كان القرص الشمسي المسبب للعمى يثير عقول الناس في جميع الأوقات، وكان بمثابة موضوع خصب للأساطير والخرافات. منذ العصور القديمة، خمن الناس حول تأثيره على الأرض. كم كان أسلافنا البعيدين قريبين من الحقيقة. إن طاقة الشمس المشعة هي التي ندين بوجود الحياة على الأرض.

ما هو الإشعاع المشع لنجمنا وكيف يؤثر على العمليات الأرضية؟

ما هو الإشعاع الشمسي

الإشعاع الشمسي هو مزيج من المادة الشمسية والطاقة التي تدخل الأرض. وتنتشر الطاقة على شكل موجات كهرومغناطيسية بسرعة 300 ألف كيلومتر في الثانية، وتمر عبر الغلاف الجوي وتصل إلى الأرض في 8 دقائق. نطاق الموجات المشاركة في هذا "الماراثون" واسع جدًا - من موجات الراديو إلى الأشعة السينية، بما في ذلك الجزء المرئي من الطيف. يتعرض سطح الأرض لتأثير أشعة الشمس المباشرة والمتناثرة من الغلاف الجوي للأرض. إن تناثر الأشعة الزرقاء المزرقة في الغلاف الجوي هو الذي يفسر زرقة السماء في يوم صافٍ. يرجع اللون الأصفر البرتقالي لقرص الشمس إلى حقيقة أن الموجات المقابلة له تمر دون تشتت تقريبًا.

وبتأخر 2-3 أيام تصل "الرياح الشمسية" إلى الأرض، وهي استمرار للإكليل الشمسي وتتكون من نوى ذرات العناصر الخفيفة (الهيدروجين والهيليوم)، وكذلك الإلكترونات. ومن الطبيعي تماما أن اشعاع شمسيله أقوى تأثير على جسم الإنسان.

تأثير الإشعاع الشمسي على جسم الإنسان

يتكون الطيف الكهرومغناطيسي للإشعاع الشمسي من أجزاء الأشعة تحت الحمراء والمرئية والأشعة فوق البنفسجية. وبما أن الكميات الخاصة بها لها طاقات مختلفة، فإن لها تأثيرات متنوعة على الشخص.

إضاءة داخلية

كما أن الأهمية الصحية للإشعاع الشمسي عالية للغاية. وبما أن الضوء المرئي هو عامل حاسم في الحصول على معلومات حول العالم الخارجي، فمن الضروري توفير مستوى كاف من الإضاءة في الغرفة. يتم تنظيمها وفقًا لـ SNiP، والتي يتم تجميعها للإشعاع الشمسي مع مراعاة الخصائص الخفيفة والمناخية للمناطق الجغرافية المختلفة وتؤخذ في الاعتبار عند تصميم وبناء المرافق المختلفة.

حتى التحليل السطحي للطيف الكهرومغناطيسي اشعاع شمسييثبت مدى تأثير هذا النوع من الإشعاع على جسم الإنسان.

توزيع الإشعاع الشمسي على أراضي الأرض

لا يصل كل الإشعاع القادم من الشمس إلى سطح الأرض. وهناك أسباب كثيرة لذلك. تصد الأرض بثبات هجوم تلك الأشعة التي تضر بمحيطها الحيوي. يتم تنفيذ هذه الوظيفة بواسطة درع الأوزون لكوكبنا، مما يمنع الجزء الأكثر عدوانية من الأشعة فوق البنفسجية من المرور. مرشح الغلاف الجوي على شكل بخار الماء وثاني أكسيد الكربون وجزيئات الغبار العالقة في الهواء - يعكس إلى حد كبير الإشعاع الشمسي وينثره ويمتصه.

ذلك الجزء الذي تغلب على كل هذه العوائق يسقط على سطح الأرض بزوايا مختلفة حسب خط عرض المنطقة. يتم توزيع الحرارة الشمسية الواهبة للحياة بشكل غير متساو على أراضي كوكبنا. ومع تغير ارتفاع الشمس خلال العام، تتغير كتلة الهواء فوق الأفق، والتي يمر من خلالها مسار أشعة الشمس. كل هذا يؤثر على توزيع شدة الإشعاع الشمسي على الكوكب. الاتجاه العام هو أن هذه المعلمة تزداد من القطب إلى خط الاستواء، حيث أنه كلما زادت زاوية سقوط الأشعة، كلما زادت الحرارة الداخلة لكل وحدة مساحة.

تتيح لك خرائط الإشعاع الشمسي الحصول على صورة لتوزيع شدة الإشعاع الشمسي على أراضي الأرض.

تأثير الإشعاع الشمسي على مناخ الأرض

إن مكون الأشعة تحت الحمراء للإشعاع الشمسي له تأثير حاسم على مناخ الأرض.

ومن الواضح أن هذا لا يحدث إلا في الوقت الذي تكون فيه الشمس فوق الأفق. ويعتمد هذا التأثير على بعد كوكبنا عن الشمس، والذي يتغير خلال العام. مدار الأرض عبارة عن قطع ناقص، بداخله الشمس. في رحلتها السنوية حول الشمس، تبتعد الأرض عن نجمها، ثم تقترب منها.

بالإضافة إلى تغيير المسافة، يتم تحديد كمية الإشعاع الداخل إلى الأرض من خلال ميل محور الأرض إلى مستوى المدار (66.5 درجة) وتغير الفصول الناتج عنه. ويكون في الصيف أكثر منه في الشتاء. عند خط الاستواء، يغيب هذا العامل، لكن مع زيادة خط عرض موقع الرصد، تصبح الفجوة بين الصيف والشتاء كبيرة.

تحدث جميع أنواع الكوارث في العمليات التي تحدث في الشمس. ويقابل تأثيرها جزئيًا المسافات الشاسعة وخصائص الحماية الغلاف الجوي للأرضوالمجال المغناطيسي للأرض.

كيف تحمي نفسك من الإشعاع الشمسي

إن مكون الأشعة تحت الحمراء للإشعاع الشمسي هو الدفء المرغوب فيه والذي يتطلع إليه سكان خطوط العرض الوسطى والشمالية في جميع الفصول الأخرى من العام. يستخدم الإشعاع الشمسي كعامل شفاء من قبل كل من الأشخاص الأصحاء والمرضى.

ومع ذلك، يجب ألا ننسى أن الحرارة، مثل الأشعة فوق البنفسجية، هي مصدر إزعاج قوي للغاية. يمكن أن يؤدي إساءة استخدام عملهم إلى حدوث حروق وارتفاع درجة حرارة الجسم بشكل عام وحتى تفاقم المشكلة الأمراض المزمنة. عند أخذ حمامات الشمس، يجب عليك اتباع القواعد التي أثبتتها الحياة. وينبغي توخي الحذر بشكل خاص عند أخذ حمامات الشمس على سطح واضح أيام مشمسة. يجب أن يكون الرضع وكبار السن والمرضى الذين يعانون من مرض السل المزمن ومشاكل في نظام القلب والأوعية الدموية راضين عن الإشعاع الشمسي المنتشر في الظل. هذه الأشعة فوق البنفسجية كافية لتلبية احتياجات الجسم.

وحتى الشباب الذين لا يعانون من مشاكل صحية خاصة يجب حمايتهم من الإشعاع الشمسي.

الآن هناك حركة يعارض نشطاؤها الدباغة. وليس عبثا. الجلد المدبوغ جميل بلا شك. لكن الميلانين الذي ينتجه الجسم (ما نسميه حروق الشمس) هو رد فعله الوقائي لتأثيرات الإشعاع الشمسي. لا فوائد لحروق الشمس!حتى أن هناك أدلة على أن حروق الشمس تقصر الحياة، لأن الإشعاع له خاصية تراكمية - فهو يتراكم طوال الحياة.

إذا كان الوضع خطيرًا جدًا، فيجب عليك اتباع القواعد التي تنص على كيفية حماية نفسك من الإشعاع الشمسي بدقة:

• تحديد وقت حمامات الشمس بشكل صارم وعدم القيام بذلك إلا خلال الساعات الآمنة؛
• عندما تكون في الشمس النشطة، يجب عليك ارتداء قبعة واسعة الحواف وملابس مغلقة ونظارات شمسية ومظلة؛
• استخدم فقط واقي الشمس عالي الجودة.

هل الإشعاع الشمسي خطير على الإنسان في جميع أوقات السنة؟ وترتبط كمية الإشعاع الشمسي التي تصل إلى الأرض بتغير الفصول. وفي خطوط العرض الوسطى في الصيف تزيد بنسبة 25٪ عنها في الشتاء. وعند خط الاستواء لا يوجد هذا الاختلاف، ولكن مع زيادة خط عرض مكان الرصد يزداد هذا الاختلاف. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن كوكبنا يميل بزاوية 23.3 درجة بالنسبة للشمس. وفي الشتاء، يكون منخفضًا فوق الأفق ولا يضيء الأرض إلا بأشعة مزلقة، مما يؤدي إلى تدفئة السطح المضيء بشكل أقل. يؤدي وضع الأشعة هذا إلى توزيعها على سطح أكبر، مما يقلل من كثافتها مقارنة بفصل الصيف. بالإضافة إلى الحضور زاوية حادةعندما تمر الأشعة عبر الغلاف الجوي، فإنها "تطيل" مسارها، مما يجعلها تفقد المزيد من الحرارة. هذا الظرف يقلل من تأثير الإشعاع الشمسي في الشتاء.

الشمس نجم يمثل مصدر الحرارة والضوء لكوكبنا. إنه "يحكم" المناخ وتغير الفصول وحالة المحيط الحيوي للأرض بأكمله. ومعرفة قوانين هذا التأثير القوي فقط هي التي ستسمح باستخدام هذه الهدية الواهبة للحياة لصالح صحة الناس.

Dazhbog بين السلاف، أبولو بين اليونانيين القدماء، ميثرا بين الهندو-إيرانيين، آمون رع بين المصريين القدماء، Tonatiu بين الأزتيك - في وحدة الوجود القديمة، أطلق الناس على الله الشمس بهذه الأسماء.

لقد فهم الناس منذ العصور القديمة أهمية عظيمةلأن الحياة على الأرض لها الشمس وتؤلهها.

لمعان الشمس ضخم ويبلغ 3.85x10 23 كيلو واط. الطاقة الشمسية التي تعمل على مساحة 1 م2 فقط قادرة على شحن محرك بقدرة 1.4 كيلووات.

مصدر الطاقة هو رد فعل نووي حراريمروراً بنواة النجم.

الناتج 4 هو تقريباً (0.01%) هيليوم الأرض بأكمله.

ينبعث نجم نظامنا من الإشعاع الكهرومغناطيسي والجسيمي. من الجانب الخارجي لهالة الشمس، تهب الرياح الشمسية، المكونة من البروتونات والإلكترونات وجسيمات ألفا، إلى الفضاء الخارجي. مع الرياح الشمسية، يتم فقدان 2-3x10 -14 كتلة من النجم سنويا. ترتبط العواصف المغناطيسية والأضواء القطبية بالإشعاع الجسيمي.

يصل الإشعاع الكهرومغناطيسي (الإشعاع الشمسي) إلى سطح كوكبنا على شكل أشعة مباشرة ومتناثرة. نطاقه الطيفي هو:

• الأشعة فوق البنفسجية
• الأشعة السينية؛
• أشعة جاما.

يمثل الجزء القصير 7٪ فقط من الطاقة. يشكل الضوء المرئي 48% من طاقة الإشعاع الشمسي. وهو يتألف بشكل رئيسي من طيف الانبعاث الأزرق والأخضر، 45٪ الأشعة تحت الحمراءويتم تمثيل جزء صغير فقط من خلال البث الراديوي.

تنقسم الأشعة فوق البنفسجية حسب الطول الموجي إلى:

تصل معظم الأشعة فوق البنفسجية ذات الطول الموجي الطويل إلى سطح الأرض. تعتمد كمية طاقة الأشعة فوق البنفسجية – باء التي تصل إلى سطح الكوكب على حالة طبقة الأوزون. يتم امتصاص الأشعة فوق البنفسجية (UV-C) بالكامل تقريبًا بواسطة طبقة الأوزون والغازات الجوية. في عام 1994، اقترحت منظمة الصحة العالمية والمنظمة العالمية للأرصاد الجوية إدخال مؤشر للأشعة فوق البنفسجية (UV، W / m 2).

الجزء المرئي من الضوء لا يمتصه الغلاف الجوي، بل تتبدد موجات ذات طيف معين. يتم امتصاص لون الأشعة تحت الحمراء أو الطاقة الحرارية في نطاق الموجة المتوسطة بشكل أساسي عن طريق بخار الماء وثاني أكسيد الكربون. مصدر الطيف الطويل الموجي هو سطح الأرض.

جميع النطاقات المذكورة أعلاه لها أهمية كبيرة للحياة على الأرض. جزء كبير من الإشعاع الشمسي لا يصل إلى سطح الأرض. يتم تسجيل الأنواع التالية من الإشعاع بالقرب من سطح الكوكب:

• 1% من الأشعة فوق البنفسجية؛
• 40% بصري؛
• الأشعة تحت الحمراء 59%.

أنواع الإشعاع

تعتمد شدة الإشعاع الشمسي على:

• خط العرض؛
• موسم؛
• وقت اليوم؛
• حالة الغلاف الجوي
• خصائص وتضاريس سطح الأرض.

في أجزاء مختلفة من الأرض، يؤثر الإشعاع الشمسي على الكائنات الحية بطرق مختلفة.

يمكن تقسيم العمليات البيولوجية الضوئية التي تحدث تحت تأثير الطاقة الضوئية، اعتمادًا على دورها، إلى المجموعات التالية:

• تخليق المواد النشطة بيولوجيا (التمثيل الضوئي)؛
• العمليات البيولوجية الضوئية التي تساعد على التنقل في الفضاء وتساعد في الحصول على المعلومات (الانجذاب الضوئي، والرؤية، والفترة الضوئية)؛
• الآثار الضارة (الطفرات، والعمليات المسرطنة، والتأثيرات المدمرة على المواد النشطة بيولوجيا).

حساب التشمس

للإشعاع الضوئي تأثير محفز على العمليات الحيوية الضوئية في الجسم - تخليق الفيتامينات والأصباغ والتحفيز الضوئي للخلايا. ويجري حاليا دراسة تأثير التوعية ضوء الشمس.

تعمل الأشعة فوق البنفسجية، التي تعمل على جلد جسم الإنسان، على تحفيز تخليق الفيتامينات D وB4 والبروتينات، التي تنظم العديد من العمليات الفسيولوجية. تؤثر الأشعة فوق البنفسجية على:

• عمليات التمثيل الغذائي.
• الجهاز المناعي؛
• الجهاز العصبي؛
• نظام الغدد الصماء.

يعتمد تأثير التحسس للأشعة فوق البنفسجية على الطول الموجي:

يتم التعبير عن التأثير المحفز لأشعة الشمس في زيادة المناعة المحددة وغير المحددة. لذلك، على سبيل المثال، عند الأطفال الذين يتعرضون للأشعة فوق البنفسجية الطبيعية المعتدلة، يتم تقليل عدد نزلات البرد بنسبة 1/3. وفي نفس الوقت تزداد فعالية العلاج ولا توجد مضاعفات وتقل مدة المرض.

تُستخدم الخصائص المبيدة للجراثيم للطيف قصير الموجة من الأشعة فوق البنفسجية في الطب وصناعة الأغذية وإنتاج الأدوية لتطهير البيئات والهواء والمنتجات. الأشعة فوق البنفسجية تدمر عصية السل في غضون بضع دقائق، والمكورات العنقودية - في 25 دقيقة، والعامل المسبب لحمى التيفوئيد - في 60 دقيقة.

تستجيب المناعة غير النوعية، استجابةً للإشعاع فوق البنفسجي، بزيادة في عيارات التكملة والتراص، وزيادة في نشاط الخلايا البالعة. لكن زيادة الأشعة فوق البنفسجية تسبب تغيرات مرضية في الجسم:

• سرطان الجلد؛
• الحمامي الشمسية
• تلف الجهاز المناعي، والذي يتم التعبير عنه في ظهور النمش، الشامات، النمش الشمسي.

الجزء المرئي من ضوء الشمس:

• يجعل من الممكن الحصول على 80٪ من المعلومات باستخدام محلل مرئي؛
• يسرع عمليات التمثيل الغذائي.
• يحسن المزاج والرفاهية العامة.
• يسخن.
• يؤثر على حالة الجهاز العصبي المركزي.
• يحدد الإيقاعات اليومية.

تعتمد درجة التعرض للأشعة تحت الحمراء على الطول الموجي:

• موجة طويلة - لها قدرة اختراق ضعيفة ويتم امتصاصها إلى حد كبير عن طريق سطح الجلد، مما يسبب الحمامي.
• الموجة القصيرة - تخترق عمق الجسم، مما يوفر تأثيرًا موسعًا للأوعية ومسكنًا ومضادًا للالتهابات.

وبالإضافة إلى تأثيره على الكائنات الحية، فإن للإشعاع الشمسي أهمية كبيرة في تشكيل مناخ الأرض.

أهمية الإشعاع الشمسي للمناخ

الشمس هي المصدر الرئيسي للحرارة التي تحدد مناخ الأرض. في المراحل الأولى من تطور الأرض، كانت الشمس تشع حرارة أقل بنسبة 30% عما تبعثه الآن. ولكن بسبب تشبع الغلاف الجوي بالغازات والغبار البركاني، كان المناخ على الأرض رطبا ودافئا.

في شدة التشميس، هناك دورية، مما يسبب ارتفاع درجة حرارة المناخ وتبريده. تشرح التقلبات العصر الجليدي الصغير الذي بدأ في القرنين الرابع عشر والتاسع عشر. واحترار المناخ لوحظ في الفترة 1900-1950.

في تاريخ الكوكب، يتم ملاحظة دورية التغيير في ميل المحور وتطرف المدار، مما يغير إعادة توزيع الإشعاع الشمسي على السطح ويؤثر على المناخ. على سبيل المثال، تنعكس هذه التغيرات في الزيادة والنقصان في مساحة الصحراء الكبرى.

تستمر الفترات بين الجليدية حوالي 10000 سنة. الأرض حاليا في فترة ما بين العصور الجليدية تسمى الهليوسين. وبسبب النشاط الزراعي البشري المبكر، تستمر هذه الفترة لفترة أطول من المتوقع.

وقد وصف العلماء دورات تغير المناخ التي تمتد من 35 إلى 45 عامًا، يتغير خلالها المناخ الجاف والدافئ إلى بارد ورطب. إنها تؤثر على ملء المياه الداخلية، ومستوى المحيط العالمي، والتغيرات في التجلد في القطب الشمالي.

يتم توزيع الإشعاع الشمسي بشكل مختلف. على سبيل المثال، في خطوط العرض الوسطى في الفترة من 1984 إلى 2008، كانت هناك زيادة في الإشعاع الشمسي الكلي والمباشر وانخفاض في الإشعاع الشمسي المنتشر. ويلاحظ أيضًا حدوث تغيرات في الشدة على مدار العام. لذلك، تقع الذروة في مايو وأغسطس، والحد الأدنى - في فصل الشتاء.

منذ ارتفاع الشمس وطول ساعات النهار في وقت الصيفأكثر من ذلك، تمثل هذه الفترة ما يصل إلى 50٪ من إجمالي الإشعاع السنوي. وفي الفترة من نوفمبر إلى فبراير - 5% فقط.

تؤثر كمية الإشعاع الشمسي الساقط على سطح معين من الأرض على مؤشرات مناخية مهمة:

• درجة حرارة؛
• رطوبة؛
• الضغط الجوي;
• الغيوم.
• تساقط؛
• سرعة الرياح.

تؤدي زيادة الإشعاع الشمسي إلى زيادة درجة الحرارة والضغط الجوي، وترتبط بقية الخصائص عكسيا. لقد وجد العلماء أن مستويات الإشعاع الشمسي الكلي والمباشر لها التأثير الأكبر على المناخ.

تدابير الحماية من الشمس

للإشعاع الشمسي تأثير تحسسي وضار على الإنسان يتمثل في الحرارة وضربة الشمس، التأثير السلبيالإشعاع على الجلد. الآن عدد كبير منانضم المشاهير إلى الحركة المناهضة للتسمير.

تقول أنجلينا جولي، على سبيل المثال، إنها لا تريد التضحية بعدة سنوات من حياتها من أجل أسبوعين من حروق الشمس.

لحماية نفسك من الإشعاع الشمسي يجب عليك:

1. يعتبر أخذ حمامات الشمس في الصباح والمساء هو الوقت الأكثر أمانًا؛
2. استخدام النظارات الشمسية.
3. خلال فترة الشمس النشطة:

• تغطية الرأس والمناطق المكشوفة من الجسم؛
• استخدمي واقي الشمس مع مرشح للأشعة فوق البنفسجية؛
• شراء ملابس خاصة؛
• احمِ نفسك بقبعة واسعة الحواف أو مظلة شمسية؛
• مراقبة نظام الشرب.
• تجنب النشاط البدني المكثف.

مع الاستخدام المعقول، يكون للإشعاع الشمسي تأثير مفيد على جسم الإنسان.

1. ما يسمى الإشعاع الشمسي؟ في أي الوحدات يتم قياسه؟ وعلى ماذا تعتمد قيمته؟

يُطلق على إجمالي الطاقة الإشعاعية التي ترسلها الشمس اسم الإشعاع الشمسي، ويتم التعبير عنه عادةً بالسعرات الحرارية أو الجول لكل سنتيمتر مربع في الدقيقة. يتم توزيع الإشعاع الشمسي بشكل غير متساو على الأرض. هذا يعتمد:

من كثافة الهواء ورطوبته - كلما زاد ارتفاعهما، قل الإشعاع الذي يتلقاه سطح الأرض؛

من خط العرض الجغرافي للمنطقة - تزداد كمية الإشعاع من القطبين إلى خط الاستواء. وتعتمد كمية الإشعاع الشمسي المباشر على طول المسار الذي تنتقل إليه أشعة الشمس عبر الغلاف الجوي. عندما تكون الشمس في ذروتها (زاوية سقوط الأشعة 90 درجة)، تضرب أشعتها الأرض بأقصر الطرق وتطلق طاقتها بشكل مكثف إلى منطقة صغيرة؛

من الحركة السنوية واليومية للأرض - في خطوط العرض المتوسطة والعالية، يختلف تدفق الإشعاع الشمسي بشكل كبير حسب الموسم، والذي يرتبط بالتغير في ارتفاع منتصف النهار للشمس وطول اليوم؛

من طبيعة سطح الأرض – كلما كان السطح أخف وزناً، كلما زاد انعكاس ضوء الشمس عليه.

2. ما هي أنواع الإشعاع الشمسي؟

هناك الأنواع التالية من الإشعاع الشمسي: الإشعاع الذي يصل إلى سطح الأرض يتكون من مباشر ومنتشر. يسمى الإشعاع الذي يصل إلى الأرض مباشرة من الشمس على شكل ضوء الشمس المباشر في سماء صافية بالإشعاع المباشر. يحمل أكبر قدر من الحرارة والضوء. إذا لم يكن لكوكبنا غلاف جوي، فإن سطح الأرض سيتلقى فقط الإشعاع المباشر. ومع ذلك، فإن مرور حوالي ربع الإشعاع الشمسي عبر الغلاف الجوي، يتبدد بواسطة جزيئات الغاز والشوائب، وينحرف عن مساره. طريقة مباشرة. ويصل بعضها إلى سطح الأرض، مكونًا إشعاعًا شمسيًا متفرقًا. بفضل الإشعاع المتناثر، يخترق الضوء أيضًا الأماكن التي لا يخترقها ضوء الشمس المباشر (الإشعاع المباشر). يخلق هذا الإشعاع ضوء النهار ويعطي لونًا للسماء.

3. لماذا يتغير تدفق الإشعاع الشمسي حسب فصول السنة؟

تقع روسيا، في معظمها، في خطوط العرض المعتدلة، بين الدائرة الاستوائية والقطبية، في خطوط العرض هذه تشرق الشمس وتغرب كل يوم، ولكن ليس في ذروتها أبدًا. نظرًا لحقيقة أن زاوية ميل الأرض لا تتغير خلال كامل دورتها حول الشمس، فإن كمية الحرارة الواردة في خطوط العرض المعتدلة تختلف في المواسم المختلفة وتعتمد على زاوية الشمس فوق الأفق. لذلك، عند خط عرض 450 كحد أقصى، تكون زاوية سقوط أشعة الشمس (22 يونيو) حوالي 680، والحد الأدنى (22 ديسمبر) حوالي 220. وكلما كانت زاوية سقوط أشعة الشمس أصغر، كلما قلت حرارتها. لذلك هناك اختلافات موسمية كبيرة في الإشعاع الشمسي المستقبل في فصول السنة المختلفة: الشتاء، الربيع، الصيف، الخريف.

4. لماذا من الضروري معرفة ارتفاع الشمس فوق الأفق؟

إن ارتفاع الشمس فوق الأفق يحدد كمية الحرارة القادمة إلى الأرض، لذلك هناك علاقة طردية بين زاوية سقوط أشعة الشمس وكمية الإشعاع الشمسي القادم إلى سطح الأرض. ومن خط الاستواء إلى القطبين بشكل عام هناك انخفاض في زاوية سقوط أشعة الشمس، ونتيجة لذلك، من خط الاستواء إلى القطبين تقل كمية الإشعاع الشمسي. وهكذا، بمعرفة ارتفاع الشمس فوق الأفق، يمكنك معرفة كمية الحرارة القادمة إلى سطح الأرض.

5. اختر الإجابة الصحيحة. تسمى الكمية الإجمالية للإشعاع الذي يصل إلى سطح الأرض: أ) الإشعاع الممتص؛ ب) إجمالي الإشعاع الشمسي. ج) الإشعاعات المتفرقة.

6. اختر الإجابة الصحيحة. عند التحرك نحو خط الاستواء، فإن كمية الإشعاع الشمسي الإجمالي: أ) تزداد؛ ب) يتناقص. ج) لا يتغير.

7. اختر الإجابة الصحيحة. أكبر مؤشر للإشعاع المنعكس هو: أ) الثلج؛ ب) التربة السوداء. ج) الرمال. د) الماء.

8. هل تعتقد أنه من الممكن الحصول على سمرة في يوم صيفي غائم؟

يتكون إجمالي الإشعاع الشمسي من عنصرين: منتشر ومباشر. وفي الوقت نفسه فإن أشعة الشمس، بغض النظر عن طبيعتها، تحمل الأشعة فوق البنفسجية التي تؤثر على السمرة.

9. باستخدام الخريطة في الشكل 36، حدد إجمالي الإشعاع الشمسي لعشر مدن في روسيا. ما الاستنتاج الذي توصلت إليه؟

إجمالي الإشعاع في مدن مختلفة من روسيا:

مورمانسك: 10 سعرة حرارية/سم2 في السنة؛

أرخانجيلسك: 30 سعرة حرارية/سم2 في السنة؛

موسكو: 40 سعرة حرارية/سم2 سنوياً؛

بيرم: 40 سعرة حرارية/سم2 سنويا؛

قازان: 40 سعرة حرارية/سم2 في السنة؛

تشيليابينسك: 40 سعرة حرارية/سم2 في السنة؛

ساراتوف: 50 سعرة حرارية/سم2 في السنة؛

فولجوجراد: 50 سعرة حرارية/سم2 في السنة؛

أستراخان: 50 سعرة حرارية/سم2 في السنة؛

روستوف على نهر الدون: أكثر من 50 سعرة حرارية/سم2 في السنة؛

النمط العام في توزيع الإشعاع الشمسي هو كما يلي: كلما اقترب الجسم (المدينة) من القطب، قل الإشعاع الشمسي الواقع عليه (المدينة).

10. صف كيف تختلف الفصول في منطقتك ( الظروف الطبيعية، حياة الناس، مهنهم). في أي فصل من السنة تكون الحياة أكثر نشاطا؟

إن التضاريس الصعبة، على نطاق واسع من الشمال إلى الجنوب، تجعل من الممكن التمييز بين 3 مناطق في المنطقة، تختلف في التضاريس والخصائص المناخية: الغابات الجبلية، وغابات السهوب والسهوب. مناخ منطقة الغابات الجبلية بارد ورطب. يختلف نظام درجة الحرارة اعتمادًا على الراحة. تتميز هذه المنطقة بصيف قصير بارد وشتاء طويل ثلجي. يتكون الغطاء الثلجي الدائم في الفترة من 25 أكتوبر إلى 5 نوفمبر ويستمر حتى نهاية أبريل، وفي بعض السنوات يبقى الغطاء الثلجي حتى 10-15 مايو. أبرد شهر هو يناير. متوسط ​​درجة الحرارة في الشتاء هو 15-16 درجة مئوية تحت الصفر، والحد الأدنى المطلق هو 44-48 درجة مئوية، وأكثر الشهور دفئًا هو يوليو حيث يبلغ متوسط ​​درجة حرارة الهواء 15-17 درجة مئوية، والحد الأقصى المطلق لدرجة حرارة الهواء في الصيف في وصلت هذه المنطقة إلى 37-38 درجة مئوية. مناخ منطقة غابات السهوب دافئ، مع شتاء بارد ومثلج إلى حد ما. متوسط ​​درجة الحرارة في شهر يناير هو 15.5-17.5 درجة مئوية تحت الصفر، ووصلت درجة حرارة الهواء الدنيا المطلقة إلى 42-49 درجة مئوية تحت الصفر، ومتوسط ​​درجة حرارة الهواء في يوليو هو 18-19 درجة مئوية، ودرجة الحرارة القصوى المطلقة هي 42.0 درجة مئوية. منطقة السهوب دافئة وجافة للغاية. الشتاء هنا بارد مع صقيع شديد وعواصف ثلجية تستمر لمدة 40-50 يومًا مما يسبب تساقطًا قويًا للثلوج. يتراوح متوسط ​​درجة الحرارة في شهر يناير ما بين 17 إلى 18 درجة مئوية تحت الصفر، وفي فصول الشتاء القاسية، تنخفض درجة حرارة الهواء الدنيا إلى 44 إلى 46 درجة مئوية تحت الصفر.

الإشعاع الشمسي هو الإشعاع المتأصل في نجم نظامنا الكوكبي. الشمس هي النجم الرئيسي الذي تدور حوله الأرض، وكذلك الكواكب المجاورة لها. في الواقع، هذه كرة غاز ضخمة ساخنة، تنبعث منها باستمرار تدفقات الطاقة إلى الفضاء المحيط بها. وهذا ما يسمونه الإشعاع. تعتبر هذه الطاقة قاتلة في الوقت نفسه، وهي أحد العوامل الرئيسية التي تجعل الحياة ممكنة على كوكبنا. مثل كل شيء في هذا العالم، فإن فوائد ومضار الإشعاع الشمسي للحياة العضوية مترابطة بشكل وثيق.

منظر عام

لكي تفهم ما هو الإشعاع الشمسي، عليك أولاً أن تفهم ما هي الشمس. المصدر الرئيسي للحرارة، الذي يوفر شروط الوجود العضوي على كوكبنا، في الفضاءات الكونية ليس سوى نجم صغير على أطراف المجرة درب التبانة. لكن بالنسبة لأبناء الأرض، فإن الشمس هي مركز الكون الصغير. بعد كل شيء، حول هذه الجلطة الغازية يدور كوكبنا. تمنحنا الشمس الحرارة والضوء، أي أنها توفر أشكالاً من الطاقة التي بدونها سيكون وجودنا مستحيلاً.

في العصور القديمة، كان مصدر الإشعاع الشمسي - الشمس - إلهًا، وهو موضوع يستحق العبادة. بدا المسار الشمسي عبر السماء للناس دليلاً واضحًا على إرادة الله. لقد جرت محاولات للتعمق في جوهر الظاهرة، لشرح ماهية هذا النجم، لفترة طويلة، وقد قدم كوبرنيكوس مساهمة كبيرة بشكل خاص في هذه المحاولات، حيث شكل فكرة مركزية الشمس، والتي كانت مختلفة بشكل لافت للنظر عن نظرية مركزية الشمس. تم قبول مركزية الأرض بشكل عام في تلك الحقبة. ومع ذلك، فمن المعروف على وجه اليقين أنه حتى في العصور القديمة، فكر العلماء أكثر من مرة في ماهية الشمس، ولماذا هي مهمة جدًا لجميع أشكال الحياة على كوكبنا، ولماذا تكون حركة هذا النجم بالضبط كما نرى هو - هي.

لقد جعل التقدم التكنولوجي من الممكن فهم ماهية الشمس بشكل أفضل، وما هي العمليات التي تحدث داخل النجم، على سطحه. لقد تعلم العلماء ما هو الإشعاع الشمسي، وكيف يؤثر جسم الغاز على الكواكب في منطقة نفوذه، على وجه الخصوص، مناخ الأرض. الآن لدى البشرية قاعدة معرفية كبيرة بما يكفي لتقول بثقة: لقد كان من الممكن معرفة ماهية الإشعاع المنبعث من الشمس، وكيفية قياس تدفق الطاقة هذا وكيفية صياغة ملامح تأثيره على مختلف أشكال الحياة العضوية على الأرض. أرض.

حول المصطلحات

تم اتخاذ الخطوة الأكثر أهمية في إتقان جوهر المفهوم في القرن الماضي. عندها قام عالم الفلك البارز أ. إدنجتون بصياغة افتراض: يحدث الاندماج النووي الحراري في أعماق الشمس، مما يسمح بإطلاق كمية هائلة من الطاقة في الفضاء المحيط بالنجم. في محاولة لتقدير كمية الإشعاع الشمسي، تم بذل الجهود لتحديد المعلمات الفعلية للبيئة على النجم. وبذلك تصل درجة الحرارة الأساسية حسب العلماء إلى 15 مليون درجة. وهذا يكفي للتعامل مع التأثير التنافر المتبادل للبروتونات. يؤدي اصطدام الوحدات إلى تكوين نوى الهيليوم.

جذبت المعلومات الجديدة انتباه العديد من العلماء البارزين، بما في ذلك أ. أينشتاين. وفي محاولة لتقدير كمية الإشعاع الشمسي، وجد العلماء أن نواة الهيليوم أقل في الكتلة من القيمة الإجمالية البالغة 4 بروتونات اللازمة لتشكيل بنية جديدة. وهكذا تم الكشف عن سمة من ردود الفعل تسمى "العيب الشامل". لكن في الطبيعة، لا شيء يمكن أن يختفي دون أن يترك أثرا! وفي محاولة للعثور على الكميات "الهاربة"، قارن العلماء بين استعادة الطاقة وخصائص التغير في الكتلة. عندها كان من الممكن الكشف عن أن الفرق ينبعث من كمات جاما.

وتشق الأجسام المشعة طريقها من قلب نجمنا إلى سطحه عبر طبقات جوية غازية عديدة، مما يؤدي إلى تفتيت العناصر وتكوين الإشعاع الكهرومغناطيسي على أساسها. ومن أنواع الإشعاع الشمسي الأخرى الضوء الذي تراه العين البشرية. تشير التقديرات التقريبية إلى أن عملية مرور أشعة جاما تستغرق حوالي 10 ملايين سنة. ثماني دقائق أخرى - وتصل الطاقة المنبعثة إلى سطح كوكبنا.

كيف وماذا؟

يطلق على الإشعاع الشمسي المجمع الكلي للإشعاع الكهرومغناطيسي، والذي يتميز بنطاق واسع إلى حد ما. ويشمل ذلك ما يسمى بالرياح الشمسية، أي تدفق الطاقة الذي تشكله الإلكترونات وجزيئات الضوء. عند الطبقة الحدودية للغلاف الجوي لكوكبنا، يتم ملاحظة نفس شدة الإشعاع الشمسي باستمرار. طاقة النجم منفصلة، ​​ويتم نقلها من خلال الكميات، في حين أن الفروق الدقيقة بين الجسيمات ضئيلة للغاية بحيث يمكن اعتبار الأشعة بمثابة موجات كهرومغناطيسية. وتوزيعها، كما اكتشف الفيزيائيون، يحدث بالتساوي وفي خط مستقيم. وبالتالي، من أجل وصف الإشعاع الشمسي، من الضروري تحديد الطول الموجي المميز له. بناءً على هذه المعلمة، من المعتاد التمييز بين عدة أنواع من الإشعاع:

• دافيء؛
• موجة راديو؛
• الضوء الابيض؛
• فوق بنفسجي؛
• جاما.
• الأشعة السينية.

وتقدر نسبة الأشعة تحت الحمراء والمرئية والأشعة فوق البنفسجية على النحو التالي: 52%، 43%، 5%.

لإجراء تقييم كمي للإشعاع، من الضروري حساب كثافة تدفق الطاقة، أي كمية الطاقة التي تصل إلى مساحة محدودة من السطح في فترة زمنية معينة.

أظهرت الدراسات أن الإشعاع الشمسي يمتص بشكل رئيسي في الغلاف الجوي للكوكب. ونتيجة لذلك، يحدث التسخين إلى درجة حرارة مريحة للحياة العضوية المميزة للأرض. تسمح طبقة الأوزون الحالية بمرور جزء واحد فقط من مائة من الأشعة فوق البنفسجية. وفي الوقت نفسه، يتم حظر الأطوال الموجية القصيرة التي تشكل خطورة على الكائنات الحية تمامًا. طبقات الغلاف الجوي قادرة على تشتيت ما يقرب من ثلث أشعة الشمس، ويتم امتصاص 20٪ أخرى. وبالتالي، لا يصل أكثر من نصف الطاقة إلى سطح الكوكب. هذه "البقايا" في العلم هي التي تسمى الإشعاع الشمسي المباشر.

ماذا عن بمزيد من التفصيل؟

هناك عدة جوانب معروفة تحدد مدى شدة الإشعاع المباشر. تعتبر زاوية السقوط الأكثر أهمية اعتمادًا على خط العرض ( الميزة الجغرافيةالتضاريس على الكرة الأرضية)، وهو الموسم الذي يحدد مدى بعد نقطة معينة عن مصدر الإشعاع. يعتمد الكثير على خصائص الغلاف الجوي - مدى تلوثه، وعدد السحب الموجودة في لحظة معينة. وأخيرًا، فإن طبيعة السطح الذي يسقط عليه الشعاع، أي قدرته على عكس الموجات الواردة، تلعب دورًا.

إجمالي الإشعاع الشمسي هو قيمة تجمع بين الأحجام المتناثرة والإشعاع المباشر. يتم تقدير المعلمة المستخدمة لتقدير الكثافة بالسعرات الحرارية لكل وحدة مساحة. وفي الوقت نفسه، نتذكر أنه في أوقات مختلفة من اليوم تختلف القيم المتأصلة في الإشعاع. بالإضافة إلى ذلك، لا يمكن توزيع الطاقة بالتساوي على سطح الكوكب. وكلما اقتربنا من القطب، زادت كثافته، بينما تكون الأغطية الثلجية عاكسة بشكل كبير، مما يعني أن الهواء لا يحصل على فرصة للتدفئة. ولذلك، كلما ابتعدنا عن خط الاستواء، كلما انخفضت المؤشرات الإجمالية لإشعاع الموجة الشمسية.

كما تمكن العلماء من الكشف، فإن طاقة الإشعاع الشمسي لها تأثير خطير على مناخ الكواكب، وتخضع النشاط الحيوي لمختلف الكائنات الحية الموجودة على الأرض. في بلدنا، وكذلك في أراضي أقرب جيرانها، كما هو الحال في البلدان الأخرى الواقعة في نصف الكرة الشمالي، في فصل الشتاء، تنتمي الحصة السائدة إلى الإشعاع المتناثر، ولكن في الصيف يهيمن الإشعاع المباشر.

موجات الأشعة تحت الحمراء

من إجمالي كمية الإشعاع الشمسي الإجمالي، تنتمي نسبة مثيرة للإعجاب إلى طيف الأشعة تحت الحمراء، وهو ما لا تراه العين البشرية. بسبب هذه الموجات، يتم تسخين سطح الكوكب، ويرسل تدريجيا طاقة حراريةالكتل الهوائية. وهذا يساعد في الحفاظ على مناخ مريح والحفاظ على الظروف اللازمة لوجود الحياة العضوية. إذا لم تكن هناك إخفاقات خطيرة، يظل المناخ دون تغيير مشروط، مما يعني أن جميع المخلوقات يمكن أن تعيش في ظروفها المعتادة.

نجمنا ليس المصدر الوحيد لموجات طيف الأشعة تحت الحمراء. إشعاع مماثل هو سمة من سمات أي كائن ساخن، بما في ذلك البطارية التقليديةفي منزل إنسان . تعمل العديد من الأجهزة على مبدأ إدراك الأشعة تحت الحمراء، مما يجعل من الممكن رؤية الأجسام الساخنة في الظلام، وإلا فإن الظروف غير مريحة للعين. بالمناسبة، تعمل الأجهزة المدمجة التي أصبحت شائعة جدًا مؤخرًا على مبدأ مماثل لتقييم أجزاء المبنى التي تحدث من خلالها أكبر خسائر في الحرارة. وتنتشر هذه الآليات بشكل خاص بين عمال البناء، وكذلك أصحاب المنازل الخاصة، لأنها تساعد في تحديد المناطق التي يتم من خلالها فقدان الحرارة، وتنظيم حمايتها ومنع استهلاك الطاقة غير الضروري.

لا تستهين بتأثير الأشعة تحت الحمراء الشمسية على جسم الإنسان لمجرد أن أعيننا لا تستطيع رؤية مثل هذه الموجات. على وجه الخصوص، يستخدم الإشعاع بنشاط في الطب، لأنه يسمح بزيادة تركيز الكريات البيض في الدورة الدموية، وكذلك لتطبيع تدفق الدم عن طريق زيادة تجويف الأوعية الدموية. تُستخدم الأجهزة المعتمدة على طيف الأشعة تحت الحمراء كوسيلة وقائية ضد أمراض الجلد وعلاجية في العمليات الالتهابية الحادة والمزمنة. تساعد أحدث الأدوية على التغلب على الندبات الغروية والجروح الغذائية.

إنه فضولي

واستنادا إلى دراسة عوامل الإشعاع الشمسي، كان من الممكن إنشاء أجهزة فريدة حقا تسمى المخططات الحرارية. إنها تجعل من الممكن اكتشاف الأمراض المختلفة في الوقت المناسب والتي لا يمكن اكتشافها بطرق أخرى. هذه هي الطريقة التي يمكنك من خلالها العثور على السرطان أو جلطة الدم. يحمي الأشعة تحت الحمراء إلى حد ما من الأشعة فوق البنفسجية، التي تشكل خطورة على الحياة العضوية، مما جعل من الممكن استخدام موجات هذا الطيف لاستعادة صحة رواد الفضاء الذين كانوا في الفضاء لفترة طويلة.

لا تزال الطبيعة من حولنا غامضة حتى يومنا هذا، وهذا ينطبق أيضًا على الإشعاع ذو الأطوال الموجية المختلفة. وعلى وجه الخصوص، لا يزال ضوء الأشعة تحت الحمراء غير مستكشف بشكل كامل. يعرف العلماء أن استخدامه غير السليم يمكن أن يسبب ضررا للصحة. وبالتالي، فمن غير المقبول استخدام المعدات التي تولد مثل هذا الضوء لعلاج المناطق الملتهبة القيحية والنزيف والأورام الخبيثة. يُمنع استخدام طيف الأشعة تحت الحمراء للأشخاص الذين يعانون من ضعف أداء القلب والأوعية الدموية، بما في ذلك تلك الموجودة في الدماغ.

ضوء مرئي

أحد عناصر الإشعاع الشمسي الكلي هو الضوء المرئي للعين البشرية. تنتشر الحزم الموجية في خطوط مستقيمة، لذلك لا يوجد تراكب على بعضها البعض. في وقت واحد، أصبح هذا موضوع عدد كبير الأعمال العلمية: بدأ العلماء في فهم سبب وجود الكثير من الظلال من حولنا. اتضح أنهم يلعبون دورا المعلمات الرئيسيةسفيتا:

• الانكسار.
• انعكاس؛
• استيعاب.

وكما اكتشف العلماء، فإن الأجسام ليست قادرة على أن تكون مصادر للضوء المرئي بمفردها، ولكنها قادرة على امتصاص الإشعاع وعكسه. زوايا الانعكاس، تردد الموجة تختلف. على مر القرون، تحسنت قدرة الإنسان على الرؤية تدريجيًا، ولكن بعض القيود ترجع إلى البنية البيولوجية للعين: شبكية العين يمكنها أن ترى فقط أشعة معينة من موجات الضوء المنعكسة. هذا الإشعاع عبارة عن فجوة صغيرة بين الموجات فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء.

لم تصبح العديد من ميزات الضوء الغريبة والغامضة موضوعًا للعديد من الأعمال فحسب، بل كانت أيضًا الأساس لميلاد نظام بدني جديد. في الوقت نفسه، ظهرت الممارسات غير العلمية، والنظريات، التي يعتقد أتباعها أن اللون يمكن أن يؤثر على الحالة الجسدية للشخص، والنفسية. بناءً على هذه الافتراضات، يحيط الناس أنفسهم بالأشياء الأكثر إرضاءً لعينهم، مما يجعل الحياة اليومية أكثر راحة.

فوق بنفسجي

هناك جانب لا يقل أهمية عن إجمالي الإشعاع الشمسي وهو دراسة الأشعة فوق البنفسجية، التي تتكون من موجات ذات أطوال كبيرة ومتوسطة وصغيرة. إنها تختلف عن بعضها البعض في المعلمات الفيزيائية وفي خصوصيات تأثيرها على أشكال الحياة العضوية. فالموجات فوق البنفسجية الطويلة، على سبيل المثال، تنتشر بشكل رئيسي في طبقات الجو، ولا يصل إلى سطح الأرض إلا نسبة قليلة منها. كلما كان الطول الموجي أقصر، كلما كان هذا الإشعاع أعمق يمكن أن يخترق جلد الإنسان (وليس فقط).

فمن ناحية، تعتبر الأشعة فوق البنفسجية خطيرة، ولكن بدونها يكون وجود حياة عضوية متنوعة مستحيلا. مثل هذا الإشعاع هو المسؤول عن تكوين الكالسيفيرول في الجسم، وهذا العنصر ضروري لبناء أنسجة العظام. يعد طيف الأشعة فوق البنفسجية وسيلة وقاية قوية من الكساح والداء العظمي الغضروفي، وهو أمر مهم بشكل خاص في طفولة. وبالإضافة إلى ذلك، مثل هذا الإشعاع:

• تطبيع عملية التمثيل الغذائي.
• ينشط إنتاج الإنزيمات الأساسية.
• يعزز عمليات التجدد.
• يحفز تدفق الدم.
• يوسع الأوعية الدموية.
• يحفز جهاز المناعة.
• يؤدي إلى تكوين الإندورفين، مما يعني انخفاض الإثارة العصبية.

لكن على الصعيد الاخر

وقد ذكرنا أعلاه أن إجمالي الإشعاع الشمسي هو كمية الإشعاع التي وصلت إلى سطح الكوكب وتنتشر في الغلاف الجوي. وعليه فإن عنصر هذا الحجم هو الأشعة فوق البنفسجية بجميع أطوالها. يجب أن نتذكر أن هذا العامل له جوانب إيجابية وسلبية للتأثير على الحياة العضوية. حمامات الشمس، رغم أنها مفيدة في كثير من الأحيان، يمكن أن تشكل خطرا على الصحة. وقت طويل جدًا تحت المباشر ضوء الشمسوخاصة في ظروف زيادة نشاط النجم فهو ضار وخطير. تؤدي التأثيرات طويلة المدى على الجسم بالإضافة إلى النشاط الإشعاعي العالي جدًا إلى:

• الحروق والاحمرار.
• الوذمة؛
• احتقان؛
• حرارة؛
• غثيان؛
• القيء.

يؤدي التشعيع فوق البنفسجي المطول إلى انتهاك الشهية وعمل الجهاز العصبي المركزي والجهاز المناعي. كما أن رأسي يبدأ بالألم. الأعراض الموصوفة هي المظاهر الكلاسيكية لضربة الشمس. لا يستطيع الشخص نفسه أن يدرك دائمًا ما يحدث - فالحالة تتفاقم تدريجيًا. إذا لاحظت أن أحد الأشخاص القريبين قد أصيب بالمرض، فيجب تقديم الإسعافات الأولية. المخطط هو كما يلي:

• تساعد على الانتقال من تحت الضوء المباشر إلى مكان بارد ومظلل.
• ضع المريض على ظهره بحيث تكون ساقيه أعلى من رأسه (وهذا سوف يساعد على تطبيع تدفق الدم)؛
• تبريد الرقبة والوجه بالماء، ووضع كمادة باردة على الجبهة؛
• فك ربطة عنق، حزام، خلع الملابس الضيقة؛
• بعد نصف ساعة من الهجوم، قم بإعطاء مشروب ماء بارد (كمية صغيرة).

إذا فقدت الضحية وعيها، فمن المهم طلب المساعدة على الفور من الطبيب. سيقوم فريق الإسعاف بنقل الشخص إلى مكان آمن وإعطاء حقنة من الجلوكوز أو فيتامين C. ويتم حقن الدواء في الوريد.

كيفية أخذ حمام شمس بشكل صحيح؟

لكي لا نتعلم من التجربة مدى إزعاج الكمية المفرطة من الإشعاع الشمسي الذي يتم تلقيه أثناء الدباغة، من المهم اتباع قواعد قضاء الوقت الآمن في الشمس. تبدأ الأشعة فوق البنفسجية في إنتاج الميلانين، وهو الهرمون الذي يساعد الجلد على حماية نفسه من التأثيرات السلبية للموجات. تحت تأثير هذه المادة يصبح الجلد أغمق ويتحول الظل إلى البرونز. حتى يومنا هذا، لا تهدأ الخلافات حول مدى فائدة وضرر الإنسان.

من ناحية، فإن حروق الشمس هي محاولة من الجسم لحماية نفسه من التعرض المفرط للإشعاع. وهذا يزيد من احتمالية تكوين الأورام الخبيثة. من ناحية أخرى، تعتبر تان عصرية وجميلة. من أجل تقليل المخاطر على نفسك، من المعقول تحليل مدى خطورة كمية الإشعاع الشمسي التي يتم تلقيها أثناء حمامات الشمس قبل البدء في إجراءات الشاطئ، وكيفية تقليل المخاطر على نفسك. لجعل التجربة ممتعة قدر الإمكان، يجب على المتشمسين:

• لشرب الكثير من الماء.
• استخدام منتجات حماية الجلد.
• أخذ حمام شمس في المساء أو في الصباح.
• لا تقضي أكثر من ساعة تحت أشعة الشمس المباشرة؛
• لا تشرب الكحول؛
• قم بتضمين الأطعمة الغنية بالسيلينيوم والتوكوفيرول والتيروزين في القائمة. لا تنسى البيتا كاروتين.

قيمة الإشعاع الشمسي لجسم الإنسان عالية بشكل استثنائي، ولا ينبغي إغفال الجوانب الإيجابية والسلبية. يجب أن تدرك أن التفاعلات البيوكيميائية تحدث لدى أشخاص مختلفين بخصائص فردية، لذا فإن حمامات الشمس لمدة نصف ساعة يمكن أن تكون خطيرة بالنسبة لشخص ما. ومن المعقول استشارة الطبيب قبل موسم الشاطئ وتقييم نوع وحالة الجلد. وهذا سوف يساعد على منع الضرر بالصحة.

إذا أمكن، يجب تجنب حروق الشمس في سن الشيخوخة، خلال فترة الحمل. لا يتم الجمع بين أمراض السرطان والاضطرابات العقلية وأمراض الجلد وفشل القلب مع حمامات الشمس.

إجمالي الإشعاع: أين النقص؟

ومن المثير للاهتمام أن نأخذ بعين الاعتبار عملية توزيع الإشعاع الشمسي. كما ذكر أعلاه، يمكن لحوالي نصف الموجات فقط أن تصل إلى سطح الكوكب. أين يختفي الباقي؟ تلعب طبقات الغلاف الجوي المختلفة والجزيئات المجهرية التي تتشكل منها دورها. كما تمت الإشارة، تمتص طبقة الأوزون جزءًا مثيرًا للإعجاب - وكلها موجات يقل طولها عن 0.36 ميكرون. بالإضافة إلى ذلك، فإن الأوزون قادر على امتصاص بعض أنواع الموجات من الطيف المرئي للعين البشرية، أي بفاصل 0.44-1.18 ميكرون.

يتم امتصاص الأشعة فوق البنفسجية إلى حد ما بواسطة طبقة الأكسجين. هذه هي سمة الإشعاع بطول موجة 0.13-0.24 ميكرون. يمكن لثاني أكسيد الكربون وبخار الماء أن يمتص نسبة صغيرة من طيف الأشعة تحت الحمراء. يمتص الهباء الجوي جزءًا (طيف الأشعة تحت الحمراء) من إجمالي كمية الإشعاع الشمسي.

وتنتشر الموجات من الفئة القصيرة في الغلاف الجوي بسبب وجود الجزيئات المجهرية غير المتجانسة والهباء الجوي والسحب هنا. العناصر غير المتجانسة، الجسيمات التي تكون أبعادها أقل من الطول الموجي، تثير التشتت الجزيئي، وبالنسبة للجزيئات الأكبر حجما، فإن الظاهرة التي وصفها المؤشر، أي الهباء الجوي، هي سمة مميزة.

أما بقية الإشعاع الشمسي فيصل إلى سطح الأرض. فهو يجمع بين الإشعاع المباشر والمنتشر.

الإشعاع الكلي: جوانب مهمة

القيمة الإجمالية هي كمية الإشعاع الشمسي الذي تتلقاه المنطقة، وكذلك امتصاصه في الغلاف الجوي. إذا لم تكن هناك غيوم في السماء، فإن الكمية الإجمالية للإشعاع تعتمد على خط عرض المنطقة، وارتفاع الجرم السماوي، ونوع سطح الأرض في هذه المنطقة، ومستوى شفافية الهواء. كلما زاد عدد جزيئات الهباء الجوي المنتشرة في الغلاف الجوي، انخفض الإشعاع المباشر، لكن نسبة الإشعاع المتناثر تزداد. عادة، في حالة عدم وجود غيوم في إجمالي الإشعاع، يكون الانتشار بمقدار الربع.

تنتمي بلادنا إلى المناطق الشمالية، لذا فإن الإشعاع في المناطق الجنوبية يكون أعلى بكثير في معظم أيام السنة منه في المناطق الشمالية. ويرجع ذلك إلى موقع النجم في السماء. لكن الفترة الزمنية القصيرة من مايو إلى يوليو هي فترة فريدة من نوعها، حيث يكون إجمالي الإشعاع مثيرًا للإعجاب حتى في الشمال، نظرًا لأن الشمس مرتفعة في السماء، وساعات النهار أطول من الأشهر الأخرى من العام. وفي الوقت نفسه، في المتوسط، في النصف الآسيوي من البلاد، في غياب السحب، يكون إجمالي الإشعاع أكثر أهمية مما هو عليه في الغرب. يتم ملاحظة أقصى قوة للإشعاع الموجي عند الظهر، والحد الأقصى السنوي يحدث في يونيو، عندما تكون الشمس في أعلى مستوياتها في السماء.

إجمالي الإشعاع الشمسي هو كمية الطاقة الشمسية التي تصل إلى كوكبنا. وفي الوقت نفسه، يجب أن نتذكر أن العوامل الجوية المختلفة تؤدي إلى انخفاض إجمالي الإشعاع السنوي عما يمكن أن يكون. يعد الاختلاف الأكبر بين ما تم رصده فعليًا والحد الأقصى الممكن أمرًا معتادًا في مناطق الشرق الأقصى في الصيف. تثير الرياح الموسمية سحبًا كثيفة بشكل استثنائي، وبالتالي يتم تقليل إجمالي الإشعاع بمقدار النصف تقريبًا.

أتحرق شوقا لاعرف

تم بالفعل ملاحظة أكبر نسبة من الحد الأقصى للتعرض للطاقة الشمسية (محسوبة لمدة 12 شهرًا) في جنوب البلاد. يصل المؤشر إلى 80%.

لا تؤدي الغيوم دائمًا إلى نفس القدر من التشتت الشمسي. ويلعب شكل السحب دورًا، وملامح القرص الشمسي في نقطة معينة من الزمن. أما إذا كان مفتوحاً فإن الغيوم تسبب انخفاضاً في الإشعاع المباشر، بينما يزداد الإشعاع المتفرق بشكل حاد.

هناك أيضًا أيام يكون فيها الإشعاع المباشر بنفس قوة الإشعاع المتناثر تقريبًا. يمكن أن تكون القيمة الإجمالية اليومية أكبر من خاصية الإشعاع ليوم خالٍ تمامًا من الغيوم.

وعلى أساس 12 شهرا، ينبغي إيلاء اهتمام خاص للظواهر الفلكية باعتبارها تحديد المؤشرات الرقمية الشاملة. في الوقت نفسه، تؤدي الغيوم إلى حقيقة أن الحد الأقصى للإشعاع الحقيقي لا يمكن ملاحظته في يونيو، ولكن قبل شهر أو بعد ذلك.

الإشعاع في الفضاء

من حافة الغلاف المغناطيسي لكوكبنا وإلى أبعد من ذلك الفضاء الخارجييصبح الإشعاع الشمسي عاملاً مرتبطًا بخطر مميت على البشر. في وقت مبكر من عام 1964، تم نشر عمل علمي شعبي مهم حول أساليب الدفاع. مؤلفوها هم العلماء السوفييت كامانين وبوبنوف. من المعروف أنه بالنسبة للشخص، يجب ألا تزيد جرعة الإشعاع أسبوعيًا عن 0.3 رونتجن، بينما يجب أن تكون لمدة عام في حدود 15 رونتجن. أما بالنسبة للتعرض قصير المدى، فإن الحد الأقصى للشخص هو 600 رونتجن. وخاصة في ظروف النشاط الشمسي الذي لا يمكن التنبؤ به، قد يكون مصحوبًا بتعرض كبير لرواد الفضاء، مما يلزمهم باتخاذ تدابير إضافية للحماية من موجات ذات أطوال مختلفة.

وبعد بعثات أبولو، التي تم خلالها اختبار طرق الحماية، ودراسة العوامل المؤثرة على صحة الإنسان، مر أكثر من عقد من الزمن، لكن حتى يومنا هذا لم يتمكن العلماء من إيجاد طرق فعالة وموثوقة للتنبؤ بالعواصف الجيومغناطيسية. يمكنك عمل توقعات لساعات، وأحيانًا لعدة أيام، ولكن حتى بالنسبة للتنبؤات الأسبوعية، فإن فرص التنفيذ لا تزيد عن 5٪. تعتبر الرياح الشمسية ظاهرة لا يمكن التنبؤ بها. مع احتمال واحد من كل ثلاثة، يمكن لرواد الفضاء، الذين ينطلقون في مهمة جديدة، أن يقعوا في تدفقات إشعاعية قوية. وهذا ما يزيد من أهمية مسألة البحث والتنبؤ بالخصائص الإشعاعية، وتطوير طرق الحماية منها.

يحرقنا النجم الساطع بأشعة ساخنة ويجعلنا نفكر في أهمية الإشعاع في حياتنا وفوائده وأضراره. ما هو الإشعاع الشمسي؟ يدعونا درس الفيزياء المدرسية للتعرف على مفهوم الإشعاع الكهرومغناطيسي بشكل عام. يشير هذا المصطلح إلى شكل آخر من أشكال المادة - يختلف عن المادة. وهذا يشمل كلا من الضوء المرئي والطيف الذي لا تراه العين. أي الأشعة السينية وأشعة جاما والأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء.

موجات كهرومغناطيسية

في ظل وجود مصدر باعث للإشعاع، تنتشر موجاته الكهرومغناطيسية في جميع الاتجاهات بسرعة الضوء. هذه الموجات، مثل أي موجات أخرى، لها خصائص معينة. وتشمل هذه تردد التذبذب والطول الموجي. أي جسم تختلف درجة حرارته عن الصفر المطلق لديه خاصية إصدار الإشعاع.

الشمس هي المصدر الرئيسي والأقوى للإشعاع بالقرب من كوكبنا. بدورها، فإن الأرض (غلافها الجوي وسطحها) نفسها تبعث إشعاعات، ولكن في نطاق مختلف. أدت مراقبة ظروف درجة الحرارة على الكوكب على مدى فترات زمنية طويلة إلى ظهور فرضية حول توازن كمية الحرارة الواردة من الشمس والمنبعثة إلى الفضاء الخارجي.

الإشعاع الشمسي: التركيب الطيفي

تكمن الغالبية العظمى (حوالي 99٪) من الطاقة الشمسية في الطيف في نطاق الطول الموجي من 0.1 إلى 4 ميكرون. أما الـ 1% المتبقية فهي عبارة عن أشعة أطول وأقصر، بما في ذلك موجات الراديو والأشعة السينية. يقع حوالي نصف الطاقة الإشعاعية للشمس على الطيف الذي ندركه بأعيننا، ما يقرب من 44٪ - في الأشعة تحت الحمراء، 9٪ - في الأشعة فوق البنفسجية. كيف نعرف كيفية تقسيم الإشعاع الشمسي؟ حساب توزيعه ممكن بسبب البحث من الأقمار الصناعية الفضائية.

هناك مواد يمكنها الدخول إلى حالة خاصة وإصدار إشعاعات إضافية ذات نطاق موجي مختلف. على سبيل المثال، هناك توهج في درجات الحرارة المنخفضة، والتي ليست مميزة لانبعاث الضوء من مادة معينة. هذا النوعالإشعاع، المسمى الانارة، لا يتوافق مع المبادئ المعتادة للإشعاع الحراري.

تحدث ظاهرة التلألؤ بعد امتصاص المادة لكمية معينة من الطاقة والانتقال إلى حالة أخرى (ما يسمى بالحالة المثارة)، وهي طاقة أعلى من درجة حرارة المادة نفسها. يظهر التلألؤ أثناء الانتقال العكسي - من الحالة المثارة إلى الحالة المألوفة. في الطبيعة، يمكننا أن نلاحظ ذلك على شكل توهجات السماء ليلاً والشفق القطبي.

نجمنا

تكاد تكون طاقة أشعة الشمس المصدر الوحيد للحرارة لكوكبنا. إن الإشعاع الخاص به، القادم من أعماقه إلى السطح، له كثافة أقل بحوالي 5 آلاف مرة. وفي الوقت نفسه، فإن الضوء المرئي - وهو أحد أهم عوامل الحياة على الكوكب - ليس سوى جزء من الإشعاع الشمسي.

تتحول طاقة أشعة الشمس إلى حرارة بجزء أصغر - في الغلاف الجوي، جزء أكبر - على سطح الأرض. وهناك يتم إنفاقه على تسخين المياه والتربة (الطبقات العليا)، والتي تطلق بعد ذلك الحرارة إلى الهواء. عند تسخينها، ينبعث الغلاف الجوي وسطح الأرض بدورهما الأشعة تحت الحمراء إلى الفضاء أثناء التبريد.

الإشعاع الشمسي: التعريف

يشار عادة إلى الإشعاع الذي يصل إلى سطح كوكبنا مباشرة من القرص الشمسي بالإشعاع الشمسي المباشر. وتنشرها الشمس في كل الاتجاهات. مع الأخذ في الاعتبار المسافة الهائلة من الأرض إلى الشمس، يمكن تمثيل الإشعاع الشمسي المباشر في أي نقطة على سطح الأرض كشعاع من الأشعة الموازية، ومصدرها هو اللانهاية عمليا. وبالتالي فإن المنطقة المتعامدة مع أشعة الشمس تستقبل أكبر قدر منها.

كثافة التدفق الإشعاعي (أو الإشعاع) هي مقياس لكمية الإشعاع الساقط على سطح معين. هذه هي كمية الطاقة الإشعاعية المتساقطة لكل وحدة زمنية لكل وحدة مساحة. يتم قياس هذه القيمة - إضاءة الطاقة - بوحدة واط / م 2. أرضنا، كما يعلم الجميع، تدور حول الشمس في مدار إهليلجي. وتقع الشمس في إحدى بؤرتي هذا القطع الناقص. لذلك، كل عام في وقت معين (بداية شهر يناير) تحتل الأرض موقعًا أقرب إلى الشمس وفي مكان آخر (بداية شهر يوليو) - أبعد عنها. في هذه الحالة، يختلف حجم إضاءة الطاقة بشكل عكسي بالنسبة لمربع المسافة إلى النجم.

أين يذهب الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى الأرض؟ يتم تحديد أنواعها من خلال العديد من العوامل. اعتمادًا على خط العرض الجغرافي والرطوبة والغيوم، يتبدد جزء منه في الغلاف الجوي، ويتم امتصاص جزء منه، لكن معظمه لا يزال يصل إلى سطح الكوكب. في هذه الحالة، تنعكس كمية صغيرة، ويتم امتصاص الجزء الرئيسي من سطح الأرض، تحت تأثير تسخينه. كما يسقط الإشعاع الشمسي المتناثر جزئيًا على سطح الأرض، ويمتصه جزئيًا وينعكس جزئيًا. والباقي يذهب إلى الفضاء الخارجي.

كيف يتم التوزيع

هل الإشعاع الشمسي متجانس؟ أنواعها بعد كل "الخسائر" في الغلاف الجوي يمكن أن تختلف في تركيبها الطيفي. بعد كل شيء، تتناثر الأشعة ذات الأطوال المختلفة ويتم امتصاصها بشكل مختلف. في المتوسط، يمتص الغلاف الجوي حوالي 23% من الكمية الأولية. يتم تحويل ما يقرب من 26٪ من إجمالي التدفق إلى إشعاع منتشر، ثم يسقط ثلثاه على الأرض. في جوهره، هذا نوع مختلف من الإشعاع، يختلف عن النوع الأصلي. يتم إرسال الإشعاع المتناثر إلى الأرض ليس عن طريق قرص الشمس، ولكن عن طريق قبو السماء. لها تركيبة طيفية مختلفة.

يمتص الإشعاع بشكل رئيسي الأوزون - الطيف المرئي، والأشعة فوق البنفسجية. يتم امتصاص الأشعة تحت الحمراء بواسطة ثاني أكسيد الكربون (ثاني أكسيد الكربون)، والذي، بالمناسبة، صغير جدًا في الغلاف الجوي.

يحدث تشتت الإشعاع وإضعافه لأي طول موجي من الطيف. في هذه العملية، تتساقط جزيئاته تحتها التأثير الكهرومغناطيسي، إعادة توزيع طاقة الموجة الساقطة في جميع الاتجاهات. أي أن الجزيئات تعمل كمصادر ثابتة للطاقة.

ضوء النهار

بسبب التشتت، يتغير لون الضوء القادم من الشمس عند مروره عبر طبقات الغلاف الجوي. قيمة عمليةنثر - في طور التكوين ضوء النهار. ولو كانت الأرض خالية من الغلاف الجوي، لكانت الإضاءة موجودة فقط في الأماكن التي تصل فيها أشعة الشمس المباشرة أو المنعكسة إلى السطح. أي أن الجو هو مصدر الإضاءة خلال النهار. وبفضله يكون الضوء في الأماكن التي يتعذر الوصول إليها للأشعة المباشرة وعندما تكون الشمس مخفية خلف السحب. إن التشتت هو الذي يعطي لونًا للهواء - فنحن نرى السماء زرقاء.

ما الذي يؤثر أيضًا على الإشعاع الشمسي؟ ولا ينبغي استبعاد عامل التعكر أيضًا. بعد كل شيء، يحدث إضعاف الإشعاع بطريقتين - الغلاف الجوي نفسه وبخار الماء، فضلا عن الشوائب المختلفة. ويزداد مستوى الغبار في الصيف (وكذلك محتوى بخار الماء في الغلاف الجوي).

إجمالي الإشعاع

يشير إلى إجمالي كمية الإشعاع الساقط على سطح الأرض، سواء المباشر أو المنتشر. يتناقص إجمالي الإشعاع الشمسي في الطقس الغائم.

ولهذا السبب، في الصيف، يكون إجمالي الإشعاع في المتوسط ​​أعلى قبل الظهر منه بعده. وفي النصف الأول من العام أكثر منه في النصف الثاني.

ماذا يحدث للإشعاع الكلي على سطح الأرض؟ للوصول إلى هناك، يتم امتصاصه في الغالب من خلال الطبقة العليا من التربة أو الماء ويتحول إلى حرارة، وينعكس جزء منها. وتعتمد درجة الانعكاس على طبيعة سطح الأرض. يُطلق على المؤشر الذي يعبر عن نسبة الإشعاع الشمسي المنعكس إلى الكمية الإجمالية التي تسقط على السطح اسم البياض السطحي.

يُفهم مفهوم الإشعاع الذاتي لسطح الأرض على أنه الإشعاع طويل الموجة المنبعث من الغطاء النباتي والغطاء الثلجي والطبقات العليا من الماء والتربة. التوازن الإشعاعي لسطح ما هو الفرق بين الكمية الممتصة والمنبعثة.

الإشعاع الفعال

لقد ثبت أن الإشعاع المضاد يكون دائمًا أقل من الإشعاع الأرضي. وبسبب هذا فإن سطح الأرض يتحمل فقدان الحرارة. ويسمى الفرق بين الإشعاع الداخلي للسطح والإشعاع الجوي بالإشعاع الفعال. وهذا في الواقع خسارة صافية للطاقة، ونتيجة لذلك، حرارة أثناء الليل.

كما أنه موجود خلال النهار. ولكن خلال النهار يتم تعويضه جزئيًا أو حتى حظره عن طريق الإشعاع الممتص. ولذلك فإن سطح الأرض يكون أكثر دفئا في النهار منه في الليل.

حول التوزيع الجغرافي للإشعاع

يتم توزيع الإشعاع الشمسي على الأرض بشكل غير متساو على مدار العام. توزيعه له طابع مناطقي، والخطوط المتساوية (نقاط التوصيل ذات القيم المتساوية) لتدفق الإشعاع ليست متطابقة بأي حال من الأحوال مع دوائر العرض. ويعود سبب هذا التناقض إلى اختلاف مستويات الغيوم وشفافية الغلاف الجوي في المناطق المختلفة. الكرة الأرضية.

يكون إجمالي الإشعاع الشمسي خلال العام أكبر قيمة في الصحاري شبه الاستوائية ذات الجو الغائم قليلاً. وهو أقل بكثير في مناطق الغابات في الحزام الاستوائي. والسبب في ذلك هو زيادة الغيوم. ويتناقص هذا المؤشر باتجاه كلا القطبين. لكن في منطقة القطبين يزداد مرة أخرى - في نصف الكرة الشمالي أقل، في منطقة القارة القطبية الجنوبية المغطاة بالثلوج والغائمة قليلاً - أكثر. فوق سطح المحيطات، في المتوسط، يكون الإشعاع الشمسي أقل منه فوق القارات.

في كل مكان تقريبًا على الأرض، يتمتع السطح بتوازن إشعاعي إيجابي، أي أن تدفق الإشعاع أكبر من الإشعاع الفعال في نفس الوقت. الاستثناءات هي مناطق القارة القطبية الجنوبية وجرينلاند مع هضابهما الجليدية.

هل نواجه ظاهرة الاحتباس الحراري؟

لكن ما سبق لا يعني ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض سنويا. يتم تعويض فائض الإشعاع الممتص عن طريق تسرب الحرارة من السطح إلى الغلاف الجوي، والذي يحدث عندما يتغير الطور المائي (التبخر، التكثيف على شكل غيوم).

وبالتالي، لا يوجد توازن إشعاعي على هذا النحو على سطح الأرض. ولكن هناك توازن حراري - يتم موازنة تدفق الحرارة وفقدانها بطرق مختلفة، بما في ذلك الإشعاع.

توزيع رصيد البطاقة

وفي نفس خطوط العرض من الكرة الأرضية، يكون توازن الإشعاع على سطح المحيط أكبر منه على الأرض. ويمكن تفسير ذلك بأن الطبقة التي تمتص الإشعاع في المحيطات أكثر سمكا، وفي الوقت نفسه يكون الإشعاع الفعال هناك أقل بسبب برودة سطح البحر مقارنة باليابسة.

ولوحظت تقلبات كبيرة في اتساع توزيعها في الصحاري. ويكون الرصيد أقل هناك بسبب الإشعاع الفعال العالي في الهواء الجاف وانخفاض الغطاء السحابي. وبدرجة أقل، يتم تخفيضه في مناطق مناخ الرياح الموسمية. في الموسم الدافئ، تزداد الغيوم هناك، والإشعاع الشمسي الممتص أقل مما هو عليه في مناطق أخرى من نفس خط العرض.

وبطبيعة الحال، فإن العامل الرئيسي الذي يعتمد عليه متوسط ​​الإشعاع الشمسي السنوي هو خط العرض لمنطقة معينة. يتم تسجيل "أجزاء" من الأشعة فوق البنفسجية في البلدان الواقعة بالقرب من خط الاستواء. هذه هي شمال شرق أفريقيا، وساحلها الشرقي، وشبه الجزيرة العربية، وشمال وغرب أستراليا، وجزء من جزر إندونيسيا، والساحل الغربي لأمريكا الجنوبية.

في أوروبا وتركيا وجنوب إسبانيا وصقلية وسردينيا وجزر اليونان وساحل فرنسا (الجزء الجنوبي) وكذلك جزء من مناطق إيطاليا وقبرص وكريت تحصل على أكبر جرعة من الضوء و إشعاع.

كيف عنا؟

يتم توزيع إجمالي الإشعاع الشمسي في روسيا، للوهلة الأولى، بشكل غير متوقع. ومن الغريب أن منتجعات البحر الأسود ليست هي التي تحمل النخيل على أراضي بلدنا. تقع أكبر جرعات الإشعاع الشمسي على المناطق المتاخمة للصين وسيفيرنايا زيمليا. بشكل عام، الإشعاع الشمسي في روسيا ليس مكثفا بشكل خاص، وهو ما يفسره بالكامل موقعنا الجغرافي الشمالي. الحد الأدنى من ضوء الشمس يذهب إلى المنطقة الشمالية الغربية - سانت بطرسبرغ، إلى جانب المناطق المحيطة بها.

الإشعاع الشمسي في روسيا أدنى من أوكرانيا. هناك، تذهب معظم الأشعة فوق البنفسجية إلى شبه جزيرة القرم والأراضي الواقعة خلف نهر الدانوب، وفي المركز الثاني تقع منطقة الكاربات مع المناطق الجنوبية من أوكرانيا.

يتم تحديد إجمالي الإشعاع الشمسي (المباشر والمتناثر) الذي يسقط على سطح أفقي بالأشهر في جداول مصممة خصيصًا لمناطق مختلفة ويتم قياسه بالميجا جول / م 2. على سبيل المثال، يتراوح الإشعاع الشمسي في موسكو من 31-58 في أشهر الشتاء إلى 568-615 في الصيف.

حول العزل الشمسي

التشمس، أو كمية الإشعاع المفيدة التي تسقط على سطح مضاء بالشمس، تختلف بشكل كبير في المواقع الجغرافية المختلفة. يتم حساب التشميس السنوي لواحد متر مربعبالميغاواط. على سبيل المثال، في موسكو، هذه القيمة هي 1.01، في أرخانجيلسك - 0.85، في أستراخان - 1.38 ميجاوات.

عند تحديده، من الضروري أن تأخذ في الاعتبار عوامل مثل الوقت من السنة (في فصل الشتاء، تكون الإضاءة وخط الطول أقل)، وطبيعة التضاريس (يمكن للجبال أن تحجب الشمس)، والظروف الجوية المميزة المنطقة - ضباب وأمطار متكررة وغيوم. يمكن توجيه مستوى استقبال الضوء عموديًا أو أفقيًا أو بشكل غير مباشر. كمية التشميس، وكذلك توزيع الإشعاع الشمسي في روسيا، عبارة عن بيانات مجمعة في جدول حسب المدينة والمنطقة، مما يشير إلى خط العرض الجغرافي.