteil der Streustrahlung zu. Normalerweise beträgt die Streustrahlung bei Abwesenheit von Wolken ein Viertel der Gesamtstrahlung.

Unser Land gehört zu den nördlichen, daher ist die Strahlung in den südlichen Regionen die meiste Zeit des Jahres deutlich größer als in den nördlichen. Dies liegt an der Position des Sterns am Himmel. Aber der kurze Zeitraum von Mai bis Juli ist ein einzigartiger Zeitraum, in dem selbst im Norden die Gesamtstrahlung ziemlich beeindruckend ist, da die Sonne hoch am Himmel steht und die Dauer der Tageslichtstunden länger ist als in anderen Monaten des Jahres Jahr. Darüber hinaus ist die Gesamtstrahlung in der asiatischen Landeshälfte ohne Wolken im Durchschnitt höher als im Westen. Die maximale Stärke der Wellenstrahlung tritt zur Mittagszeit auf, das Jahresmaximum im Juni, wenn die Sonne am höchsten am Himmel steht.

Die gesamte Sonnenstrahlung ist die Menge an Sonnenenergie, die unseren Planeten erreicht. Es muss berücksichtigt werden, dass verschiedene atmosphärische Faktoren dazu führen, dass die jährliche Gesamtstrahlungsmenge geringer ist, als sie sein könnte. Der größte Unterschied zwischen dem tatsächlich beobachteten und dem maximal möglichen ist typisch für die fernöstlichen Regionen im Sommer. Monsune verursachen extrem dichte Wolken, sodass die Gesamtstrahlung um etwa die Hälfte reduziert wird.

Neugierig zu wissen

Der größte Prozentsatz der maximal möglichen Sonnenenergieexposition wird tatsächlich (pro 12 Monate) im Süden des Landes beobachtet. Die Zahl erreicht 80 %.

Bewölkung führt nicht immer zu der gleichen Streuung der Sonnenstrahlung. Dabei spielen die Form der Wolken und die Beschaffenheit der Sonnenscheibe zu einem bestimmten Zeitpunkt eine Rolle. Ist es geöffnet, führt die Bewölkung zu einem Rückgang der Direktstrahlung, während die Streustrahlung stark zunimmt.

Es kann auch Tage geben, an denen die direkte Strahlung ungefähr die gleiche Stärke hat wie die Streustrahlung. Der Tagesgesamtwert kann sogar größer sein als die Strahlungscharakteristik eines völlig wolkenlosen Tages.

Bei der Berechnung für 12 Monate muss besonderes Augenmerk auf astronomische Phänomene gelegt werden, da diese allgemeine numerische Indikatoren bestimmen. Gleichzeitig führt die Bewölkung dazu, dass das Strahlungsmaximum tatsächlich nicht im Juni, sondern einen Monat früher oder später beobachtet werden kann.

Strahlung im Weltraum

Von der Grenze der Magnetosphäre unseres Planeten und weiter in den Weltraum hinein wird die Sonnenstrahlung zu einem Faktor, der mit tödlicher Gefahr für den Menschen verbunden ist. Bereits 1964 wurde ein wichtiges populärwissenschaftliches Werk über Schutzmethoden veröffentlicht. Seine Autoren waren die sowjetischen Wissenschaftler Kamanin und Bubnov. Es ist bekannt, dass die Strahlendosis für einen Menschen pro Woche nicht mehr als 0,3 Röntgen betragen sollte, während sie für ein Jahr innerhalb von 15 R liegt. Bei kurzfristiger Exposition liegt der Grenzwert für einen Menschen bei 600 R. Flüge ins All, insbesondere unter Bedingungen unvorhersehbarer Sonnenaktivität kann mit einer erheblichen Exposition der Astronauten einhergehen, die zusätzliche Schutzmaßnahmen gegen Wellen unterschiedlicher Länge erfordert.

Seit den Apollo-Missionen, bei denen Schutzmethoden getestet und Faktoren untersucht wurden, die die menschliche Gesundheit beeinflussen, ist mehr als ein Jahrzehnt vergangen, doch bis heute können Wissenschaftler keine wirksamen und zuverlässigen Methoden zur Vorhersage geomagnetischer Stürme finden. Man kann eine Prognose auf Stundenbasis erstellen, manchmal auch für mehrere Tage, aber selbst bei einer wöchentlichen Annahme liegen die Chancen auf eine Umsetzung bei nicht mehr als 5 %. Der Sonnenwind ist ein noch unvorhersehbareres Phänomen. Mit einer Wahrscheinlichkeit von eins zu drei geraten Astronauten, die zu einer neuen Mission aufbrechen, in starke Strahlungsströme. Umso wichtiger ist die Frage der Erforschung und Vorhersage der Strahlungseigenschaften sowie der Entwicklung von Methoden zum Schutz davor.

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