چه زمانی فعالیت تابشی خورشید در بالاترین حد خود است؟ تابش خورشیدی - چیست؟ مجموع تشعشعات خورشیدی آیا ما در خطر گرم شدن زمین هستیم؟

مهمترین منبعی که سطح و جو زمین از آن انرژی حرارتی دریافت می کند خورشید است. مقدار عظیمی از انرژی تابشی را به فضای کیهانی می فرستد: حرارتی، نوری، فرابنفش. امواج الکترومغناطیسی ساطع شده از خورشید با سرعت 300000 کیلومتر بر ثانیه حرکت می کنند.

گرم شدن سطح زمین به زاویه تابش پرتوهای خورشید بستگی دارد. همه پرتوهای خورشید به موازات یکدیگر به سطح زمین می رسند، اما از آنجایی که زمین کروی است، پرتوهای خورشید در نقاط مختلف سطح آن در زوایای مختلف می تابند. هنگامی که خورشید در اوج قرار دارد، پرتوهای آن به صورت عمودی می افتند و زمین بیشتر گرم می شود.

کل مجموعه انرژی تابشی ارسال شده توسط خورشید نامیده می شود تابش خورشیدی،معمولاً بر حسب کالری در واحد سطح در سال بیان می شود.

تابش خورشیدی رژیم دمایی تروپوسفر هوای زمین را تعیین می کند.

لازم به ذکر است که مقدار کل تشعشعات خورشیدی بیش از دو میلیارد برابر انرژی دریافتی زمین است.

تشعشعاتی که به سطح زمین می رسد شامل مستقیم و پراکنده است.

تشعشعی که مستقیماً از خورشید به صورت تابش مستقیم خورشید در زیر آسمان بدون ابر به زمین می آید، نامیده می شود سر راست.بیشترین مقدار گرما و نور را حمل می کند. اگر سیاره ما جو نداشت، سطح زمین فقط تابش مستقیم دریافت می کرد.

اما با عبور از جو، تقریباً یک چهارم تابش خورشید توسط مولکول های گاز و ناخالصی ها پراکنده شده و از مسیر مستقیم منحرف می شود. برخی از آنها به سطح زمین می رسند و شکل می گیرند تابش پراکنده خورشیدیبه لطف تشعشعات پراکنده، نور به مکان هایی نفوذ می کند که نور مستقیم خورشید (تابش مستقیم) نفوذ نمی کند. این تابش نور روز را ایجاد می کند و به آسمان رنگ می بخشد.

تابش کل خورشید

تمام پرتوهای خورشید که به زمین می رسد هستند تابش کل خورشید،یعنی کل تابش مستقیم و پراکنده (شکل 1).

برنج. 1. مجموع تابش خورشیدی برای سال

توزیع تابش خورشید در سطح زمین

تشعشعات خورشیدی به طور نابرابر در سراسر زمین توزیع می شود. بستگی دارد:

1. در مورد چگالی و رطوبت هوا - هر چه آنها بالاتر باشند، سطح زمین تابش کمتری دریافت می کند.

2. بسته به عرض جغرافیایی منطقه - میزان تابش از قطب ها به استوا افزایش می یابد. مقدار تابش مستقیم خورشید بستگی به طول مسیری دارد که پرتوهای خورشید در جو طی می کنند. هنگامی که خورشید در اوج خود قرار دارد (زاویه تابش پرتوها 90 درجه است)، پرتوهای آن از کوتاه ترین مسیر به زمین برخورد می کنند و به شدت انرژی خود را به ناحیه کوچکی می فرستند. در زمین، این در نوار بین 23 درجه شمالی رخ می دهد. w و 23 درجه جنوبی ش، یعنی بین مناطق استوایی. با دور شدن از این ناحیه به سمت جنوب یا شمال، طول مسیر پرتوهای خورشید افزایش می یابد، یعنی زاویه تابش آنها بر سطح زمین کاهش می یابد. پرتوها با زاویه کمتری روی زمین شروع به ریزش می کنند، گویی می لغزند و به خط مماس در ناحیه قطب ها نزدیک می شوند. در نتیجه، جریان انرژی یکسان در یک منطقه بزرگتر توزیع می شود، بنابراین مقدار انرژی منعکس شده افزایش می یابد. بنابراین در ناحیه استوا که پرتوهای خورشید با زاویه 90 درجه روی سطح زمین می تابند، میزان تابش مستقیم خورشیدی که سطح زمین دریافت می کند بیشتر است و هرچه به سمت قطب ها حرکت می کنیم این مقدار به شدت افزایش می یابد. کاهش می دهد. علاوه بر این، طول روز در زمان‌های مختلف سال به عرض جغرافیایی منطقه بستگی دارد که میزان تابش خورشیدی به سطح زمین را نیز تعیین می‌کند.

3. از حرکت سالانه و روزانه زمین - در عرض های جغرافیایی میانی و بلند، هجوم تابش خورشیدی با توجه به فصول بسیار متفاوت است، که با تغییرات در ارتفاع نیمروز خورشید و طول روز همراه است.

4. در مورد ماهیت سطح زمین - هر چه سطح سبک تر باشد، نور خورشید بیشتری منعکس می شود. توانایی یک سطح در بازتاب تابش نامیده می شود albedo(از لاتین سفیدی). برف تشعشعات را به‌ویژه قوی‌تر منعکس می‌کند (90%)، ماسه ضعیف‌تر (35%)، و خاک سیاه حتی ضعیف‌تر (4%).

جذب سطح زمین تشعشعات خورشیدی (تابش جذب شده)،گرم می شود و گرما را وارد جو می کند (تابش منعکس شده).لایه های پایینی جو تا حد زیادی از تشعشعات زمینی جلوگیری می کنند. تابش جذب شده توسط سطح زمین صرف گرمایش خاک، هوا و آب می شود.

آن قسمت از کل تابش که پس از بازتاب و تابش حرارتی سطح زمین باقی می ماند را می گویند تعادل تشعشعتعادل تشعشعی سطح زمین در طول روز و با توجه به فصول سال متفاوت است، اما به طور متوسط ​​برای سال در همه جا ارزش مثبت دارد، به استثنای بیابان های یخی گرینلند و قطب جنوب. تعادل تشعشع در عرض های جغرافیایی پایین (بین 20 درجه شمالی و 20 درجه جنوبی) به حداکثر مقادیر خود می رسد - بیش از 42 * 10 2 J/m 2 ، در عرض جغرافیایی حدود 60 درجه در هر دو نیمکره به 8 * 10 2 کاهش می یابد. - 13*10 2 ج/متر 2.

پرتوهای خورشید تا 20 درصد انرژی خود را به اتمسفر می دهند که در تمام ضخامت هوا پخش می شود و بنابراین گرمایش هوایی که ایجاد می کند نسبتاً کم است. خورشید سطح زمین را گرم می کند که به دلیل گرما به هوای اتمسفر منتقل می شود همرفت(از لات همرفت- تحویل)، یعنی حرکت عمودی هوای گرم شده در سطح زمین، که در محل آن هوای سردتر پایین می آید. به این ترتیب جو بیشتر گرمای خود را دریافت می کند - به طور متوسط ​​سه برابر بیشتر از مستقیم خورشید.

وجود دی اکسید کربن و بخار آب اجازه نمی دهد گرمای منعکس شده از سطح زمین آزادانه به فضای بیرونی خارج شود. آنها خلق می کنند اثر گلخانه ای،به همین دلیل اختلاف دمای زمین در طول روز از 15 درجه سانتیگراد تجاوز نمی کند. در غیاب دی اکسید کربن در جو، سطح زمین در طول شب بین 40 تا 50 درجه سانتیگراد خنک می شود.

در نتیجه مقیاس رو به رشد فعالیت اقتصادی انسان - احتراق زغال سنگ و نفت در نیروگاه های حرارتی، انتشار گازهای گلخانه ای از شرکت های صنعتی و افزایش انتشار خودرو - محتوای دی اکسید کربن در جو افزایش می یابد که منجر به افزایش می شود. در اثر گلخانه ای و تغییرات آب و هوایی جهانی را تهدید می کند.

پرتوهای خورشید پس از عبور از جو، به سطح زمین برخورد می کند و آن را گرم می کند که به نوبه خود گرما را به جو می دهد. این یک ویژگی مشخصه تروپوسفر را توضیح می دهد: کاهش دمای هوا با ارتفاع. اما مواردی وجود دارد که لایه های بالاتر جو گرمتر از لایه های پایین تر هستند. این پدیده نامیده می شود وارونگی دما(از لاتین inversio - چرخاندن).

خورشید منبع نور و گرما است که همه موجودات زنده روی زمین به آن نیاز دارند. اما علاوه بر فوتون های نور، تشعشعات یونیزان سخت متشکل از هسته هلیوم و پروتون ساطع می کند. چرا این اتفاق می افتد؟

علل تشعشعات خورشیدی

تشعشعات خورشیدی در طول روز در طی شعله های کروموسفر تولید می شود - انفجارهای غول پیکری که در جو خورشید رخ می دهد. مقداری از ماده خورشیدی به فضای بیرونی پرتاب می شود و پرتوهای کیهانی را تشکیل می دهد که عمدتاً از پروتون ها و مقدار کمی از هسته های هلیوم تشکیل شده است. این ذرات باردار 15-20 دقیقه پس از قابل مشاهده شدن شعله خورشیدی به سطح زمین می رسند.

هوا تشعشعات اولیه کیهانی را قطع می‌کند و یک دوش هسته‌ای آبشاری ایجاد می‌کند که با کاهش ارتفاع محو می‌شود. در این مورد، ذرات جدید متولد می شوند - پیون ها، که تجزیه می شوند و به میون تبدیل می شوند. آنها به لایه های پایینی جو نفوذ می کنند و به زمین می افتند و تا عمق 1500 متری حفر می کنند. این میون ها هستند که مسئول تشکیل تشعشعات ثانویه کیهانی و تشعشعات طبیعی تأثیرگذار بر انسان هستند.

طیف تابش خورشیدی

طیف تابش خورشیدی شامل هر دو منطقه موج کوتاه و موج بلند است:

• اشعه گاما؛
• تابش اشعه ایکس؛
• اشعه ماوراء بنفش؛
• نور مرئی؛
• اشعه مادون قرمز.

بیش از 95٪ از تابش خورشید در منطقه "پنجره نوری" - قسمت قابل مشاهده طیف با مناطق مجاور امواج ماوراء بنفش و مادون قرمز می افتد. همانطور که آنها از لایه های جو عبور می کنند، اثر پرتوهای خورشید ضعیف می شود - تمام تابش های یونیزان، اشعه ایکس و تقریبا 98٪ از تابش فرابنفش توسط جو زمین حفظ می شود. نور مرئی و تشعشعات فروسرخ عملاً بدون تلفات به زمین می‌رسند، اگرچه تا حدی توسط مولکول‌های گاز و ذرات غبار موجود در هوا جذب می‌شوند.

در این راستا، تابش خورشیدی منجر به افزایش محسوس تشعشعات رادیواکتیو در سطح زمین نمی شود. سهم خورشید، همراه با پرتوهای کیهانی، در تشکیل دوز کل تابش سالانه تنها 0.3 mSv / سال است. اما این یک مقدار متوسط ​​است، در واقع میزان تابش بر روی زمین متفاوت است و به موقعیت جغرافیایی آن منطقه بستگی دارد.

بیشترین میزان تشعشعات یونیزان خورشیدی کجاست؟

بیشترین قدرت پرتوهای کیهانی در قطب ها و کمترین آن در استوا ثبت شده است. این به این دلیل است که میدان مغناطیسی زمین ذرات باردار در حال سقوط از فضا را به سمت قطب ها منحرف می کند. علاوه بر این، تشعشع با ارتفاع افزایش می یابد - در ارتفاع 10 کیلومتری از سطح دریا، شاخص آن 20-25 برابر افزایش می یابد. ساکنان کوه‌های مرتفع در معرض دوزهای بالاتر تابش خورشیدی هستند، زیرا جو در کوه‌ها نازک‌تر است و جریان‌های کوانتاهای گاما و ذرات بنیادی که از خورشید می‌آیند راحت‌تر به آن نفوذ می‌کنند.

مهم. سطوح تشعشع تا 0.3 mSv / ساعت تأثیر جدی ندارد، اما با دوز 1.2 میکروSv / ساعت توصیه می شود منطقه را ترک کنید و در صورت اضطراری، حداکثر شش ماه در قلمرو آن بمانید. اگر میزان قرائت بیش از دو برابر شود، باید اقامت خود را در این منطقه به سه ماه محدود کنید.

اگر بالاتر از سطح دریا دوز سالانه تابش کیهانی 0.3 mSv / سال باشد، با افزایش ارتفاع در هر صد متر این رقم 0.03 mSv / سال افزایش می یابد. پس از محاسبات کوچک، می توان نتیجه گرفت که یک تعطیلات یک هفته ای در کوهستان در ارتفاع 2000 متری، نوردهی 1 mSv / سال را به همراه خواهد داشت و تقریباً نیمی از کل هنجار سالانه (2.4 mSv / سال) را فراهم می کند.

به نظر می رسد که ساکنان کوهستان دوز سالانه اشعه دریافت می کنند که چندین برابر بیشتر از حد معمول است و باید بیشتر از افرادی که در دشت زندگی می کنند از سرطان خون و سرطان رنج ببرند. در واقع این درست نیست. برعکس، در مناطق کوهستانی میزان مرگ و میر ناشی از این بیماری ها کمتر است و بخشی از جمعیت عمر طولانی دارند. این واقعیت را تأیید می کند که اقامت طولانی مدت در مکان هایی با فعالیت پرتوهای زیاد تأثیر منفی بر بدن انسان ندارد.

شراره های خورشیدی - خطر تشعشع بالا

شراره های خورشیدی خطر بزرگی برای انسان ها و تمام حیات روی زمین هستند، زیرا چگالی شار تابش خورشیدی می تواند هزار برابر از سطح طبیعی تابش کیهانی فراتر رود. بنابراین، دانشمند برجسته شوروی A.L. Chizhevsky دوره های تشکیل لکه های خورشیدی را با اپیدمی تیفوس (1883-1917) و وبا (1823-1923) در روسیه مرتبط کرد. بر اساس نمودارهایی که ساخته بود، در سال 1930 او ظهور یک بیماری همه گیر گسترده وبا را در سال های 1960-1962 پیش بینی کرد که در سال 1961 در اندونزی آغاز شد و سپس به سرعت به کشورهای دیگر در آسیا، آفریقا و اروپا گسترش یافت.

امروزه، داده‌های فراوانی به دست آمده است که نشان‌دهنده ارتباط بین چرخه‌های یازده ساله فعالیت خورشیدی و شیوع بیماری‌ها، و همچنین با مهاجرت‌های انبوه و فصل‌های تولید مثل سریع حشرات، پستانداران و ویروس‌ها است. هماتولوژیست ها افزایش تعداد حملات قلبی و سکته مغزی را در دوره های حداکثر فعالیت خورشیدی یافته اند. چنین آماری به این دلیل است که در این زمان لخته شدن خون افراد افزایش می یابد و از آنجایی که در بیماران مبتلا به بیماری قلبی فعالیت جبرانی سرکوب می شود، اختلالاتی در کار آن رخ می دهد، از جمله نکروز بافت قلب و خونریزی در مغز.

شعله های بزرگ خورشیدی اغلب اتفاق نمی افتد - هر 4 سال یک بار. در این زمان تعداد و اندازه لکه های خورشیدی افزایش می یابد و پرتوهای تاجی قدرتمندی در تاج خورشیدی تشکیل می شود که از پروتون ها و مقدار کمی ذرات آلفا تشکیل شده است. اخترشناسان قدرتمندترین جریان خود را در سال 1956 ثبت کردند، زمانی که چگالی تشعشعات کیهانی در سطح زمین 4 برابر شد. یکی دیگر از پیامدهای چنین فعالیت های خورشیدی، شفق قطبی بود که در سال 2000 در مسکو و منطقه مسکو ثبت شد.

چگونه از خود محافظت کنیم؟

البته افزایش تشعشعات زمینه در کوهستان دلیلی بر امتناع از سفر به کوهستان نیست. با این حال، ارزش آن را دارد که در مورد اقدامات ایمنی و رفتن به سفر با رادیومتر قابل حمل فکر کنید، که به کنترل سطح تشعشعات کمک می کند و در صورت لزوم، زمان صرف شده در مناطق خطرناک را محدود می کند. شما نباید بیش از یک ماه در منطقه ای بمانید که قرائت کنتورها تابش یونیزه کننده 7 μSv/h را نشان می دهد.

شدت نور خورشید که به زمین می رسد بسته به زمان روز، سال، مکان و شرایط آب و هوایی متفاوت است. مقدار کل انرژی محاسبه شده در روز یا در سال را تابش (یا در غیر این صورت "تابش خورشیدی ورودی") می نامند و نشان می دهد که تابش خورشیدی چقدر قدرتمند بوده است. تابش بر حسب W*h/m² در روز یا دوره های دیگر اندازه گیری می شود.

شدت تابش خورشید در فضای آزاد در فاصله ای برابر با میانگین فاصله بین زمین و خورشید ثابت خورشیدی نامیده می شود. ارزش آن 1353 W/m² است. هنگام عبور از جو، نور خورشید عمدتاً به دلیل جذب تابش مادون قرمز توسط بخار آب، اشعه ماوراء بنفش توسط ازن و پراکندگی تابش توسط ذرات غبار جوی و ذرات معلق در هوا کاهش می یابد. شاخص تأثیر اتمسفر بر شدت تابش خورشیدی که به سطح زمین می رسد "توده هوا" (AM) نامیده می شود. AM به عنوان برش زاویه بین خورشید و اوج تعریف می شود.

شکل 1 توزیع طیفی شدت تابش خورشیدی را در شرایط مختلف نشان می دهد. منحنی بالایی (AM0) مربوط به طیف خورشیدی خارج از جو زمین است (مثلاً روی یک فضاپیما)، یعنی. در جرم هوای صفر با توزیع شدت تابش یک جسم کاملاً سیاه در دمای 5800 کلوین تقریبی می‌شود. منحنی‌های AM1 و AM2 توزیع طیفی تابش خورشید را در سطح زمین هنگامی که خورشید در اوج خود قرار دارد و در زاویه بین خورشید و اوج به ترتیب 60 درجه. در این حالت، توان کل تشعشع به ترتیب تقریباً 925 و 691 وات بر متر مربع است. میانگین شدت تابش در زمین تقریباً با شدت تابش در AM = 1.5 منطبق است (خورشید در زاویه 45 درجه نسبت به افق قرار دارد).

در نزدیکی سطح زمین، می توانیم مقدار متوسط ​​شدت تابش خورشیدی را 635 W/m² در نظر بگیریم. در یک روز آفتابی بسیار روشن، این مقدار از 950 W/m² تا 1220 W/m² متغیر است. مقدار متوسط ​​تقریباً 1000 وات بر متر مربع است. مثال: شدت تابش کل در زوریخ (47 درجه و 30 دقیقه شمالی، 400 متر بالاتر از سطح دریا) در سطحی عمود بر تابش: 1 می 12:00 1080 W/m² 21 دسامبر 12:00 930 W/m².

برای ساده‌تر کردن محاسبه ورود انرژی خورشیدی، معمولاً آن را در ساعات آفتابی با شدت 1000 W/m² بیان می‌کنند. آن ها 1 ساعت مربوط به ورود تابش خورشیدی 1000 W*h/m² است. این تقریباً مربوط به دوره ای است که خورشید در تابستان در میانه یک روز آفتابی و بدون ابر بر روی سطحی عمود بر پرتوهای خورشید می تابد.

مثال
خورشید درخشان با شدت 1000 W/m² بر روی سطحی عمود بر پرتوهای خورشید می تابد. در 1 ساعت، 1 کیلووات ساعت انرژی به ازای هر 1 متر مربع کاهش می یابد (انرژی برابر با زمان توان است). به طور مشابه، متوسط ​​ورود تابش خورشیدی 5 کیلووات ساعت بر متر مربع در طول روز با 5 ساعت اوج آفتاب در روز مطابقت دارد. ساعات اوج مصرف را با ساعات واقعی روز اشتباه نگیرید. در طول روز، خورشید با شدت های مختلف می تابد، اما در مجموع همان مقدار انرژی می دهد که گویی 5 ساعت با حداکثر شدت می درخشد. ساعات اوج تابش خورشید است که در محاسبات تاسیسات انرژی خورشیدی استفاده می شود.

ورود تابش خورشید در طول روز و از مکانی به مکان دیگر، به ویژه در مناطق کوهستانی متفاوت است. تابش به طور متوسط ​​از 1000 کیلووات ساعت در متر مربع در سال برای کشورهای اروپای شمالی، تا 2000-2500 کیلووات ساعت در متر مربع در سال برای بیابان ها متغیر است. شرایط آب و هوایی و انحراف خورشید (که به عرض جغرافیایی منطقه بستگی دارد) نیز منجر به تفاوت در ورود تابش خورشیدی می شود.

در روسیه، بر خلاف تصور رایج، مکان‌های زیادی وجود دارد که تبدیل انرژی خورشیدی به برق با استفاده از آن سودآور است. در زیر نقشه ای از منابع انرژی خورشیدی در روسیه آمده است. همانطور که می بینید، در بیشتر روسیه می توان با موفقیت در حالت فصلی و در مناطقی با بیش از 2000 ساعت آفتابی در سال - در تمام طول سال استفاده کرد. به طور طبیعی، در فصل زمستان، تولید انرژی از پنل های خورشیدی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد، اما همچنان هزینه برق یک نیروگاه خورشیدی به طور قابل توجهی کمتر از یک ژنراتور دیزلی یا بنزینی است.

استفاده از آن در جاهایی که شبکه های الکتریکی متمرکزی وجود ندارد و تامین انرژی توسط ژنراتورهای دیزلی تامین می شود بسیار سودمند است. و چنین مناطق زیادی در روسیه وجود دارد.

علاوه بر این، حتی در جایی که شبکه‌ها وجود دارند، استفاده از پنل‌های خورشیدی که به موازات شبکه کار می‌کنند می‌تواند هزینه‌های انرژی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. با روند فعلی به سمت افزایش تعرفه های انحصارهای انرژی طبیعی روسیه، نصب پنل های خورشیدی در حال تبدیل شدن به یک سرمایه گذاری هوشمند است.

قرص کور کننده خورشید همیشه ذهن مردم را به هیجان آورده است و به عنوان یک موضوع بارور برای افسانه ها و اسطوره ها عمل می کند. از زمان های قدیم، مردم در مورد تأثیر آن بر روی زمین حدس می زدند. اجداد دور ما چقدر به حقیقت نزدیک بودند. وجود حیات روی زمین را مدیون انرژی تابشی خورشید هستیم.

تابش رادیواکتیو ستاره ما چیست و چگونه بر فرآیندهای زمینی تأثیر می گذارد؟

تابش خورشید چیست

تشعشعات خورشیدی کل ماده و انرژی خورشیدی است که وارد زمین می شود. این انرژی به صورت امواج الکترومغناطیسی با سرعت 300 هزار کیلومتر در ثانیه حرکت می کند و از جو عبور می کند و در 8 دقیقه به زمین می رسد. دامنه امواج شرکت کننده در این "ماراتن" بسیار گسترده است - از امواج رادیویی تا اشعه ایکس، از جمله قسمت قابل مشاهده طیف. سطح زمین تحت تأثیر پرتوهای مستقیم و پراکنده خورشید از جو زمین است. این پراکندگی پرتوهای آبی-آبی در جو است که آبی بودن آسمان را در یک روز صاف توضیح می دهد. رنگ زرد نارنجی قرص خورشیدی به این دلیل است که امواج مربوطه تقریباً بدون پراکندگی از آن عبور می کنند.

با تأخیر 2-3 روز، "باد خورشیدی" به زمین می رسد که ادامه تاج خورشیدی است و از هسته های اتم عناصر سبک (هیدروژن و هلیوم) و همچنین الکترون ها تشکیل شده است. کاملا طبیعی است که تشعشعات خورشیدی بر بدن انسان تأثیر قوی داشته باشد.

تأثیر تابش خورشید بر بدن انسان

طیف الکترومغناطیسی تابش خورشیدی از بخش های مادون قرمز، مرئی و فرابنفش تشکیل شده است. از آنجایی که کوانتوم های آنها دارای انرژی های متفاوتی هستند، تأثیرات متفاوتی بر روی افراد می گذارند.

نورپردازی داخلی

اهمیت بهداشتی تابش خورشیدی نیز بسیار بالا است. از آنجایی که نور مرئی یک عامل تعیین کننده در به دست آوردن اطلاعات در مورد دنیای خارج است، لازم است سطح روشنایی کافی در اتاق فراهم شود. تنظیم آن مطابق با SNiP انجام می شود که برای تابش خورشیدی با در نظر گرفتن نور و ویژگی های آب و هوایی مناطق مختلف جغرافیایی تهیه می شود و هنگام طراحی و ساخت تأسیسات مختلف مورد توجه قرار می گیرد.

حتی یک تحلیل سطحی از طیف الکترومغناطیسی تابش خورشیدی ثابت می کند که تأثیر این نوع تابش بر بدن انسان چقدر است.

توزیع تابش خورشیدی در قلمرو زمین

تمام تشعشعات خورشیدی به سطح زمین نمی رسد. و دلایل زیادی برای این وجود دارد. زمین با استواری حمله آن پرتوهایی را که برای زیست کره آن مخرب هستند دفع می کند. این عملکرد توسط سپر ازن سیاره ما انجام می شود و از عبور تهاجمی ترین قسمت پرتو فرابنفش جلوگیری می کند. یک فیلتر اتمسفر به شکل بخار آب، دی اکسید کربن و ذرات غبار معلق در هوا تا حد زیادی تابش خورشید را منعکس، پراکنده و جذب می کند.

آن قسمت از آن که بر همه این موانع غلبه کرده است، بسته به عرض جغرافیایی منطقه، در زوایای مختلف به سطح زمین می افتد. گرمای حیات بخش خورشید به طور ناموزون در سراسر قلمرو سیاره ما توزیع می شود. با تغییر ارتفاع خورشید در طول سال بالای افق، توده هوایی که مسیر پرتوهای خورشید از آن می گذرد تغییر می کند. همه اینها بر توزیع شدت تابش خورشیدی در سراسر سیاره تأثیر می گذارد. گرایش کلی این است: این پارامتر از قطب به استوا افزایش می یابد، زیرا هر چه زاویه تابش پرتوها بیشتر باشد، گرمای بیشتری در واحد سطح می افتد.

نقشه های تابش خورشیدی به شما امکان می دهد تصویری از توزیع شدت تابش خورشیدی در قلمرو زمین داشته باشید.

تأثیر تابش خورشید بر آب و هوای زمین

جزء مادون قرمز تشعشعات خورشیدی تأثیر تعیین کننده ای بر آب و هوای زمین دارد.

واضح است که این تنها زمانی اتفاق می افتد که خورشید بالای افق باشد. این تأثیر به فاصله سیاره ما از خورشید بستگی دارد که در طول سال تغییر می کند. مدار زمین یک بیضی است که خورشید در داخل آن قرار دارد. زمین در سفر سالانه خود به دور خورشید، یا از نور خود دور می شود یا به آن نزدیک می شود.

علاوه بر تغییر فاصله، میزان تشعشعاتی که به زمین می رسد با تمایل محور زمین به صفحه مداری (66.5 درجه) و تغییر فصول ناشی از آن تعیین می شود. در تابستان بیشتر از زمستان است. در خط استوا این عامل وجود ندارد، اما با افزایش عرض جغرافیایی محل مشاهده، شکاف بین تابستان و زمستان قابل توجه می شود.

در فرآیندهایی که روی خورشید رخ می دهد، انواع فاجعه ها رخ می دهد. تاثیر آنها تا حدی با فواصل بسیار زیاد، خواص محافظتی جو زمین و میدان مغناطیسی زمین جبران می شود.

چگونه از خود در برابر تابش خورشید محافظت کنیم

جزء مادون قرمز تشعشعات خورشیدی، گرمای آرزویی است که ساکنان عرض های جغرافیایی میانی و شمالی در تمام فصول دیگر سال منتظر آن هستند. تشعشعات خورشیدی به عنوان یک فاکتور سلامت هم توسط افراد سالم و هم در افراد بیمار مورد استفاده قرار می گیرد.

با این حال، نباید فراموش کنیم که گرما، مانند اشعه ماوراء بنفش، یک محرک بسیار قوی است. سوء استفاده از اثرات آنها می تواند منجر به سوختگی، گرم شدن بیش از حد عمومی بدن و حتی تشدید بیماری های مزمن شود. هنگام آفتاب گرفتن، باید قوانین آزمایش شده زندگی را رعایت کنید. هنگام آفتاب گرفتن در روزهای آفتابی صاف باید مراقب باشید. نوزادان و افراد مسن، بیماران مبتلا به سل مزمن و مشکلات سیستم قلبی عروقی باید به تابش پراکنده خورشید در سایه بسنده کنند. این اشعه ماوراء بنفش برای رفع نیازهای بدن کاملاً کافی است.

حتی جوانانی که مشکل خاصی برای سلامتی ندارند نیز باید در برابر تشعشعات خورشیدی محافظت شوند.

اکنون جنبشی پدید آمده است که فعالان آن مخالف دباغی هستند. و بیهوده نیست. پوست برنزه بدون شک زیباست. اما ملانین تولید شده توسط بدن (آنچه ما آن را برنزه می نامیم) واکنش محافظتی آن در برابر قرار گرفتن در معرض تابش خورشید است. برنزه کردن هیچ فایده ای ندارد!حتی شواهدی وجود دارد که برنزه کردن عمر را کوتاه می کند، زیرا تشعشع دارای خاصیت تجمعی است - در طول زندگی انباشته می شود.

اگر وضعیت بسیار جدی است، باید قوانینی را که نحوه محافظت از خود در برابر تشعشعات خورشیدی را تجویز می کند، با دقت دنبال کنید:

• زمان برنزه کردن را به شدت محدود کنید و آن را فقط در ساعات ایمن انجام دهید.
• وقتی در آفتاب فعال هستید، باید کلاه لبه پهن، لباس بسته، عینک آفتابی و چتر بپوشید.
• فقط از ضد آفتاب با کیفیت بالا استفاده کنید.

آیا تابش خورشید در تمام فصول سال برای انسان خطرناک است؟ میزان تابش خورشیدی که به زمین می رسد با تغییر فصول مرتبط است. در عرض های جغرافیایی متوسط ​​در تابستان 25 درصد بیشتر از زمستان است. در استوا هیچ تفاوتی وجود ندارد، اما با افزایش عرض جغرافیایی محل مشاهده، این تفاوت افزایش می یابد. این به این دلیل است که سیاره ما با زاویه 23.3 درجه نسبت به خورشید کج شده است. در زمستان از افق پایین است و زمین را فقط با پرتوهای کشویی روشن می کند که سطح نور را کمتر گرم می کند. این موقعیت پرتوها باعث می شود که آنها در سطح بزرگتری توزیع شوند که در مقایسه با افت شدید تابستان از شدت آنها می کاهد. علاوه بر این، وجود یک زاویه حاد هنگام عبور پرتوها از جو، مسیر آنها را "طولانی" می کند و باعث از دست دادن گرمای بیشتری می شود. این شرایط تاثیر تابش خورشید در زمستان را کاهش می دهد.

خورشید ستاره ای است که منبع گرما و نور سیاره ماست. این آب و هوا، تغییر فصول و وضعیت کل بیوسفر زمین را "کنترل" می کند. و تنها آگاهی از قوانین این نفوذ قدرتمند، استفاده از این موهبت حیات بخش را به نفع سلامتی مردم ممکن می سازد.