Was bestimmt die Menge der Sonnenstrahlung? Sonnenstrahlung und ihre Wirkung auf den menschlichen Körper und das Klima

1. Was ist Sonnenstrahlung? In welchen Einheiten wird gemessen? Wovon hängt seine Größe ab?

Die Gesamtmenge der von der Sonne gesendeten Strahlungsenergie wird Sonnenstrahlung genannt und normalerweise in Kalorien oder Joule pro Quadratzentimeter und Minute ausgedrückt. Die Sonnenstrahlung ist auf der Erde ungleichmäßig verteilt. Es kommt darauf an:

Aus der Dichte und Luftfeuchtigkeit der Luft – je höher sie sind, desto weniger Strahlung erhält die Erdoberfläche;

Abhängig von der geografischen Breite des Gebiets nimmt die Strahlungsmenge von den Polen bis zum Äquator zu. Die Menge der direkten Sonnenstrahlung hängt von der Länge des Weges ab, den die Sonnenstrahlen durch die Atmosphäre zurücklegen. Steht die Sonne im Zenit (der Einfallswinkel der Strahlen beträgt 90°), treffen ihre Strahlen auf dem kürzesten Weg auf die Erde und geben ihre Energie intensiv an eine kleine Fläche ab;

Aus der jährlichen und täglichen Bewegung der Erde – in den mittleren und hohen Breiten variiert der Zustrom der Sonnenstrahlung je nach Jahreszeit stark, was mit Veränderungen des Mittagsstandes der Sonne und der Tageslänge einhergeht;

Die Beschaffenheit der Erdoberfläche – je heller die Oberfläche, desto mehr Sonnenlicht reflektiert sie.

2. In welche Arten der Sonnenstrahlung wird unterteilt?

Es gibt folgende Arten von Sonnenstrahlung: Strahlung, die die Erdoberfläche erreicht, besteht aus direkter und diffuser Strahlung. Strahlung, die direkt von der Sonne in Form von direktem Sonnenlicht unter einem wolkenlosen Himmel auf die Erde trifft, wird als direkt bezeichnet. Es transportiert die größte Menge an Wärme und Licht. Wenn unser Planet keine Atmosphäre hätte, würde die Erdoberfläche nur direkte Strahlung erhalten. Allerdings wird etwa ein Viertel der Sonnenstrahlung beim Durchgang durch die Atmosphäre durch Gasmoleküle und Verunreinigungen gestreut und weicht vom direkten Weg ab. Einige von ihnen erreichen die Erdoberfläche und bilden dort gestreute Sonnenstrahlung. Dank Streustrahlung dringt Licht an Stellen vor, an denen direktes Sonnenlicht (Direktstrahlung) nicht eindringt. Diese Strahlung erzeugt Tageslicht und verleiht dem Himmel Farbe.

3. Warum verändert sich das Angebot an Sonnenstrahlung je nach Jahreszeit?

Russland liegt zum größten Teil in gemäßigten Breiten, zwischen den Tropen und dem Polarkreis; in diesen Breiten geht die Sonne jeden Tag auf und unter, steht aber nie im Zenit. Aufgrund der Tatsache, dass sich der Neigungswinkel der Erde während ihres Umlaufs um die Sonne nicht ändert, ist die Menge der einströmenden Wärme in gemäßigten Breiten zu verschiedenen Jahreszeiten unterschiedlich und hängt vom Winkel der Sonne über dem Horizont ab. Bei einem Breitengrad von max. 450 beträgt der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen (22. Juni) etwa 680 und bei einem Breitengrad von min (22. Dezember) etwa 220. Je niedriger der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen ist, desto weniger erwärmen sie bringen, daher gibt es zu verschiedenen Zeiten erhebliche jahreszeitliche Unterschiede in der empfangenen Sonnenstrahlung. Jahreszeiten: Winter, Frühling, Sommer, Herbst.

4. Warum ist es notwendig, die Höhe der Sonne über dem Horizont zu kennen?

Die Höhe der Sonne über dem Horizont bestimmt die Menge an Wärme, die auf die Erde gelangt. Daher besteht ein direkter Zusammenhang zwischen dem Einfallswinkel der Sonnenstrahlen und der Menge an Sonnenstrahlung, die auf der Erdoberfläche ankommt. Vom Äquator zu den Polen nimmt im Allgemeinen der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen ab, und infolgedessen nimmt vom Äquator zu den Polen die Menge der Sonnenstrahlung ab. Wenn Sie also die Höhe der Sonne über dem Horizont kennen, können Sie die Wärmemenge ermitteln, die auf die Erdoberfläche gelangt.

5. Wählen Sie die richtige Antwort. Die Gesamtmenge der Strahlung, die die Erdoberfläche erreicht, wird genannt: a) absorbierte Strahlung; b) gesamte Sonnenstrahlung; c) Streustrahlung.

6. Wählen Sie die richtige Antwort. Bei der Bewegung in Richtung Äquator nimmt die Menge der gesamten Sonnenstrahlung a) zu; b) nimmt ab; c) ändert sich nicht.

7. Wählen Sie die richtige Antwort. Die höchste reflektierte Strahlungsrate ist: a) Schnee; b) Tschernozem; c) Sand; d) Wasser.

8. Glauben Sie, dass es möglich ist, an einem bewölkten Sommertag braun zu werden?

Die gesamte Sonnenstrahlung besteht aus zwei Komponenten: diffus und direkt. Gleichzeitig tragen die Sonnenstrahlen, unabhängig von ihrer Natur, ultraviolette Strahlung mit sich, die sich auf die Bräunung auswirkt.

9. Bestimmen Sie anhand der Karte in Abbildung 36 die gesamte Sonneneinstrahlung für zehn Städte in Russland. Welche Schlussfolgerung haben Sie gezogen?

Gesamtstrahlung in verschiedenen Städten Russlands:

Murmansk: 10 kcal/cm2 pro Jahr;

Archangelsk: 30 kcal/cm2 pro Jahr;

Moskau: 40 kcal/cm2 pro Jahr;

Dauer: 40 kcal/cm2 pro Jahr;

Kasan: 40 kcal/cm2 pro Jahr;

Tscheljabinsk: 40 kcal/cm2 pro Jahr;

Saratow: 50 kcal/cm2 pro Jahr;

Wolgograd: 50 kcal/cm2 pro Jahr;

Astrachan: 50 kcal/cm2 pro Jahr;

Rostow am Don: mehr als 50 kcal/cm2 pro Jahr;

Das allgemeine Muster in der Verteilung der Sonnenstrahlung ist wie folgt: Je näher ein Objekt (Stadt) am Pol liegt, desto weniger Sonnenstrahlung fällt auf es (Stadt).

10. Beschreiben Sie, wie sich die Jahreszeiten in Ihrer Region unterscheiden (natürliche Bedingungen, Leben der Menschen, ihre Aktivitäten). In welcher Jahreszeit ist das Leben am aktivsten?

Das komplexe Gelände und die große Nord-Süd-Ausdehnung ermöglichen die Unterscheidung von drei Zonen in der Region, die sich sowohl im Relief als auch in den klimatischen Eigenschaften unterscheiden: Bergwald, Waldsteppe und Steppe. Das Klima der Bergwaldzone ist kühl und feucht. Die Temperaturbedingungen variieren je nach Topographie. Diese Zone ist durch kurze, kühle Sommer und lange, schneereiche Winter gekennzeichnet. Eine dauerhafte Schneedecke bildet sich im Zeitraum vom 25. Oktober bis 5. November und bleibt bis Ende April bestehen, in manchen Jahren bleibt die Schneedecke bis zum 10.-15. Mai bestehen. Der kälteste Monat ist der Januar. Die durchschnittliche Temperatur im Winter beträgt minus 15–16 °C, das absolute Minimum liegt bei 44–48 °C. Der wärmste Monat ist der Juli mit einer durchschnittlichen Lufttemperatur von plus 15–17 °C, die absolute maximale Lufttemperatur im Sommer Dieses Gebiet erreichte plus 37-38 ° C. Das Klima der Waldsteppenzone ist warm mit ziemlich kalten und schneereichen Wintern. Die durchschnittliche Januartemperatur beträgt minus 15,5–17,5 °C, die absolute minimale Lufttemperatur erreicht minus 42–49 °C. Die durchschnittliche Lufttemperatur im Juli beträgt plus 18–19 °C. Die absolute maximale Temperatur beträgt plus 42,0 °C. Das Klima In der Steppenzone ist es sehr warm und trocken. Der Winter ist hier kalt, mit starken Frösten und Schneestürmen, die 40–50 Tage lang auftreten und eine starke Schneeverlagerung verursachen. Die durchschnittliche Temperatur im Januar beträgt minus 17–18 °C. In strengen Wintern sinkt die minimale Lufttemperatur auf minus 44–46 °C.

Die Sonne ist eine Licht- und Wärmequelle, die alle Lebewesen auf der Erde benötigen. Doch zusätzlich zu den Lichtphotonen sendet es harte ionisierende Strahlung aus, die aus Heliumkernen und Protonen besteht. Warum passiert das?

Ursachen der Sonneneinstrahlung

Sonnenstrahlung entsteht tagsüber bei chromosphärischen Flares – gigantischen Explosionen, die in der Sonnenatmosphäre auftreten. Ein Teil der Sonnenmaterie wird in den Weltraum geschleudert und bildet kosmische Strahlung, die hauptsächlich aus Protonen und einer kleinen Menge Heliumkernen besteht. Diese geladenen Teilchen erreichen die Erdoberfläche 15–20 Minuten, nachdem die Sonneneruption sichtbar wird.

Die Luft schneidet die primäre kosmische Strahlung ab und erzeugt einen kaskadierenden nuklearen Schauer, der mit abnehmender Höhe abnimmt. In diesem Fall entstehen neue Teilchen – Pionen, die zerfallen und sich in Myonen verwandeln. Sie dringen in die unteren Schichten der Atmosphäre ein, fallen zu Boden und graben sich bis zu 1500 Meter tief ein. Es sind Myonen, die für die Entstehung sekundärer kosmischer Strahlung und natürlicher Strahlung auf den Menschen verantwortlich sind.

Spektrum der Sonnenstrahlung

Das Spektrum der Sonnenstrahlung umfasst sowohl kurzwellige als auch langwellige Bereiche:

• gamma Strahlen;
• Röntgenstrahlung;
• UV-Strahlung;
• sichtbares Licht;
• Infrarotstrahlung.

Über 95 % der Sonnenstrahlung fallen in den Bereich des „optischen Fensters“ – dem sichtbaren Teil des Spektrums mit angrenzenden Bereichen der ultravioletten und infraroten Wellen. Beim Durchgang durch die Schichten der Atmosphäre wird die Wirkung der Sonnenstrahlen abgeschwächt – die gesamte ionisierende Strahlung, Röntgenstrahlung und fast 98 % der ultravioletten Strahlung werden von der Erdatmosphäre zurückgehalten. Sichtbares Licht und Infrarotstrahlung erreichen den Boden praktisch verlustfrei, werden jedoch teilweise von Gasmolekülen und Staubpartikeln in der Luft absorbiert.

Dabei führt die Sonneneinstrahlung nicht zu einem merklichen Anstieg der radioaktiven Strahlung auf der Erdoberfläche. Der Beitrag der Sonne zusammen mit der kosmischen Strahlung zur Bildung der gesamten jährlichen Strahlendosis beträgt nur 0,3 mSv/Jahr. Dies ist jedoch ein Durchschnittswert; tatsächlich ist die Höhe der auf die Erde einfallenden Strahlung unterschiedlich und hängt von der geografischen Lage des Gebiets ab.

Wo ist die ionisierende Sonnenstrahlung am stärksten?

Die größte Stärke der kosmischen Strahlung wird an den Polen gemessen, die geringste am Äquator. Dies liegt daran, dass das Erdmagnetfeld geladene Teilchen, die aus dem Weltraum fallen, in Richtung der Pole ablenkt. Darüber hinaus nimmt die Strahlung mit der Höhe zu – in einer Höhe von 10 Kilometern über dem Meeresspiegel steigt ihr Indikator um das 20- bis 25-fache. Bewohner hoher Berge sind einer höheren Dosis Sonnenstrahlung ausgesetzt, da die Atmosphäre in den Bergen dünner ist und leichter von Gammaquanten- und Elementarteilchenströmen der Sonne durchdrungen werden kann.

Wichtig. Strahlungswerte bis zu 0,3 mSv/h haben keine schwerwiegenden Auswirkungen, bei einer Dosis von 1,2 μSv/h wird jedoch empfohlen, das Gebiet zu verlassen und sich im Notfall nicht länger als sechs Monate in diesem Gebiet aufzuhalten. Liegen die Werte über dem Doppelten, sollten Sie Ihren Aufenthalt in diesem Gebiet auf drei Monate begrenzen.

Wenn über dem Meeresspiegel die jährliche Dosis der kosmischen Strahlung 0,3 mSv/Jahr beträgt, dann erhöht sich dieser Wert bei einer Höhenzunahme alle hundert Meter um 0,03 mSv/Jahr. Nach einigen kleinen Berechnungen können wir zu dem Schluss kommen, dass ein einwöchiger Urlaub in den Bergen auf einer Höhe von 2000 Metern eine Exposition von 1 mSv/Jahr ergibt und fast die Hälfte der gesamten Jahresnorm (2,4 mSv/Jahr) liefert.

Es stellt sich heraus, dass Bergbewohner einer jährlichen Strahlendosis ausgesetzt sind, die um ein Vielfaches höher ist als normal, und häufiger an Leukämie und Krebs leiden dürften als Menschen, die in der Ebene leben. Tatsächlich ist das nicht wahr. Im Gegenteil, in Berggebieten ist die Sterblichkeitsrate aufgrund dieser Krankheiten geringer und ein Teil der Bevölkerung ist langlebig. Dies bestätigt die Tatsache, dass ein längerer Aufenthalt an Orten mit hoher Strahlungsaktivität keine negativen Auswirkungen auf den menschlichen Körper hat.

Sonneneruptionen – hohe Strahlengefahr

Sonneneruptionen stellen eine große Gefahr für den Menschen und alles Leben auf der Erde dar, da die Flussdichte der Sonnenstrahlung das normale Maß der kosmischen Strahlung um das Tausendfache übersteigen kann. So verband der herausragende sowjetische Wissenschaftler A.L. Chizhevsky die Perioden der Sonnenfleckenbildung mit Typhus- (1883-1917) und Cholera-Epidemien (1823-1923) in Russland. Basierend auf den von ihm erstellten Grafiken sagte er bereits 1930 das Auftreten einer ausgedehnten Cholera-Pandemie in den Jahren 1960–1962 voraus, die 1961 in Indonesien begann und sich dann schnell auf andere Länder in Asien, Afrika und Europa ausbreitete.

Heute liegen zahlreiche Daten vor, die den Zusammenhang zwischen elfjährigen Zyklen der Sonnenaktivität und dem Ausbruch von Krankheiten sowie mit Massenwanderungen und Jahreszeiten schneller Vermehrung von Insekten, Säugetieren und Viren belegen. Hämatologen haben in Zeiten maximaler Sonnenaktivität einen Anstieg der Zahl von Herzinfarkten und Schlaganfällen festgestellt. Solche Statistiken sind auf die Tatsache zurückzuführen, dass zu diesem Zeitpunkt die Blutgerinnung bei Menschen zunimmt, und da bei Patienten mit Herzerkrankungen die kompensatorische Aktivität unterdrückt wird, kommt es zu Funktionsstörungen, einschließlich Nekrose des Herzgewebes und Blutungen im Gehirn.

Große Sonneneruptionen kommen nicht so oft vor – einmal alle 4 Jahre. Zu diesem Zeitpunkt nimmt die Anzahl und Größe der Sonnenflecken zu und in der Sonnenkorona bilden sich starke Koronalstrahlen, die aus Protonen und einer kleinen Menge Alphateilchen bestehen. Astrologen registrierten ihren stärksten Strom im Jahr 1956, als die Dichte der kosmischen Strahlung auf der Erdoberfläche um das Vierfache anstieg. Eine weitere Folge dieser Sonnenaktivität war das Polarlicht, das im Jahr 2000 in Moskau und der Region Moskau registriert wurde.

Wie schützt man sich?

Natürlich ist eine erhöhte Hintergrundstrahlung in den Bergen kein Grund, Ausflüge in die Berge abzulehnen. Es lohnt sich jedoch, über Sicherheitsmaßnahmen nachzudenken und eine Reise mit einem tragbaren Radiometer zu unternehmen, das dabei hilft, das Strahlungsniveau zu kontrollieren und gegebenenfalls den Aufenthalt in gefährlichen Bereichen zu begrenzen. Sie sollten sich nicht länger als einen Monat in einem Bereich aufhalten, in dem die Messgerätewerte eine ionisierende Strahlung von 7 µSv/h anzeigen.

Sonnenstrahlung, die elektromagnetische Wellenlängen von weniger als 4 μm1 umfasst, wird in der Meteorologie allgemein als kurzwellige Strahlung bezeichnet. Im Sonnenspektrum gibt es Ultraviolett (< 400 нм), видимую (= 400…760 нм) и инфракрасную (>760 nm) Teile.

Sonnenstrahlung, die direkt von der Sonnenscheibe kommt, wird als direkte Sonnenstrahlung S bezeichnet. Sie wird normalerweise durch die Intensität charakterisiert, d. h. die Menge an Strahlungsenergie in Kalorien, die in 1 Minute durch 1 cm2 Fläche senkrecht zu den Sonnenstrahlen fließt.

Die Intensität der direkten Sonnenstrahlung, die am oberen Rand der Erdatmosphäre ankommt, wird Solarkonstante S 0 genannt. Sie beträgt etwa 2 cal/cm2 min. An der Erdoberfläche ist die direkte Sonnenstrahlung immer deutlich geringer als dieser Wert, da ihre Sonnenenergie beim Durchgang durch die Atmosphäre durch Absorption und Streuung durch Luftmoleküle und Schwebeteilchen (Staubpartikel, Tröpfchen, Kristalle) geschwächt wird. Die Schwächung der direkten Sonnenstrahlung durch die Atmosphäre wird entweder durch den Schwächungskoeffizienten a oder den Transparenzkoeffizienten t charakterisiert.

Zur Berechnung der direkten Sonnenstrahlung, die auf eine senkrechte Fläche fällt, wird üblicherweise die Bouguer-Formel verwendet:

Dabei ist S m die direkte Sonnenstrahlung, cal cm-2 min-1, für eine gegebene Masse der Atmosphäre; S 0 ist die Sonnenkonstante; p t ist der Transparenzkoeffizient für eine gegebene Masse der Atmosphäre; t ist die Masse der Atmosphäre im Weg der Sonne

sa wird nicht nach der Formel, sondern nach der Bemporad-Tabelle gefunden. Aus Formel (3.1) folgt das

1 1 µm = 10-3 nm = 10-6 m. Mikrometer werden auch Mikrometer genannt und Nanometer werden Millimikron genannt. 1 nm = 10-9 m.

wobei h die Höhe der Sonne über dem Horizont ist.

Strahlung, die von allen Punkten des Himmels auf die Erdoberfläche trifft, wird als diffuse D bezeichnet. Die Summe der direkten und diffusen Sonnenstrahlung, die auf der horizontalen Erdoberfläche ankommt, ist die gesamte Sonnenstrahlung Q:

Q = S" + D.(3.4)

Die gesamte Strahlung, die die Erdoberfläche erreicht und teilweise von ihr reflektiert wird, erzeugt reflektierte Strahlung R, die von der Erdoberfläche in die Atmosphäre gerichtet ist. Der Rest der gesamten Sonnenstrahlung wird von der Erdoberfläche absorbiert. Das Verhältnis der von der Erdoberfläche reflektierten Strahlung zur gesamten einfallenden Strahlung wird AlbedoA genannt.

Der Wert A R charakterisiert das Reflexionsvermögen der Erde

neue Oberfläche. Sie wird in Bruchteilen einer Einheit oder einem Prozentsatz ausgedrückt. Die Differenz zwischen der gesamten und der reflektierten Strahlung wird als absorbierte Strahlung oder als Saldo der kurzwelligen Strahlung der Erdoberfläche B k bezeichnet:

Auch die Erdoberfläche und die Erdatmosphäre emittieren, wie alle Körper mit einer Temperatur über dem absoluten Nullpunkt, Strahlung, die man umgangssprachlich als langwellige Strahlung bezeichnet. Seine Wellenlängen betragen ungefähr von

4 bis 100 µm.

Die natürliche Strahlung der Erdoberfläche ist nach dem Stefan-Boltzmann-Gesetz proportional zur vierten Potenz ihrer absoluten Temperatur.

wobei = 0,814 10-10 cal/cm2 min deg4 Stefan-Boltzmann-Konstante; relativer Emissionsgrad der aktiven Oberfläche: für die meisten natürlichen Oberflächen 0,95.

Atmosphärische Strahlung wird sowohl zur Erde als auch in den Weltraum gerichtet. Der nach unten gerichtete und an der Erdoberfläche ankommende Anteil der langwelligen atmosphärischen Strahlung wird als Gegenstrahlung der Atmosphäre bezeichnet und mit E a bezeichnet.

Die Differenz zwischen der natürlichen Strahlung der Erdoberfläche E z und der Gegenstrahlung der Atmosphäre E a wird als effektive Strahlung bezeichnet.

Der mit umgekehrtem Vorzeichen gemessene Wert E eff gibt das Gleichgewicht der langwelligen Strahlung auf der Erdoberfläche an.

Man nennt die Differenz aller einfallenden und aller ausgehenden Strahlung

3.1. Instrumente zur Messung der Strahlungsbilanz

Und seine Bestandteile

Zur Messung der Intensität der Strahlungsenergie werden aktinometrische Instrumente unterschiedlicher Bauart eingesetzt. Geräte können absolut und relativ sein. Bei absoluten Instrumenten werden die Messwerte sofort in thermischen Einheiten und bei relativen Instrumenten in relativen gemessen. Daher ist es für solche Instrumente erforderlich, die Umrechnungsfaktoren für den Übergang zu thermischen Einheiten zu kennen.

Absolute Geräte sind in Design und Handhabung recht komplex und finden keine breite Anwendung. Sie dienen vor allem der Überprüfung entsprechender Instrumente. Bei der Konstruktion entsprechender Geräte wird am häufigsten die thermoelektrische Methode verwendet, die auf der Abhängigkeit der Stärke des Thermostroms von der Temperaturdifferenz zwischen den Verbindungsstellen basiert.

Der Empfänger thermoelektrischer Geräte sind Thermosäulen, die aus Verbindungen zweier Metalle bestehen (Abb. 3.1). Der Temperaturunterschied zwischen den Verbindungsstellen entsteht durch unterschiedliche Absorptionsfähigkeit der Verbindungsstellen bzw

Vanometer 3. Im zweiten Fall wird der Temperaturunterschied zwischen den Verbindungsstellen dadurch erreicht, dass einige (Verbindungsstelle 3) abgeschattet und andere (Verbindungsstelle 2) mit Sonnenstrahlung bestrahlt werden. Da der Temperaturunterschied zwischen den Verbindungsstellen durch die einfallende Sonnenstrahlung bestimmt wird, ist seine Intensität proportional zur Stärke des thermoelektrischen Stroms:

Dabei ist N die Abweichung der Galvanometernadel und a der Umrechnungsfaktor cal/cm2 min.

Um die Strahlungsintensität in thermischen Einheiten auszudrücken, ist es daher notwendig, die Galvanometermesswerte mit einem Umrechnungsfaktor zu multiplizieren.

Der Umrechnungsfaktor für ein Thermoelektrisches Gerät-Galvanometer-Paar wird durch Vergleich mit einem Steuergerät ermittelt oder anhand der in den Zertifikaten des Galvanometers und des Aktinometers enthaltenen elektrischen Eigenschaften mit einer Genauigkeit von 0,0001 cal/cm2 min unter Verwendung der Formel berechnet

wobei a der Umrechnungsfaktor ist; Teilungspreis der Galvanometerskala, mA; k Empfindlichkeit des thermoelektrischen Geräts, Millivolt pro 1 cal/cm2 min; R b Widerstand der Thermosäule, Ohm; R r Innenwiderstand des Galvanometers, Ohm; R zusätzlicher zusätzlicher Widerstand des Galvanometers, Ohm .

Thermoelektrisches Aktinometer AT-50 dient der Messung der direkten Sonneneinstrahlung.

Aktinometergerät. Der Empfänger des Aktinometers ist eine Scheibe 1 aus Silberfolie (Abb. 3.2). Auf der der Sonne zugewandten Seite ist die Scheibe geschwärzt und auf der anderen Seite sind durch eine isolierende Papierdichtung innere Verbindungen von Thermalsternen aus Manganin und Konstantan, bestehend aus 36 Thermoelementen, mit ihr verklebt (dargestellt sind nur sieben Thermoelemente). Das Diagramm). Außenanschlüsse 3 Thermosterne durch Isolierpapierpro-

Reis. 3.2. Thermische Sternschaltung

Mauerwerk 5 ist mit einer Kupferscheibe4 verklebt. Von-

Töchter des Aktinometers Letzteres ist in einem massiven Kupfergehäuse untergebracht, an dem Halterungen befestigt sind

Thermosäulenleitungen und weiche Drähte 6 (Abb. 3.3).

Der Körper mit den Halterungen wird durch ein Gehäuse 7 verschlossen, mit einer Mutter8 gesichert und durch eine Schraube10 mit einem Messrohr9 verbunden. Im Inneren der Röhre befinden sich fünf Membranen, die in abnehmender Reihenfolge ihres Durchmessers von 20 bis 10 mm zum Körper hin angeordnet sind. Die Membranen werden durch Flach- und Federscheiben gehalten, die zwischen dem Gehäuse und der kleinsten Membran angebracht sind. Die Innenseite des Diaphragmas ist geschwärzt.

An den Enden des Rohres befinden sich Ringe 12 und 13 zur Ausrichtung des Aktinometers auf die Sonne. Auf Ring 13 befindet sich ein Loch und auf Ring 12 ein Punkt. Bei korrekter Installation sollte der durch das Loch hindurchtretende Lichtstrahl genau den Ringpunkt12 treffen. Das Rohr ist mit einer abnehmbaren Kappe 11 verschlossen, die zur Bestimmung der Nullposition des Galvanometers dient und den Empfänger vor Verschmutzung schützt.

Das Rohr 9 ist mit einem Stativ14 verbunden, das auf einem Plateau16 mit einem Parallaxenstativ17 montiert ist. Um die Stativachse entsprechend dem Breitengrad des Ortes einzustellen, verwenden Sie eine Skala 18 mit Teilungen, eine Markierung 19 und eine Schraube 20.

Installation. Zunächst wird die Stativachse entsprechend dem Breitengrad des Beobachtungsortes eingestellt. Lösen Sie dazu die Schraube 20 und drehen Sie die Stativachse, bis die Skalenteilung 18, entspricht

gegebener Spielraum, mit einem Risiko von 19 und Reis. 3.3.ThermoelektrischFixieren Sie die Achse in dieser Position

Aktinometer AT-50

NI. Dann wird das Aktinometer auf einem horizontalen Ständer installiert, so dass der Pfeil auf dem Plateau nach Norden zeigt, und nach dem Entfernen der Abdeckung wird es durch Lösen der Schraube 23 und Drehen des Griffs 22 zur Sonne ausgerichtet; Das Rohr9 wird gedreht, bis der Lichtstrahl durch das Loch im Ring13 auf einen Punkt am Ring12 trifft. Anschließend werden die Aktinometerdrähte bei geöffnetem Deckel 11 unter Beachtung der Polarität an die Galvanometerklemmen (+) und (C) angeschlossen. Wenn die Galvanometernadel über Null hinaus abweicht, werden die Drähte vertauscht.

Beobachtungen. Überprüfen Sie 1 Minute vor Beginn der Beobachtung die Installation des Aktinometerempfängers in der Sonne. Anschließend wird der Deckel geschlossen und die Nullposition N 0 mit dem Galvanometer abgelesen. Entfernen Sie dann die Abdeckung, überprüfen Sie die Genauigkeit der Ausrichtung auf die Sonne und lesen Sie die Galvanometerwerte dreimal im Abstand von 10-15 s (N 1, N 2, N 3) und die Temperatur am Galvanometer ab. Nach der Beobachtung wird das Gerät mit dem Gehäusedeckel verschlossen.

Beobachtungen verarbeiten. Aus drei Ablesungen mit einem Galvanometer wird der Durchschnittswert N c mit einer Genauigkeit von 0,1 ermittelt:

N mit N 1N 2N 3. 3

Um einen korrigierten Messwert N zum Mittelwert N zu erhalten, geben Sie eine Skalenkorrektur N, eine Temperaturkorrektur N t aus dem Galvanometer-Kalibrierzertifikat ein und subtrahieren Sie die Position des Nullpunkts N 0:

N N Nt N0 .

Um die Intensität der Sonnenstrahlung S in cal/cm2 min auszudrücken, werden die Messwerte des Galvanometers N mit dem Umrechnungsfaktor multipliziert:

Die Intensität der direkten Sonnenstrahlung auf einer horizontalen Fläche wird nach Formel (3.3) berechnet.

Die Höhe der Sonne über dem Horizont h und sinh kann durch die Gleichung bestimmt werden

sin h = sin sin+ cos cos cos,

Wo ist der Breitengrad des Beobachtungsortes? Sonnendeklination für einen bestimmten Tag (Anhang 9); der Stundenwinkel der Sonne, gemessen vom wahren Mittag. Sie wird durch die wahre Zeit in der Mitte der Beobachtungen bestimmt: t Quelle = 15 (t Quelle 12 Stunden).

Thermoelektrisches Pyranometer P-3x3 Wird zur Messung der diffusen und gesamten Sonnenstrahlung verwendet.

Aufbau des Pyranometers (Abb. 3.4).

Der Empfangsteil des Pyranometers ist eine thermoelektrische Batterie 1, bestehend aus 87 Thermoelementen aus Manganin und Konstantan. 10 mm lange Streifen aus Manganin und Konstantan werden nacheinander zusammengelötet und in einem 3x3 cm großen Quadrat so ausgelegt, dass sich die Lote in der Mitte und an den Ecken befinden. Außen ist die Oberfläche der Thermosäule mit Ruß und Magnesium bedeckt. Die geraden Anschlüsse der Thermosäule sind weiß lackiert, die ungeraden Anschlüsse

- in Schwarz. Die Knotenpunkte liegen so

schwarze und weiße Bereiche wechseln sich ab

Reis. 3.4. Thermoelektrisches Pyranometer P-3x3

Schachbrettmuster. Durch eine isolierende Papierdichtung wird die Thermosäule an den Rippen der Fliese 2 befestigt und mit dem Körper3 verschraubt.

Aufgrund der unterschiedlichen Absorption der Sonnenstrahlung entsteht ein Temperaturunterschied zwischen den schwarzen und weißen Übergängen, wodurch im Stromkreis ein thermischer Strom entsteht. Die Leitungen der Thermosäule werden an die Klemmen 4 angeschlossen, an die die Drähte angeschlossen werden, die das Pyranometer mit dem Galvanometer verbinden.

Die Oberseite des Gehäuses ist mit einer halbkugelförmigen Glaskappe 5 verschlossen, um die Thermosäule vor Wind und Niederschlag zu schützen. Um die Thermosäule und die Glaskappe vor einer möglichen Kondensation von Wasserdampf zu schützen, befindet sich auf der Unterseite des Gehäuses ein Glastrockner6 mit einem chemischen Feuchtigkeitsabsorber (Natriummetall, Kieselgel usw.).

Ein Gehäuse mit Thermosäule und Glaskappe bildet den Pyranometerkopf, der mit einem Stativ 7 verschraubt ist, das mit einer Schraube 9 in einem Stativ 8 eingespannt ist. Das Stativ wird am Gehäuseboden montiert und verfügt über zwei Stellschrauben10. Bei der Messung von Streu- oder Gesamtstrahlung wird das Pyranometer durch Drehen der Schrauben10 horizontal auf einer Ebene montiert.

Um den Pyranometerkopf vor direkter Sonneneinstrahlung abzuschirmen, wird ein Schattenschirm verwendet, dessen Durchmesser dem Durchmesser der Glaskappe entspricht. Der Schattenschirm ist auf einem Rohr 14 montiert, das mit einer Schraube 13 mit einer horizontalen Stange 12 verbunden ist.

Bei Abschattung des Pyranometerempfängers durch eine Schattenblende wird die Streustrahlung gemessen, bei ohne Abschattung die Gesamtstrahlung.

Zur Bestimmung der Nullposition der Galvanometernadel sowie zum Schutz der Glaskappe vor Beschädigungen ist der Pyranometerkopf mit einer Metallabdeckung 16 abgedeckt.

Installation. Das Gerät wird in einem offenen Bereich installiert. Überprüfen Sie vor der Beobachtung, ob sich im Glastrockner Trockenmittel befindet (1/3 des Trockners sollte mit Trockenmittel gefüllt sein). Anschließend wird das Rohr 14 mit dem Schattenschirm 15 mittels einer Schraube 13 an der Stange 12 befestigt.

Das Pyranometer ist immer mit der gleichen Seite der Sonne zugewandt, die mit einer Zahl auf dem Kopf gekennzeichnet ist. Um den nummerierten Pyranometerkopf zur Sonne zu drehen, wird die Schraube 9 leicht gelöst und in dieser Position gesichert.

Die Horizontalität der Thermosäule wird auf der Ebene 11 überprüft und bei Nichtkorrektheit mit den Stellschrauben 10 nachjustiert.

Das Galvanometer zur Messung der Stärke des Thermostroms ist auf der Nordseite des Pyranometers in einem solchen Abstand installiert, dass der Beobachter beim Ablesen das Pyranometer nicht nur vor direkter Sonneneinstrahlung abschattet.

Strahlen, sondern auch von Teilen des Himmels. Der korrekte Anschluss des Pyranometers an das Galvanometer wird bei abgenommener Pyranometerabdeckung und gelöster Galvanometerverriegelung überprüft. Wenn die Nadel auf der Skala über den Nullpunkt hinaus abweicht, werden die Drähte vertauscht.

Beobachtungen. Überprüfen Sie unmittelbar vor der Beobachtung, ob das Gerät waagerecht und relativ zur Sonne korrekt installiert ist. Zur Messung der Nullposition des Galvanometers wird der Pyranometerkopf mit einem Deckel 16 verschlossen und die Messwerte des Galvanometers N 0 aufgezeichnet. Danach wird die Pyranometerabdeckung entfernt und im Abstand von 10–15 s eine Reihe von Messungen durchgeführt.

Zuerst werden die Galvanometerablesungen bei abgeschattetem Pyranometer durchgeführt, um die Streustrahlung N 1, N 2, N 3 zu bestimmen, dann in der nicht abgeschatteten Position (der Abschattungsschirm wird durch Lösen der Schraube 13 abgesenkt) um die Gesamtstrahlung N 4 zu bestimmen. N 5, N 6. Nach den Beobachtungen wird das Rohr mit der Schattenblende abgeschraubt und das Pyranometer mit dem Gehäusedeckel verschlossen.

Beobachtungen verarbeiten. Aus einer Reihe von Messwerten auf einem Galvanometer für jede Strahlungsart werden die Durchschnittswerte N D und N Q ermittelt:

Anschließend erhält man die korrigierten Werte von N D und N Q. Dazu werden die Skalenkorrekturen N D und N Q aus den Durchschnittswerten aus dem Kalibrierschein des Galvanometers ermittelt und der Geschossablesungswert des Galvanometers davon abgezogen:

ND ND N N0 , NQ NQ N N0 .

Um die Intensität der Streustrahlung D in cal/cm2 min zu bestimmen, ist es notwendig, die Galvanometerwerte N D mit dem Umrechnungsfaktor zu multiplizieren:

Zur Ermittlung der Gesamtstrahlung Q in cal/cm2 min wird zusätzlich ein Korrekturfaktor für die Sonnenhöhe F h eingeführt. Dieser Korrekturfaktor wird im Eichschein in Form einer Grafik angegeben: Auf der Abszissenachse ist die Höhe der Sonne über dem Horizont aufgetragen, auf der Ordinatenachse der Korrekturfaktor.

Unter Berücksichtigung des Korrekturfaktors für die Sonnenhöhe wird die Gesamtstrahlung nach der Formel ermittelt

Q = a (NQ ND )Fh + ND .

Bei der Beobachtung mit einem Pyranometer lässt sich die Intensität der Direktstrahlung auf einer horizontalen Fläche als Differenz zwischen Gesamt- und Streustrahlung berechnen:

Das mobile thermoelektrische Albedometer AP-3x3 ist für bestimmt

Ideal zur Messung der Gesamt-, Streu- und Reflexionsstrahlung unter Feldbedingungen. In der Praxis wird es hauptsächlich zur Messung der Albedo der aktiven Oberfläche verwendet.

Albedometer-Gerät. Der Empfänger des Albedometers (Abb. 3.5) ist der Pyranometerkopf1, der über eine Hülse2 an ein Rohr3 mit Kardanring4 und Griff5 geschraubt ist. Durch Drehen des Griffs um 180° kann der Empfänger nach oben gerichtet werden, um einfallende Kurzwellenstrahlung zu messen, und nach unten, um reflektierte Kurzwellenstrahlung zu messen. Um sicherzustellen, dass sich das Rohr in einer vertikalen Position befindet, gleitet in seinem Inneren auf einer Stange ein spezielles Gewicht, das sich beim Drehen des Geräts immer nach unten bewegt. Um Stöße beim Drehen des Geräts abzufedern, sind an den Enden des Rohrs Gummidichtungen angebracht6.

Im zerlegten Zustand wird das Gerät auf dem Boden eines Metallgehäuses montiert.

(C) mit geöffnetem Empfänger und gelöstem Galvanometer-Ableiter. Geht die Galvanometernadel über den Nullpunkt hinaus, werden die Drähte vertauscht.

Bei Beobachtungen in einem Dauergebiet wird der Albedometerempfänger in einer Höhe von 1–1,5 m über der aktiven Oberfläche und auf landwirtschaftlichen Feldern in einem Abstand von 0,5 m von der obersten Ebene der Vegetationsdecke installiert. Bei der Messung von Gesamt- und Streustrahlung wird der Kopf des Albedometers mit seiner Zahl zur Sonne gedreht.

Beobachtungen. Markieren Sie 3 Minuten vor Beginn der Beobachtungen den Nullpunkt. Dazu wird der Albedometerkopf mit einem Deckel verschlossen und die Messwerte des Galvanometers N 0 erfasst. Öffnen Sie dann den Deckel und nehmen Sie drei Messungen am Galvanometer vor, wobei der Empfänger des Albedometers nach oben gerichtet ist, um die einfallende Gesamtstrahlung zu messen: N 1, N 2, N 3. Nach der dritten Messung wird der Empfänger heruntergedreht und nach 1 Minute werden drei Messungen zur Messung der reflektierten Strahlung durchgeführt: N 4, N 5, N 6. Dann wird der Empfänger wieder aufgedreht und nach 1 Minute werden noch drei weitere Messungen vorgenommen, um die einfallende Gesamtstrahlung zu messen: N 7, N 8, N 9. Nach Abschluss einer Lesereihe wird der Empfänger mit einem Deckel verschlossen.

Beobachtungen verarbeiten. Berechnen Sie zunächst die Durchschnittswerte des Galvanometers für jede Strahlungsart N Q und N Rk:

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

N Rk N 4N 5N 6. 3

Anschließend wird eine Skalenkorrektur aus dem Kalibrierschein N Q und N Rk auf die Mittelwerte vorgenommen, der Nullpunkt N 0 abgezogen und die korrigierten Werte N Q und N Rk ermittelt:

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

Da die Albedo als Verhältnis der reflektierten Strahlung zur Gesamtstrahlung ausgedrückt wird, wird der Umrechnungsfaktor reduziert und die Albedo als Verhältnis der korrigierten Galvanometerwerte bei der Messung der reflektierten Strahlung und der Gesamtstrahlung (in Prozent) berechnet:

Das Albedometer ist das vielseitigste Gerät. Wenn ein Umrechnungsfaktor vorhanden ist, kann damit die Gesamtstrahlung, gestreut, reflektiert, ermittelt und die Direktstrahlung auf einer horizontalen Fläche berechnet werden. Bei der Streustrahlungsbeobachtung ist die Verwendung einer Schattenblende erforderlich, um den Empfänger vor direkter Sonneneinstrahlung zu schützen.

Thermoelektrisches Waagenmessgerät M-10 zum Messen verwendet

Bestimmung der Strahlungsbilanz der darunter liegenden Oberfläche oder Reststrahlung, die die algebraische Summe aller Arten von Strahlung ist, die von dieser Oberfläche empfangen und verloren werden. Der einfallende Teil der Strahlung besteht aus direkter Strahlung auf der horizontalen Fläche S“, Streustrahlung D und atmosphärischer Strahlung E a. Der ausgehende Teil der Strahlungsbilanz bzw. ausgehende Strahlung besteht aus reflektierter kurzwelliger Strahlung R K und langwelliger Strahlung von der Erde E 3.

Der Betrieb des Bilanzmessers basiert auf der Umwandlung von Strahlungsflüssen in thermoelektromotorische Kraft mithilfe einer Thermosäule.

Die in der Thermosäule entstehende elektromotorische Kraft ist proportional zur Temperaturdifferenz zwischen dem oberen und unteren Empfänger des Bilanzmessers. Da die Temperatur der Empfänger von der ein- und ausgehenden Strahlung abhängt, ist die elektromotorische Kraft proportional zur Differenz der Strahlungsflüsse, die von oberhalb und unterhalb der Empfänger eintreffen.

Die Strahlungsbilanz B wird bei Messung mit einem Bilanzmessgerät durch die Gleichung ausgedrückt

Ablesung des Galvanometers N; Korrekturfaktor k unter Berücksichtigung des Einflusses der Windgeschwindigkeit (Tabelle 3.1).

Tabelle 3.1

Korrekturfaktor k (Beispiel)

Die Ablesungen des Ausgleichsmessers, multipliziert mit dem Korrekturfaktor, der einer bestimmten Windgeschwindigkeit entspricht, werden auf die Ablesungen des Ausgleichsmessers bei Windstille reduziert.

Balance-Messgerät(Abb. 3.6). Der Empfänger des Waagenmessers besteht aus zwei geschwärzten dünnen Kupferplatten 1 und 2, die die Form eines Quadrats mit einer Seitenlänge von 48 mm haben. Im Inneren sind 3 und 4 Thermosäulen durch Papierdichtungen mit ihnen verklebt. Die Verbindungen werden durch Windungen aus Konstantanband gebildet, die auf einen Kupferblock gewickelt sind5. Jede Windung des Bandes ist zur Hälfte versilbert. Anfang und Ende der Silberschicht dienen als Thermosiegel. Die geraden Verbindungsstellen werden oben verklebt, die ungeraden

zur Bodenplatte. Die gesamte Thermosäule besteht aus zehn Stäben, auf die jeweils 32–33 Windungen gewickelt sind. Der Waagenempfänger ist in einem scheibenförmigen Gehäuse6 mit einem Durchmesser von 96 mm und einer Dicke von 4 mm untergebracht. Der Körper ist mit einem Griff7 verbunden, durch den Leitungen8 von der Thermosäule geführt werden. Waagenmessgerät mit Kugelgelenken

Installation. Das Gerät wird mit einer Steckdose am Ende einer Holzlatte in einer Höhe von 1,5 m über dem Boden befestigt. Der Empfänger wird immer horizontal mit der gleichen Empfangsseite nach oben installiert, auf dem Gerät mit der Nummer 1 gekennzeichnet. Die Leitungen von der Thermosäule werden an das Galvanometer angeschlossen.

In den meisten Fällen wird der Waagenzähler mit einer Abschirmung vor direkter Sonneneinstrahlung abgeschirmt. Daher wird zur Messung der direkten Sonneneinstrahlung auf derselben Schiene wie das Balancemeter ein Aktinometer installiert. Um den Einfluss der Windgeschwindigkeit zu berücksichtigen, wird auf Höhe des Balancemessers und in geringem Abstand davon ein Anemometer installiert.

Beobachtungen. 3 Minuten vor Beobachtungsbeginn wird der Nullpunkt des Bilanzmessers N 0 ermittelt. Dies geschieht im offenen Kreislauf. Danach wird das Balance-Messgerät mit dem Galvanometer verbunden, so dass die Galvanometernadel nach rechts abweicht, und es werden drei Ablesungen am Balance-Meter N 1, N 2, N 3 und gleichzeitig drei Ablesungen am Anemometer 1, 2, 3 vorgenommen . Wenn das Waagenmessgerät mit einem Schattenschirm installiert ist, werden nach der ersten und zweiten Ablesung am Waagenmessgerät zwei Ablesungen am Aktinometer vorgenommen

Die blendende Sonnenscheibe erregt seit jeher die Gemüter der Menschen und diente als fruchtbares Thema für Legenden und Mythen. Seit jeher vermuten die Menschen seine Auswirkungen auf die Erde. Wie nah waren unsere entfernten Vorfahren an der Wahrheit. Der Strahlungsenergie der Sonne verdanken wir die Existenz des Lebens auf der Erde.

Was ist die radioaktive Strahlung unseres Sterns und wie beeinflusst sie irdische Prozesse?

Was ist Sonnenstrahlung?

Sonnenstrahlung ist die Gesamtheit der Sonnenmaterie und -energie, die auf die Erde gelangt. Die Energie breitet sich in Form elektromagnetischer Wellen mit einer Geschwindigkeit von 300.000 Kilometern pro Sekunde aus, durchquert die Atmosphäre und erreicht die Erde in 8 Minuten. Das Spektrum der an diesem „Marathon“ teilnehmenden Wellen ist sehr breit – von Radiowellen bis hin zu Röntgenstrahlen, einschließlich des sichtbaren Teils des Spektrums. Die Erdoberfläche steht unter dem Einfluss sowohl direkter als auch gestreuter Sonnenstrahlen aus der Erdatmosphäre. Es ist die Streuung blau-blauer Strahlen in der Atmosphäre, die das Blau des Himmels an einem klaren Tag erklärt. Die gelb-orange Farbe der Sonnenscheibe ist darauf zurückzuführen, dass die entsprechenden Wellen nahezu streuungsfrei hindurchgehen.

Mit einer Verzögerung von 2–3 Tagen erreicht der „Sonnenwind“ die Erde, die eine Fortsetzung der Sonnenkorona darstellt und aus Atomkernen leichter Elemente (Wasserstoff und Helium) sowie Elektronen besteht. Es ist ganz natürlich, dass Sonneneinstrahlung eine starke Wirkung auf den menschlichen Körper hat.

Der Einfluss der Sonnenstrahlung auf den menschlichen Körper

Das elektromagnetische Spektrum der Sonnenstrahlung besteht aus infraroten, sichtbaren und ultravioletten Anteilen. Da ihre Quanten unterschiedliche Energien haben, wirken sie unterschiedlich auf den Menschen.

Innenbeleuchtung

Auch die hygienische Bedeutung der Sonnenstrahlung ist äußerst hoch. Da sichtbares Licht ein entscheidender Faktor für die Gewinnung von Informationen über die Außenwelt ist, ist es notwendig, für eine ausreichende Beleuchtung des Raumes zu sorgen. Die Regulierung erfolgt gemäß SNiP, das für die Sonneneinstrahlung unter Berücksichtigung der Licht- und Klimaeigenschaften verschiedener geografischer Zonen erstellt und bei der Planung und dem Bau verschiedener Anlagen berücksichtigt wird.

Schon eine oberflächliche Analyse des elektromagnetischen Spektrums der Sonnenstrahlung beweist, wie groß der Einfluss dieser Strahlungsart auf den menschlichen Körper ist.

Verteilung der Sonnenstrahlung über die Erdoberfläche

Nicht die gesamte Strahlung der Sonne erreicht die Erdoberfläche. Und dafür gibt es viele Gründe. Die Erde wehrt den Angriff der Strahlen, die ihre Biosphäre zerstören, standhaft ab. Diese Funktion übernimmt der Ozonschild unseres Planeten, der den Durchgang des aggressivsten Teils der ultravioletten Strahlung verhindert. Ein atmosphärischer Filter in Form von Wasserdampf, Kohlendioxid und in der Luft schwebenden Staubpartikeln reflektiert, streut und absorbiert weitgehend die Sonnenstrahlung.

Der Teil davon, der alle diese Hindernisse überwunden hat, fällt je nach Breitengrad des Gebiets in unterschiedlichen Winkeln auf die Erdoberfläche. Die lebensspendende Wärme der Sonne ist ungleichmäßig über das Territorium unseres Planeten verteilt. Da sich die Höhe der Sonne über dem Horizont im Laufe des Jahres ändert, ändert sich auch die Luftmasse, durch die der Weg der Sonnenstrahlen verläuft. All dies beeinflusst die Verteilung der Sonnenstrahlungsintensität auf dem Planeten. Die allgemeine Tendenz ist folgende: Dieser Parameter nimmt vom Pol zum Äquator zu, da je größer der Einfallswinkel der Strahlen ist, desto mehr Wärme fällt pro Flächeneinheit.

Mithilfe von Sonnenstrahlungskarten können Sie sich ein Bild von der Verteilung der Sonnenstrahlungsintensität über die Erdoberfläche machen.

Der Einfluss der Sonnenstrahlung auf das Erdklima

Der Infrarotanteil der Sonnenstrahlung hat entscheidenden Einfluss auf das Klima der Erde.

Es ist klar, dass dies nur geschieht, wenn die Sonne über dem Horizont steht. Dieser Einfluss hängt von der Entfernung unseres Planeten von der Sonne ab, die sich im Laufe des Jahres ändert. Die Erdumlaufbahn ist eine Ellipse, in der sich die Sonne befindet. Auf ihrer jährlichen Reise um die Sonne entfernt sich die Erde entweder von ihrem Stern oder nähert sich ihm.

Neben der Entfernungsänderung wird die Menge der die Erde erreichenden Strahlung durch die Neigung der Erdachse zur Orbitalebene (66,5°) und den dadurch verursachten Wechsel der Jahreszeiten bestimmt. Im Sommer ist es größer als im Winter. Am Äquator gibt es diesen Faktor nicht, aber mit zunehmender Breite des Beobachtungsortes wird die Kluft zwischen Sommer und Winter erheblich.

Bei den auf der Sonne ablaufenden Prozessen kommt es zu Katastrophen aller Art. Ihre Auswirkungen werden teilweise durch enorme Entfernungen, die schützenden Eigenschaften der Erdatmosphäre und das Erdmagnetfeld ausgeglichen.

So schützen Sie sich vor Sonneneinstrahlung

Der Infrarotanteil der Sonnenstrahlung ist die begehrte Wärme, auf die sich die Bewohner mittlerer und nördlicher Breiten in allen anderen Jahreszeiten freuen. Der Gesundheitsfaktor Sonnenstrahlung wird sowohl von gesunden als auch kranken Menschen genutzt.

Wir dürfen jedoch nicht vergessen, dass Hitze ebenso wie ultraviolette Strahlung ein sehr starker Reizstoff ist. Der Missbrauch ihrer Wirkung kann zu Verbrennungen, allgemeiner Überhitzung des Körpers und sogar zur Verschlimmerung chronischer Krankheiten führen. Beim Sonnenbaden sollten Sie sich an bewährte Regeln halten. Beim Sonnenbaden an klaren, sonnigen Tagen ist besondere Vorsicht geboten. Säuglinge und ältere Menschen, Patienten mit chronischer Tuberkulose und Problemen mit dem Herz-Kreislauf-System sollten sich im Schatten mit diffuser Sonneneinstrahlung begnügen. Dieses ultraviolette Licht reicht völlig aus, um den Bedarf des Körpers zu decken.

Auch junge Menschen, die keine besonderen gesundheitlichen Probleme haben, sollten vor Sonneneinstrahlung geschützt werden.

Nun ist eine Bewegung entstanden, deren Aktivisten sich gegen das Bräunen aussprechen. Und das nicht umsonst. Gebräunte Haut ist zweifellos schön. Aber das vom Körper produzierte Melanin (was wir Bräunung nennen) ist seine Schutzreaktion auf Sonneneinstrahlung. Es gibt keine Vorteile durch Bräunen! Es gibt sogar Hinweise darauf, dass Bräunen das Leben verkürzt, da Strahlung eine kumulative Eigenschaft hat – sie sammelt sich ein Leben lang an.

Wenn die Situation so ernst ist, sollten Sie die Regeln zum Schutz vor Sonneneinstrahlung genau befolgen:

• Begrenzen Sie die Bräunungszeit streng und führen Sie die Bräunung nur zu sicheren Zeiten durch.
• Bei starker Sonneneinstrahlung sollten Sie einen breitkrempigen Hut, geschlossene Kleidung, eine Sonnenbrille und einen Regenschirm tragen.
• Verwenden Sie nur hochwertige Sonnenschutzmittel.

Ist Sonneneinstrahlung zu jeder Jahreszeit gefährlich für den Menschen? Die Menge der Sonnenstrahlung, die die Erde erreicht, hängt mit dem Wechsel der Jahreszeiten zusammen. In mittleren Breiten sind es im Sommer 25 % mehr als im Winter. Am Äquator gibt es keinen Unterschied, aber mit zunehmender Breite des Beobachtungsortes nimmt dieser Unterschied zu. Dies liegt daran, dass unser Planet in einem Winkel von 23,3 Grad zur Sonne geneigt ist. Im Winter liegt er tief über dem Horizont und beleuchtet den Boden nur mit gleitenden Strahlen, die die beleuchtete Oberfläche weniger aufheizen. Diese Position der Strahlen führt dazu, dass sie sich über eine größere Fläche verteilen, was ihre Intensität im Vergleich zum sommerlichen steilen Abfall verringert. Darüber hinaus „verlängert“ das Vorhandensein eines spitzen Winkels beim Durchgang der Strahlen durch die Atmosphäre ihren Weg, wodurch sie mehr Wärme verlieren. Dieser Umstand verringert die Auswirkungen der Sonneneinstrahlung im Winter.

Die Sonne ist ein Stern, der für unseren Planeten Wärme und Licht liefert. Es „kontrolliert“ das Klima, den Wechsel der Jahreszeiten und den Zustand der gesamten Biosphäre der Erde. Und nur die Kenntnis der Gesetze dieses mächtigen Einflusses wird es uns ermöglichen, dieses lebensspendende Geschenk zum Wohle der Gesundheit der Menschen zu nutzen.

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 wichtigsten 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, sodass die Luft keine Gelegenheit 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 Sonneneinstrahlungsfaktoren 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.