ดวงอาทิตย์คืออะไร? ในระดับจักรวาลที่มองเห็นได้ นี่เป็นเพียงดาวดวงเล็กๆ ที่อยู่รอบนอกกาแลคซีที่เรียกว่าทางช้างเผือก แต่สำหรับดาวเคราะห์โลก ดวงอาทิตย์ไม่ได้เป็นเพียงกลุ่มก๊าซร้อน แต่เป็นแหล่งความร้อนและแสงสว่างที่จำเป็นสำหรับการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด

ตั้งแต่สมัยก่อนประวัติศาสตร์ แสงกลางวันเป็นเป้าหมายของการสักการะ การเคลื่อนไหวข้ามท้องฟ้ามีความเกี่ยวข้องกับการสำแดงพลังอันศักดิ์สิทธิ์ การวิจัยเกี่ยวกับดวงอาทิตย์และการแผ่รังสีของมันเริ่มต้นขึ้นก่อนที่จะมีการใช้แบบจำลองเฮลิโอเซนทริกของนิโคเลาส์ โคเปอร์นิคัส ผู้มีความคิดที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของอารยธรรมโบราณที่สับสนกับความลึกลับของมัน

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีทำให้มนุษยชาติมีโอกาสศึกษาไม่เพียงแต่กระบวนการภายในและบนพื้นผิวดวงอาทิตย์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของโลกภายใต้อิทธิพลของมันด้วย ข้อมูลทางสถิติช่วยให้เราสามารถให้คำตอบที่ชัดเจนสำหรับคำถามว่ารังสีดวงอาทิตย์คืออะไร วัดได้อย่างไร และเพื่อระบุผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่บนโลก

รังสีดวงอาทิตย์เรียกว่าอะไร?

ธรรมชาติของการแผ่รังสีดวงอาทิตย์ยังคงไม่ชัดเจนจนกระทั่งต้นศตวรรษที่ 20 นักดาราศาสตร์ผู้โดดเด่น อาเธอร์ เอ็ดดิงตัน เสนอว่าแหล่งที่มาของพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดมหึมาคือปฏิกิริยาฟิวชันนิวเคลียร์แสนสาหัสซึ่งเกิดขึ้นในส่วนลึกของมัน อุณหภูมิใกล้แกนกลางของมัน (ประมาณ 15 ล้านองศา) เพียงพอสำหรับโปรตอนที่จะเอาชนะแรงผลักกันและก่อตัวเป็นนิวเคลียสของฮีเลียมอันเป็นผลมาจากการชนกัน

ต่อมา นักวิทยาศาสตร์ (โดยเฉพาะ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์) ค้นพบว่ามวลของนิวเคลียสฮีเลียมนั้นน้อยกว่ามวลรวมของโปรตอนสี่ตัวที่มันก่อตัวขึ้นมาเล็กน้อย ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าข้อบกพร่องมวล จากการติดตามความสัมพันธ์ระหว่างมวลและพลังงาน นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าส่วนเกินนี้ถูกปล่อยออกมาในรูปของรังสีแกมมา

ขณะที่พวกมันเดินทางจากแกนกลางไปยังพื้นผิวดวงอาทิตย์ผ่านชั้นของก๊าซที่เป็นส่วนประกอบของมัน แกมมาควอนต้าจะถูกบดขยี้และแปลงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งในจำนวนนั้นแสงที่มองเห็นได้ด้วยตามนุษย์ กระบวนการนี้ใช้เวลาประมาณ 10 ล้านปี และใช้เวลาเพียง 8 นาทีในการเข้าถึงรังสีดวงอาทิตย์บนพื้นผิวโลก

การแผ่รังสีดวงอาทิตย์ ได้แก่ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีพิสัยกว้าง และลมสุริยะซึ่งเป็นกระแสของอนุภาคแสงและอิเล็กตรอน

รังสีดวงอาทิตย์มีประเภทใดบ้างและมีลักษณะเฉพาะ

ที่ขอบเขตชั้นบรรยากาศของโลก ความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์จะเป็นค่าคงที่ พลังงานของดวงอาทิตย์ไม่ต่อเนื่องกันและถูกถ่ายโอนไปเป็นส่วนๆ (ควอนตัม) ของพลังงาน แต่การมีส่วนร่วมทางร่างกายของดวงอาทิตย์นั้นค่อนข้างน้อย ดังนั้น รังสีของดวงอาทิตย์จึงถือเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แพร่กระจายอย่างสม่ำเสมอและเป็นเส้นตรง

ลักษณะคลื่นหลักคือความยาวคลื่นซึ่งจำแนกประเภทของรังสี:

• คลื่นวิทยุ
• อินฟราเรด (ความร้อน);
• แสงที่มองเห็นได้ (สีขาว);
• อัลตราไวโอเลต;
• รังสีแกมมา

รังสีดวงอาทิตย์แสดงด้วยรังสีอินฟราเรด (IR) รังสีที่มองเห็น (VS) และรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) ในอัตราส่วน 52%, 43% และ 5% ตามลำดับ การวัดปริมาณรังสีจากแสงอาทิตย์ถือเป็นการฉายรังสี (ความหนาแน่นของฟลักซ์พลังงาน) - พลังงานรังสีที่ได้รับต่อหน่วยเวลาต่อพื้นผิวหน่วย

การกระจายรังสีดวงอาทิตย์เหนือพื้นผิวโลก

รังสีส่วนใหญ่ถูกชั้นบรรยากาศของโลกดูดซับไว้ และถูกทำให้ร้อนจนถึงอุณหภูมิที่คุ้นเคยกับสิ่งมีชีวิต ชั้นโอโซนยอมให้รังสีอัลตราไวโอเลตเพียง 1% ทะลุผ่านได้ และทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันรังสีคลื่นสั้นที่มีความรุนแรงมากขึ้น

บรรยากาศดูดซับรังสีดวงอาทิตย์ประมาณ 20% และกระจายไปในทิศทางที่ต่างกัน 30% ดังนั้น พลังงานรังสีเพียงครึ่งหนึ่งที่เรียกว่ารังสีดวงอาทิตย์โดยตรงจึงมาถึงพื้นผิวโลก

ความเข้มของการแผ่รังสีดวงอาทิตย์โดยตรงได้รับอิทธิพลจากปัจจัยหลายประการ:

• มุมตกกระทบของแสงแดด (ละติจูดทางภูมิศาสตร์);
• ระยะทางจากจุดปะทะถึงดวงอาทิตย์ (ช่วงเวลาของปี)
• ลักษณะของพื้นผิวสะท้อนแสง
• ความโปร่งใสของบรรยากาศ (ความขุ่นมัว, มลภาวะ)

การแผ่รังสีที่กระจัดกระจายและโดยตรงประกอบกันเป็นรังสีดวงอาทิตย์ทั้งหมด ความเข้มของรังสีวัดเป็นแคลอรี่ต่อหน่วยพื้นที่ผิว เป็นที่แน่ชัดว่ารังสีดวงอาทิตย์มีผลเฉพาะในเวลากลางวันและกระจายไม่เท่ากันบนพื้นผิวโลก ความเข้มของมันจะเพิ่มขึ้นเมื่อเข้าใกล้เสา แต่หิมะสะท้อนพลังงานรังสีในสัดส่วนที่มากขึ้น ส่งผลให้อากาศไม่ร้อนขึ้น ดังนั้นตัวบ่งชี้รวมจะลดลงตามระยะห่างจากเส้นศูนย์สูตร

กิจกรรมพลังงานแสงอาทิตย์กำหนดสภาพอากาศของโลกและส่งผลต่อกระบวนการชีวิตของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ ในอาณาเขตของประเทศ CIS (ในซีกโลกเหนือ) รังสีที่กระจัดกระจายมีมากกว่าในฤดูหนาว และรังสีโดยตรงมีมากกว่าในฤดูร้อน

รังสีอินฟราเรดและบทบาทในชีวิตของมนุษยชาติ

รังสีดวงอาทิตย์ส่วนใหญ่มองไม่เห็นด้วยตามนุษย์ สิ่งนี้เองที่ทำให้ดินโลกร้อนขึ้น ซึ่งต่อมาจะปล่อยความร้อนออกสู่ชั้นบรรยากาศ ดังนั้นจึงรักษาอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสิ่งมีชีวิตบนโลกและสภาพภูมิอากาศตามปกติ

นอกจากดวงอาทิตย์แล้ว วัตถุที่ได้รับความร้อนทั้งหมดยังเป็นแหล่งกำเนิดรังสีอินฟราเรดอีกด้วย อุปกรณ์และอุปกรณ์ทำความร้อนทั้งหมดทำงานบนหลักการนี้ ทำให้สามารถมองเห็นวัตถุที่ได้รับความร้อนไม่มากก็น้อยในสภาพการมองเห็นที่ไม่ดี

ความจริงที่ว่าบุคคลไม่สามารถรับรู้แสงอินฟราเรดไม่ได้ลดผลกระทบต่อร่างกาย รังสีชนิดนี้พบนำไปใช้ในทางการแพทย์ได้เนื่องจากมีคุณสมบัติดังนี้

• การขยายหลอดเลือด, การฟื้นฟูการไหลเวียนของเลือดให้เป็นปกติ;
• เพิ่มจำนวนเม็ดเลือดขาว
• การรักษาอาการอักเสบเรื้อรังและเฉียบพลันของอวัยวะภายใน
• การป้องกันโรคผิวหนัง
• การกำจัดรอยแผลเป็นคอลลอยด์ การรักษาบาดแผลที่ไม่สมานตัว

เทอร์โมกราฟอินฟราเรดช่วยให้สามารถตรวจพบโรคที่ไม่สามารถวินิจฉัยด้วยวิธีอื่นได้ทันท่วงที (ลิ่มเลือด เนื้องอกมะเร็ง ฯลฯ) รังสีอินฟราเรดเป็น "ยาแก้พิษ" ชนิดหนึ่งต่อรังสีอัลตราไวโอเลตเชิงลบดังนั้นจึงใช้คุณสมบัติการรักษาเพื่อฟื้นฟูสุขภาพของผู้ที่อยู่ในอวกาศเป็นเวลานาน

กลไกการออกฤทธิ์ของรังสีอินฟราเรดยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างสมบูรณ์ และเช่นเดียวกับรังสีชนิดอื่นๆ หากใช้อย่างไม่ถูกต้อง อาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ได้ การรักษาด้วยรังสีอินฟราเรดมีข้อห้ามในที่ที่มีการอักเสบเป็นหนอง, มีเลือดออก, เนื้องอกมะเร็ง, ระบบไหลเวียนโลหิตในสมองล้มเหลวและระบบหัวใจและหลอดเลือด

องค์ประกอบสเปกตรัมและคุณสมบัติของแสงที่ตามองเห็น

ลำแสงกระจายเป็นเส้นตรงและไม่ทับซ้อนกันซึ่งทำให้เกิดคำถามที่ยุติธรรม: เหตุใดโลกรอบตัวเราจึงประหลาดใจกับเฉดสีที่หลากหลาย ความลับอยู่ที่คุณสมบัติพื้นฐานของแสง ได้แก่ การสะท้อน การหักเห และการดูดกลืนแสง

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าวัตถุไม่ปล่อยแสงออกมา แต่จะถูกดูดซับบางส่วนและสะท้อนกลับในมุมต่างๆ ขึ้นอยู่กับความถี่ การมองเห็นของมนุษย์มีการพัฒนาตลอดหลายศตวรรษที่ผ่านมา แต่เรตินาของดวงตาสามารถรับรู้แสงสะท้อนได้เพียงช่วงที่จำกัดในช่องว่างแคบระหว่างรังสีอินฟราเรดและรังสีอัลตราไวโอเลต

การศึกษาคุณสมบัติของแสงไม่เพียงก่อให้เกิดสาขาฟิสิกส์ที่แยกจากกันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงทฤษฎีและการปฏิบัติที่ไม่ใช่วิทยาศาสตร์จำนวนหนึ่งโดยอิงจากอิทธิพลของสีต่อสภาพจิตใจและร่างกายของแต่ละบุคคล การใช้ความรู้นี้บุคคลจะตกแต่งพื้นที่โดยรอบด้วยสีสันที่สบายตาที่สุดซึ่งทำให้ชีวิตสะดวกสบายที่สุด

รังสีอัลตราไวโอเลตและผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์

สเปกตรัมรังสีอัลตราไวโอเลตของแสงแดดประกอบด้วยคลื่นยาว ปานกลาง และสั้น ซึ่งมีคุณสมบัติทางกายภาพและลักษณะของผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน รังสีอัลตราไวโอเลตซึ่งอยู่ในสเปกตรัมคลื่นยาวนั้นกระจัดกระจายเป็นส่วนใหญ่ในชั้นบรรยากาศและไม่ถึงพื้นผิวโลก ยิ่งความยาวคลื่นสั้นลง แสงอัลตราไวโอเลตก็จะทะลุผ่านผิวหนังได้ลึกยิ่งขึ้น

รังสีอัลตราไวโอเลตเป็นสิ่งจำเป็นในการดำรงชีวิตบนโลก รังสียูวีมีผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์ดังต่อไปนี้:

• ความอิ่มตัวของวิตามินดีซึ่งจำเป็นต่อการสร้างเนื้อเยื่อกระดูก
• การป้องกันโรคกระดูกพรุนและโรคกระดูกอ่อนในเด็ก
• การฟื้นฟูกระบวนการเผาผลาญและการสังเคราะห์เอนไซม์ที่มีประโยชน์ให้เป็นปกติ
• การกระตุ้นการสร้างเนื้อเยื่อใหม่
• การไหลเวียนโลหิตดีขึ้น, การขยายตัวของหลอดเลือด;
• เพิ่มภูมิคุ้มกัน
• บรรเทาอาการตื่นเต้นประสาทโดยกระตุ้นการผลิตเอ็นโดรฟิน

แม้จะมีคุณสมบัติเชิงบวกมากมาย แต่การอาบแดดก็ไม่ได้ผลเสมอไป การได้รับแสงแดดเป็นเวลานานในเวลาที่ไม่เอื้ออำนวยหรือในช่วงที่มีกิจกรรมแสงอาทิตย์สูงผิดปกติจะลบล้างคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ของรังสียูวี

การฉายรังสีอัลตราไวโอเลตในปริมาณสูงจะให้ผลตรงกันข้ามกับที่คาดไว้:

• เกิดผื่นแดง (ผิวแดง) และการถูกแดดเผา;
• ภาวะเลือดคั่งบวม;
• อุณหภูมิร่างกายเพิ่มขึ้น
• ปวดหัว;
• ความผิดปกติของระบบภูมิคุ้มกันและระบบประสาทส่วนกลาง
• สูญเสียความกระหาย, คลื่นไส้, อาเจียน

สัญญาณเหล่านี้เป็นอาการของโรคลมแดด ซึ่งการเสื่อมสภาพของอาการของบุคคลอาจเกิดขึ้นโดยไม่มีใครสังเกตเห็น ขั้นตอนของโรคลมแดด:

• ย้ายบุคคลออกจากบริเวณที่โดนแสงแดดโดยตรงไปยังที่เย็น
• นอนหงายและยกขาขึ้นในท่าสูงเพื่อทำให้การไหลเวียนโลหิตเป็นปกติ
• ล้างหน้าและลำคอด้วยน้ำเย็น โดยควรประคบที่หน้าผาก
• ให้โอกาสในการหายใจได้อย่างอิสระและกำจัดเสื้อผ้าที่รัดแน่น
• ให้น้ำเย็นสะอาดจำนวนเล็กน้อยดื่มภายในครึ่งชั่วโมง

ในกรณีที่รุนแรง ในกรณีที่หมดสติ จำเป็นต้องเรียกรถพยาบาล และหากเป็นไปได้ ให้นำเหยื่อมาสัมผัสตัว การดูแลทางการแพทย์สำหรับผู้ป่วยประกอบด้วยการให้กลูโคสหรือกรดแอสคอร์บิกเข้าเส้นเลือดดำในกรณีฉุกเฉิน

กฎการฟอกหนังที่ปลอดภัย

รังสียูวีกระตุ้นการสังเคราะห์ฮอร์โมนพิเศษ เมลานิน ซึ่งทำให้ผิวของมนุษย์คล้ำขึ้นและเป็นสีบรอนซ์ การถกเถียงเกี่ยวกับประโยชน์และโทษของการฟอกหนังเกิดขึ้นมานานหลายทศวรรษแล้ว

ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าการฟอกหนังเป็นปฏิกิริยาปกป้องร่างกายต่อรังสีอัลตราไวโอเลต และการอาบแดดมากเกินไปจะเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดเนื้องอกเนื้อร้าย

หากความปรารถนาที่จะยกย่องแฟชั่นมีชัยคุณต้องเข้าใจว่ารังสีดวงอาทิตย์คืออะไรจะป้องกันตัวเองจากรังสีดังกล่าวได้อย่างไรและปฏิบัติตามคำแนะนำง่ายๆ:

• อาบแดดค่อยๆ โดยเฉพาะในตอนเช้าหรือตอนเย็น
• อย่าอยู่ในแสงแดดโดยตรงนานกว่าหนึ่งชั่วโมง
• ใช้สารป้องกันกับผิวหนัง
• ดื่มน้ำสะอาดมากขึ้นเพื่อหลีกเลี่ยงการขาดน้ำ
• รวมไว้ในอาหารลดน้ำหนักของคุณที่มีวิตามินอี เบต้าแคโรทีน ไทโรซีน และซีลีเนียม
• จำกัดการบริโภคเครื่องดื่มแอลกอฮอล์

การตอบสนองของร่างกายต่อรังสีอัลตราไวโอเลตเป็นรายบุคคล ดังนั้นควรเลือกเวลาในการอาบแดดและระยะเวลาโดยคำนึงถึงสภาพผิวและสุขภาพของบุคคล

การฟอกหนังมีข้อห้ามอย่างมากสำหรับสตรีมีครรภ์ ผู้สูงอายุ ผู้ที่เป็นโรคผิวหนัง ภาวะหัวใจล้มเหลว ความผิดปกติทางจิต และมีเนื้องอกที่เป็นมะเร็ง

รังสีแสงอาทิตย์

รังสีแสงอาทิตย์- รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและรังสีจากร่างกายจากดวงอาทิตย์ รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเดินทางเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยความเร็วแสงและทะลุผ่านชั้นบรรยากาศของโลก รังสีดวงอาทิตย์มาถึงพื้นผิวโลกในรูปของรังสีโดยตรงและแบบกระจาย
รังสีดวงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานหลักสำหรับกระบวนการทางกายภาพและทางภูมิศาสตร์ทั้งหมดที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวโลกและในชั้นบรรยากาศ (ดู ไข้แดด) โดยทั่วไปการแผ่รังสีดวงอาทิตย์จะวัดจากผลกระทบทางความร้อน และแสดงเป็นแคลอรี่ต่อหน่วยพื้นที่ผิวต่อหน่วยเวลา โดยรวมแล้ว โลกได้รับรังสีจากดวงอาทิตย์น้อยกว่าหนึ่งสองพันล้านส่วน
ช่วงสเปกตรัมของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจากดวงอาทิตย์นั้นกว้างมาก ตั้งแต่คลื่นวิทยุไปจนถึงรังสีเอกซ์ แต่ความเข้มสูงสุดจะตกอยู่ที่ส่วนที่มองเห็นได้ (สีเหลืองเขียว) ของสเปกตรัม
นอกจากนี้ยังมีส่วนหนึ่งของการแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์ซึ่งประกอบด้วยโปรตอนซึ่งส่วนใหญ่เคลื่อนที่จากดวงอาทิตย์ด้วยความเร็ว 300-1500 กม./วินาที (ลมสุริยะ) ในระหว่างเปลวสุริยะ อนุภาคพลังงานสูง (ส่วนใหญ่เป็นโปรตอนและอิเล็กตรอน) ก็ถูกสร้างขึ้นเช่นกัน กลายเป็นองค์ประกอบแสงอาทิตย์ของรังสีคอสมิก
การมีส่วนร่วมของพลังงานขององค์ประกอบร่างกายของรังสีดวงอาทิตย์ต่อความเข้มโดยรวมนั้นมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้น ในการใช้งานหลายอย่าง คำว่า "รังสีดวงอาทิตย์" จึงถูกใช้ในความหมายแคบ ซึ่งหมายถึงเฉพาะส่วนที่เป็นแม่เหล็กไฟฟ้าเท่านั้น
ปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับความสูงของดวงอาทิตย์ ช่วงเวลาของปี และความโปร่งใสของบรรยากาศ แอคติโนมิเตอร์และไพเฮลิโอมิเตอร์ใช้ในการวัดรังสีดวงอาทิตย์ ความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์มักจะวัดจากผลกระทบทางความร้อน และแสดงเป็นแคลอรี่ต่อหน่วยพื้นที่ผิวต่อหน่วยเวลา
การแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์ส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อโลกเฉพาะในช่วงกลางวันเท่านั้น - เมื่อดวงอาทิตย์อยู่เหนือขอบฟ้า นอกจากนี้ การแผ่รังสีดวงอาทิตย์ยังรุนแรงมากใกล้ขั้วโลกในช่วงวันขั้วโลก ซึ่งเป็นช่วงที่ดวงอาทิตย์อยู่เหนือขอบฟ้าแม้ในเวลาเที่ยงคืนก็ตาม อย่างไรก็ตาม ในฤดูหนาว ณ สถานที่เดียวกัน ดวงอาทิตย์จะไม่ขึ้นเหนือเส้นขอบฟ้าเลย จึงไม่ส่งผลกระทบต่อภูมิภาค รังสีดวงอาทิตย์ไม่ได้ถูกเมฆบัง ดังนั้นรังสีจึงยังมายังโลก (เมื่อดวงอาทิตย์อยู่เหนือขอบฟ้าโดยตรง) การแผ่รังสีดวงอาทิตย์เป็นการรวมตัวกันของสีเหลืองสดใสของดวงอาทิตย์และความร้อน ความร้อนก็ทะลุผ่านเมฆได้เช่นกัน รังสีดวงอาทิตย์ถูกส่งมายังโลกโดยการแผ่รังสี ไม่ใช่โดยการนำความร้อน
ปริมาณรังสีที่ได้รับจากเทห์ฟากฟ้าขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างดาวเคราะห์กับดาวฤกษ์ - เมื่อระยะห่างเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ปริมาณรังสีที่ได้รับจากดาวฤกษ์ไปยังดาวเคราะห์จะลดลงสี่เท่า (สัดส่วนกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างดาวเคราะห์กับ ดาว) ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงระยะห่างระหว่างดาวเคราะห์กับดาวฤกษ์แม้เพียงเล็กน้อย (ขึ้นอยู่กับความเยื้องศูนย์ของวงโคจร) ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในปริมาณรังสีที่เข้าสู่ดาวเคราะห์ ความเยื้องศูนย์กลางของวงโคจรของโลกก็ไม่คงที่เช่นกัน - ตลอดระยะเวลานับพันปีมันจะเปลี่ยนแปลงก่อตัวเป็นวงกลมที่เกือบจะสมบูรณ์แบบเป็นระยะ ๆ บางครั้งความเยื้องศูนย์ถึง 5% (ปัจจุบันคือ 1.67%) นั่นคือที่จุดใกล้ดวงอาทิตย์โลกในปัจจุบันได้รับ 1.033 การแผ่รังสีแสงอาทิตย์มากกว่าที่จุดสุดยอดและที่ความเยื้องศูนย์มากที่สุด - มากกว่า 1.1 เท่า อย่างไรก็ตาม ปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ที่เข้ามานั้นขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลอย่างมาก - ปัจจุบันปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ที่เข้ามายังโลกยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในทางปฏิบัติ แต่ที่ละติจูด 65 N.Sh (ละติจูดของเมืองทางตอนเหนือของรัสเซีย และแคนาดา) ในฤดูร้อนปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ที่เข้ามามากกว่าในฤดูหนาวถึง 25% สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากโลกเอียงเป็นมุม 23.3 องศาสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ การเปลี่ยนแปลงในฤดูหนาวและฤดูร้อนจะได้รับการชดเชยร่วมกัน แต่เมื่อละติจูดของสถานที่สังเกตการณ์เพิ่มขึ้น ช่องว่างระหว่างฤดูหนาวและฤดูร้อนก็จะใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ ดังนั้นที่เส้นศูนย์สูตรจึงไม่มีความแตกต่างระหว่างฤดูหนาวและฤดูร้อน นอกเหนือจากเส้นอาร์กติกเซอร์เคิลแล้ว การแผ่รังสีแสงอาทิตย์จะสูงมากในฤดูร้อนและต่ำมากในฤดูหนาว สิ่งนี้กำหนดสภาพอากาศบนโลก นอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงความเยื้องศูนย์ของวงโคจรของโลกเป็นระยะๆ อาจนำไปสู่การเกิดขึ้นของยุคทางธรณีวิทยาต่างๆ ได้ เช่น

ความเข้มของแสงอาทิตย์ที่ส่องมายังโลกจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของวัน ปี สถานที่ และสภาพอากาศ ปริมาณพลังงานทั้งหมดที่คำนวณต่อวันหรือต่อปีเรียกว่าการฉายรังสี (หรือ "รังสีแสงอาทิตย์ที่เข้ามา") และแสดงให้เห็นว่ารังสีดวงอาทิตย์มีพลังมากเพียงใด การฉายรังสีวัดเป็น W*h/m² ต่อวัน หรือช่วงเวลาอื่นๆ

ความเข้มของการแผ่รังสีดวงอาทิตย์ในอวกาศในระยะทางเท่ากับระยะห่างเฉลี่ยระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์เรียกว่าค่าคงที่ของแสงอาทิตย์ มูลค่าของมันคือ 1353 วัตต์/ตร.ม. เมื่อผ่านชั้นบรรยากาศ แสงแดดจะถูกลดทอนลงเนื่องจากการดูดกลืนรังสีอินฟราเรดโดยไอน้ำ การแผ่รังสีอัลตราไวโอเลตโดยโอโซน และการกระเจิงของรังสีโดยอนุภาคฝุ่นและละอองลอยในชั้นบรรยากาศ ตัวบ่งชี้อิทธิพลของชั้นบรรยากาศต่อความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ที่ตกกระทบพื้นผิวโลก เรียกว่า “มวลอากาศ” (AM) AM ถูกกำหนดให้เป็นจุดตัดของมุมระหว่างดวงอาทิตย์และจุดสุดยอด

รูปที่ 1 แสดงการกระจายสเปกตรัมของความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ภายใต้สภาวะต่างๆ เส้นโค้งด้านบน (AM0) สอดคล้องกับสเปกตรัมแสงอาทิตย์ภายนอกชั้นบรรยากาศของโลก (เช่น บนยานอวกาศ) กล่าวคือ ที่มวลอากาศเป็นศูนย์ ประมาณโดยการกระจายความเข้มของการแผ่รังสีของวัตถุสีดำสนิทที่อุณหภูมิ 5,800 เคลวิน เส้นโค้ง AM1 และ AM2 แสดงให้เห็นการกระจายสเปกตรัมของรังสีดวงอาทิตย์บนพื้นผิวโลกเมื่อดวงอาทิตย์อยู่ที่จุดสูงสุดและเป็นมุมระหว่างดวงอาทิตย์ ดวงอาทิตย์และจุดสุดยอดที่ 60° ตามลำดับ ในกรณีนี้ กำลังการแผ่รังสีทั้งหมดจะอยู่ที่ประมาณ 925 และ 691 วัตต์/ตร.ม. ตามลำดับ ความเข้มของรังสีโดยเฉลี่ยบนโลกใกล้เคียงกับความเข้มของรังสีที่ AM = 1.5 (ดวงอาทิตย์ทำมุม 45° ถึงขอบฟ้า)

เมื่ออยู่ใกล้พื้นผิวโลก เราสามารถหาค่าเฉลี่ยของความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ได้เท่ากับ 635 วัตต์/ตร.ม. ในวันที่อากาศแจ่มใสมาก ค่านี้จะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 950 วัตต์/ตรม. ถึง 1220 วัตต์/ตรม. ค่าเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 1,000 วัตต์/ตร.ม. ตัวอย่าง: ความเข้มของรังสีทั้งหมดในซูริก (47°30′N, 400 ม. เหนือระดับน้ำทะเล) บนพื้นผิวที่ตั้งฉากกับการแผ่รังสี: 1 พฤษภาคม 12:00 1,080 W/m²; 21 ธันวาคม 12:00 930 W/m²

เพื่อให้การคำนวณการมาถึงของพลังงานแสงอาทิตย์ง่ายขึ้น โดยทั่วไปจะแสดงเป็นชั่วโมงที่มีแสงแดดซึ่งมีความเข้มข้น 1,000 วัตต์/ตร.ม. เหล่านั้น. 1 ชั่วโมงสอดคล้องกับการมาถึงของรังสีดวงอาทิตย์ 1000 W*h/m² โดยคร่าวๆ สอดคล้องกับช่วงเวลาที่ดวงอาทิตย์ส่องแสงในฤดูร้อนท่ามกลางวันที่มีแดดจ้าและไม่มีเมฆบนพื้นผิวที่ตั้งฉากกับรังสีของดวงอาทิตย์

ตัวอย่าง
แสงอาทิตย์ที่สดใสส่องสว่างด้วยความเข้ม 1000 วัตต์/ตร.ม. บนพื้นผิวที่ตั้งฉากกับรังสีดวงอาทิตย์ ใน 1 ชั่วโมง พลังงานจะลดลง 1 kWh ต่อ 1 ตารางเมตร (พลังงานเท่ากับกำลังคูณเวลา) ในทำนองเดียวกัน การแผ่รังสีดวงอาทิตย์โดยเฉลี่ยที่ 5 kWh/m² ในระหว่างวัน สอดคล้องกับชั่วโมงที่มีแสงแดดสูงสุด 5 ชั่วโมงต่อวัน อย่าสับสนระหว่างชั่วโมงเร่งด่วนกับเวลากลางวันจริง ในระหว่างวัน ดวงอาทิตย์จะส่องแสงด้วยความเข้มต่างกัน แต่โดยรวมแล้วดวงอาทิตย์จะให้พลังงานในปริมาณเท่าเดิมราวกับส่องแสงเป็นเวลา 5 ชั่วโมงที่ความเข้มสูงสุด คือช่วงชั่วโมงที่มีแสงแดดสูงสุดซึ่งใช้ในการคำนวณการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์

การมาถึงของรังสีดวงอาทิตย์จะแตกต่างกันไปตลอดทั้งวันและจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง โดยเฉพาะในพื้นที่ภูเขา การฉายรังสีจะแตกต่างกันไปโดยเฉลี่ยตั้งแต่ 1,000 kWh/m² ต่อปีสำหรับประเทศในยุโรปเหนือ จนถึง 2,000-2,500 kWh/m² ต่อปีสำหรับทะเลทราย สภาพอากาศและการเอียงของดวงอาทิตย์ (ซึ่งขึ้นอยู่กับละติจูดของพื้นที่) ยังนำไปสู่ความแตกต่างในการมาถึงของรังสีดวงอาทิตย์ด้วย

ในรัสเซีย ตรงกันข้ามกับความเชื่อที่นิยม มีหลายสถานที่ที่สามารถแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้าโดยใช้ผลกำไรได้ ด้านล่างนี้เป็นแผนที่แหล่งพลังงานแสงอาทิตย์ในรัสเซีย อย่างที่คุณเห็นในรัสเซียส่วนใหญ่สามารถใช้งานได้ในโหมดตามฤดูกาลและในพื้นที่ที่มีแสงแดดมากกว่า 2,000 ชั่วโมงต่อปี - ตลอดทั้งปี โดยปกติแล้วในฤดูหนาว การผลิตพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์จะลดลงอย่างมาก แต่ต้นทุนไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ยังคงต่ำกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลหรือเบนซินอย่างมาก

มีข้อได้เปรียบอย่างยิ่งหากใช้ในกรณีที่ไม่มีเครือข่ายไฟฟ้าแบบรวมศูนย์และมีการจัดหาพลังงานจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล และมีพื้นที่ดังกล่าวมากมายในรัสเซีย

ยิ่งไปกว่านั้น แม้ว่าจะมีเครือข่ายอยู่ก็ตาม การใช้แผงโซลาร์เซลล์ที่ทำงานควบคู่ไปกับเครือข่ายสามารถลดต้นทุนค่าไฟฟ้าได้อย่างมาก ด้วยแนวโน้มปัจจุบันที่มุ่งสู่การเพิ่มภาษีการผูกขาดพลังงานธรรมชาติของรัสเซีย การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์จึงกลายเป็นการลงทุนที่ชาญฉลาด

โลกได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์ 1.36*10.24 แคลอรี่ต่อปี เมื่อเปรียบเทียบกับปริมาณพลังงานนี้ ปริมาณพลังงานรังสีที่เหลืออยู่ที่ไปถึงพื้นผิวโลกนั้นมีน้อยมาก ดังนั้น พลังงานการแผ่รังสีของดวงดาวคือหนึ่งในร้อยล้านของพลังงานแสงอาทิตย์ การแผ่รังสีคอสมิกคือสองในพันล้าน ความร้อนภายในของโลกที่พื้นผิวของมันเท่ากับหนึ่งในห้าพันของความร้อนจากแสงอาทิตย์
รังสีจากดวงอาทิตย์ - รังสีแสงอาทิตย์- เป็นแหล่งพลังงานหลักสำหรับกระบวนการเกือบทั้งหมดที่เกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศ อุทกสเฟียร์ และในชั้นบนของเปลือกโลก
หน่วยวัดความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์คือจำนวนแคลอรี่ความร้อนที่ถูกดูดซับไว้ 1 ลูกบาศก์เซนติเมตร ของพื้นผิวสีดำสนิทที่ตั้งฉากกับทิศทางของรังสีดวงอาทิตย์ใน 1 นาที (cal/cm2*min)

การไหลเวียนของพลังงานรังสีจากดวงอาทิตย์สู่ชั้นบรรยากาศโลกมีความคงที่มาก ความเข้มของมันเรียกว่าค่าคงที่แสงอาทิตย์ (Io) และมีค่าเฉลี่ยอยู่ที่ 1.88 กิโลแคลอรี/ซม.2 นาที
ค่าคงที่ของดวงอาทิตย์จะผันผวนขึ้นอยู่กับระยะห่างของโลกจากดวงอาทิตย์และกิจกรรมสุริยะ มีความผันผวนตลอดทั้งปีอยู่ที่ 3.4-3.5%
หากรังสีดวงอาทิตย์ตกในแนวตั้งทุกที่บนพื้นผิวโลก หากไม่มีชั้นบรรยากาศและมีค่าคงที่แสงอาทิตย์อยู่ที่ 1.88 cal/cm2*min แต่ละตารางเซนติเมตรจะได้รับ 1,000 กิโลแคลอรีต่อปี เนื่องจากโลกมีลักษณะทรงกลม ปริมาณนี้จึงลดลง 4 เท่า เท่ากับ 1 ตารางวา ซม. ได้รับเฉลี่ย 250 กิโลแคลอรีต่อปี
ปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ที่ได้รับจากพื้นผิวจะขึ้นอยู่กับมุมตกกระทบของรังสี
พื้นผิวตั้งฉากกับทิศทางของรังสีดวงอาทิตย์จะได้รับปริมาณรังสีสูงสุด เนื่องจากในกรณีนี้พลังงานทั้งหมดถูกกระจายไปยังพื้นที่ที่มีหน้าตัดเท่ากับหน้าตัดของลำแสงรังสี - ก. เมื่อลำแสงเดียวกันตกกระทบในแนวเฉียง พลังงานจะถูกกระจายไปทั่วพื้นที่ขนาดใหญ่ (ส่วน b) และพื้นผิวหน่วยจะได้รับพลังงานน้อยลง ยิ่งมุมตกกระทบของรังสีน้อยลงเท่าใด ความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น
การพึ่งพาความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ต่อมุมตกกระทบของรังสีแสดงโดยสูตร:

I1 = I0 * บาป ชั่วโมง

โดยที่ I0 คือความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ที่อุบัติการณ์ของรังสีในแนวตั้ง ภายนอกบรรยากาศ - ค่าคงที่ของแสงอาทิตย์
I1 คือความเข้มของการแผ่รังสีดวงอาทิตย์เมื่อรังสีดวงอาทิตย์ตกที่มุม h
I1 มีขนาดเล็กกว่า I0 หลายเท่า เนื่องจากหน้าตัด a เล็กกว่าหน้าตัด b
รูปที่ 27 แสดงว่า a/b = sin A
มุมตกกระทบของรังสีดวงอาทิตย์ (ความสูงของดวงอาทิตย์) เท่ากับ 90° ที่ละติจูดตั้งแต่ 23°27"N ถึง 23°27"S เท่านั้น (เช่นระหว่างเขตร้อน) ที่ละติจูดอื่นจะน้อยกว่า 90° เสมอ (ตารางที่ 8) ตามการลดลงของมุมตกกระทบของรังสี ความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ที่มาถึงพื้นผิวที่ละติจูดต่างกันก็ควรลดลงเช่นกัน เนื่องจากความสูงของดวงอาทิตย์ไม่คงที่ตลอดทั้งปีและในระหว่างวัน ปริมาณความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่พื้นผิวได้รับจึงเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง

ปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ที่ได้รับจากพื้นผิวมีความสัมพันธ์โดยตรง ขึ้นอยู่กับระยะเวลาที่โดนแสงแดด

ในเขตเส้นศูนย์สูตรนอกบรรยากาศ ปริมาณความร้อนจากแสงอาทิตย์ในระหว่างปีไม่มีความผันผวนมากนัก ในขณะที่ในละติจูดสูง ความผันผวนเหล่านี้จะมีขนาดใหญ่มาก (ดูตารางที่ 9) ในฤดูหนาว ความแตกต่างของความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่ได้รับระหว่างละติจูดสูงและละติจูดต่ำมีความสำคัญเป็นพิเศษ ในฤดูร้อน ภายใต้เงื่อนไขของการส่องสว่างอย่างต่อเนื่อง บริเวณขั้วโลกจะได้รับความร้อนจากแสงอาทิตย์สูงสุดต่อวันบนโลก ในวันครีษมายันทางซีกโลกเหนือ จะสูงกว่าปริมาณความร้อนรายวันที่เส้นศูนย์สูตรถึง 36% แต่เนื่องจากความยาวของวันที่เส้นศูนย์สูตรไม่ใช่ 24 ชั่วโมง (เหมือนที่ขั้วโลกเวลานี้) แต่เป็น 12 ชั่วโมง ปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ต่อหน่วยเวลาที่เส้นศูนย์สูตรจึงยังคงมีค่ามากที่สุด ปริมาณความร้อนจากแสงอาทิตย์สูงสุดในแต่ละวันในฤดูร้อน ซึ่งสังเกตได้ประมาณละติจูด 40-50° นั้นสัมพันธ์กับความยาววันที่ค่อนข้างยาว (นานกว่าเวลานี้ที่ละติจูด 10-20°) ด้วยระดับความสูงจากดวงอาทิตย์อย่างมีนัยสำคัญ ความแตกต่างของปริมาณความร้อนที่ได้รับจากบริเวณเส้นศูนย์สูตรและขั้วโลกจะมีน้อยกว่าในฤดูร้อนมากกว่าในฤดูหนาว
ซีกโลกใต้ได้รับความร้อนในฤดูร้อนมากกว่าซีกโลกเหนือในฤดูหนาว - ในทางกลับกัน (ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงระยะห่างของโลกจากดวงอาทิตย์) และถ้าพื้นผิวของซีกโลกทั้งสองเป็นเนื้อเดียวกันโดยสมบูรณ์ ความผันผวนของอุณหภูมิในซีกโลกใต้ในแต่ละปีจะมากกว่าในซีกโลกเหนือ
รังสีดวงอาทิตย์ในชั้นบรรยากาศผ่านไป การเปลี่ยนแปลงเชิงปริมาณและเชิงคุณภาพ
แม้แต่บรรยากาศในอุดมคติที่แห้งและสะอาดก็ยังดูดซับและกระจายรังสี ส่งผลให้ความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ลดลง ผลกระทบที่ลดลงของบรรยากาศจริงที่มีไอน้ำและของแข็งเจือปนต่อการแผ่รังสีดวงอาทิตย์นั้นยิ่งใหญ่กว่าบรรยากาศในอุดมคติมาก บรรยากาศ (ออกซิเจน โอโซน คาร์บอนไดออกไซด์ ฝุ่น และไอน้ำ) ดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตและอินฟราเรดเป็นส่วนใหญ่ พลังงานรังสีของดวงอาทิตย์ที่ชั้นบรรยากาศดูดซับจะถูกแปลงเป็นพลังงานประเภทอื่น เช่น ความร้อน เคมี ฯลฯ โดยทั่วไป การดูดกลืนแสงจะทำให้รังสีดวงอาทิตย์อ่อนลง 17-25%
โมเลกุลของก๊าซในบรรยากาศกระจายรังสีด้วยคลื่นที่ค่อนข้างสั้น - สีม่วง, สีน้ำเงิน นี่คือสิ่งที่อธิบายสีฟ้าของท้องฟ้า รังสีที่มีความยาวคลื่นต่างกันจะกระจัดกระจายเท่าๆ กันด้วยสิ่งเจือปน ดังนั้นเมื่อเนื้อหามีความสำคัญ ท้องฟ้าจึงกลายเป็นสีขาว
เนื่องจากการกระเจิงและการสะท้อนของแสงแดดจากบรรยากาศ ทำให้มองเห็นเวลากลางวันในวันที่มีเมฆมาก มองเห็นวัตถุในเงามืด และปรากฏการณ์พลบค่ำเกิดขึ้น
ยิ่งเส้นทางของลำแสงในชั้นบรรยากาศยาวเท่าไร ความหนาของลำแสงจะต้องผ่านก็จะมากขึ้นเท่านั้น และรังสีจากดวงอาทิตย์ก็จะถูกลดทอนลงอย่างมีนัยสำคัญมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นด้วยระดับความสูงอิทธิพลของบรรยากาศที่มีต่อรังสีจึงลดลง ความยาวเส้นทางของแสงอาทิตย์ในชั้นบรรยากาศขึ้นอยู่กับความสูงของดวงอาทิตย์ หากเราใช้ความยาวเส้นทางของรังสีดวงอาทิตย์ในชั้นบรรยากาศเท่ากับความยาวเส้นทางของรังสีดวงอาทิตย์ในชั้นบรรยากาศที่ระดับความสูง 90° (m) ความสัมพันธ์ระหว่างความสูงของดวงอาทิตย์กับความยาวเส้นทางของรังสีดวงอาทิตย์ในชั้นบรรยากาศจะเป็นดังแสดงในตาราง . 10.

การลดทอนการแผ่รังสีโดยทั่วไปในชั้นบรรยากาศที่ระดับความสูงใดๆ ของดวงอาทิตย์สามารถแสดงได้ด้วยสูตรบูแกร์: Im= I0*pm โดยที่ Im คือความเข้มของการแผ่รังสีดวงอาทิตย์ที่พื้นผิวโลกที่เปลี่ยนแปลงไปในชั้นบรรยากาศ I0 - ค่าคงที่พลังงานแสงอาทิตย์; m คือเส้นทางลำแสงในบรรยากาศ ที่ระดับความสูงสุริยะ 90° จะเท่ากับ 1 (มวลของบรรยากาศ) p คือสัมประสิทธิ์ความโปร่งใส (ตัวเลขเศษส่วนแสดงว่าเศษส่วนของรังสีที่ไปถึงพื้นผิวที่ m=1)
ที่ระดับความสูงของดวงอาทิตย์ที่ 90° โดยที่ m=1 ความเข้มของการแผ่รังสีดวงอาทิตย์ที่พื้นผิวโลก I1 จะน้อยกว่า Io เช่น p เท่า กล่าวคือ I1=Io*p
ถ้าความสูงของดวงอาทิตย์น้อยกว่า 90° ดังนั้น m จะมากกว่า 1 เสมอ เส้นทางของรังสีดวงอาทิตย์อาจประกอบด้วยหลายส่วน ซึ่งแต่ละส่วนจะเท่ากับ 1 ความเข้มของการแผ่รังสีดวงอาทิตย์ที่ขอบเขตระหว่าง ส่วนแรก (aa1) และส่วนที่สอง (a1a2) I1 เห็นได้ชัดว่าเท่ากับ Io *p ความเข้มของการแผ่รังสีหลังจากผ่านส่วนที่สอง I2=I1*p=I0 p*p=I0 p2; I3=I0p3 เป็นต้น

ความโปร่งใสของบรรยากาศนั้นแปรผันและแตกต่างกันไปในสภาวะที่ต่างกัน อัตราส่วนของความโปร่งใสของบรรยากาศจริงต่อความโปร่งใสของบรรยากาศในอุดมคติ - ปัจจัยความขุ่น - จะมากกว่าหนึ่งเสมอ ขึ้นอยู่กับปริมาณไอน้ำและฝุ่นในอากาศ เมื่อละติจูดทางภูมิศาสตร์เพิ่มขึ้น ปัจจัยความขุ่นจะลดลง: ที่ละติจูดตั้งแต่ 0 ถึง 20° N ว. เฉลี่ยอยู่ที่ 4.6 ที่ละติจูด 40 ถึง 50° N ว. - 3.5 ที่ละติจูด 50 ถึง 60° N ว. - 2.8 และที่ละติจูด 60 ถึง 80° N ว. - 2.0. ในละติจูดเขตอบอุ่น ปัจจัยความขุ่นในฤดูหนาวจะน้อยกว่าในฤดูร้อน และในตอนเช้าน้อยกว่าในช่วงบ่าย มันลดลงตามความสูง ยิ่งค่าปัจจัยความขุ่นสูงเท่าใด การแผ่รังสีจากแสงอาทิตย์ก็จะยิ่งลดน้อยลงเท่านั้น
แยกแยะ การแผ่รังสีแสงอาทิตย์โดยตรง กระจาย และรวม
ส่วนของรังสีดวงอาทิตย์ที่ทะลุผ่านชั้นบรรยากาศสู่พื้นผิวโลกถือเป็นรังสีโดยตรง ส่วนหนึ่งของรังสีที่กระจัดกระจายในชั้นบรรยากาศกลายเป็นรังสีแบบกระจาย รังสีดวงอาทิตย์ทั้งหมดที่มาถึงพื้นผิวโลกทั้งทางตรงและกระจาย เรียกว่ารังสีทั้งหมด
อัตราส่วนระหว่างรังสีโดยตรงและรังสีกระจายจะแตกต่างกันอย่างมาก ขึ้นอยู่กับความขุ่นมัว ฝุ่นในบรรยากาศ และระดับความสูงของดวงอาทิตย์ด้วย ภายใต้ท้องฟ้าแจ่มใส สัดส่วนของรังสีที่กระจัดกระจายไม่เกิน 0.1%; ภายใต้ท้องฟ้าที่มีเมฆมาก รังสีที่กระจัดกระจายอาจมากกว่ารังสีโดยตรง
ที่ระดับความสูงของดวงอาทิตย์ต่ำ การแผ่รังสีทั้งหมดจะประกอบด้วยรังสีที่กระจัดกระจายเกือบทั้งหมด ด้วยระดับความสูงของดวงอาทิตย์ที่ 50° และท้องฟ้าแจ่มใส สัดส่วนของรังสีที่กระเจิงจะไม่เกิน 10-20%
แผนที่ค่าเฉลี่ยรายปีและรายเดือนของรังสีทั้งหมดช่วยให้เราสังเกตเห็นรูปแบบหลักในการกระจายทางภูมิศาสตร์ ค่ารายปีของรังสีทั้งหมดจะกระจายตามโซนเป็นหลัก พื้นผิวในทะเลทรายเขตร้อนในเขตร้อน (ซาฮาราตะวันออกและอาระเบียตอนกลาง) ได้รับปริมาณรังสีทั้งหมดต่อปีมากที่สุดในโลก การแผ่รังสีรวมที่เส้นศูนย์สูตรลดลงอย่างเห็นได้ชัดเกิดจากความชื้นในอากาศสูงและมีเมฆหนาทึบ ในแถบอาร์กติก ปริมาณรังสีทั้งหมดอยู่ที่ 60-70 kcal/cm2 ต่อปี ในทวีปแอนตาร์กติกา เนื่องจากความถี่ของวันอากาศแจ่มใสบ่อยครั้งและความโปร่งใสของชั้นบรรยากาศที่มากขึ้น จึงค่อนข้างสูงกว่านี้

ในเดือนมิถุนายน ซีกโลกเหนือ และโดยเฉพาะเขตร้อนและกึ่งเขตร้อนภายในประเทศ ได้รับรังสีปริมาณมากที่สุด ปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ที่ได้รับจากพื้นผิวในละติจูดเขตอบอุ่นและละติจูดขั้วโลกของซีกโลกเหนือแตกต่างกันเล็กน้อย สาเหตุหลักมาจากความยาววันที่ยาวนานในบริเวณขั้วโลก การแบ่งเขตในการกระจายรังสีทั้งหมดด้านบน ทวีปในซีกโลกเหนือและในละติจูดเขตร้อนของซีกโลกใต้แทบจะไม่แสดงออกมาเลย ปรากฏได้ดีกว่าในซีกโลกเหนือเหนือมหาสมุทร และแสดงออกมาอย่างชัดเจนในละติจูดนอกเขตร้อนของซีกโลกใต้ ใกล้วงกลมขั้วโลกใต้ การแผ่รังสีดวงอาทิตย์ทั้งหมดเข้าใกล้ 0
ในเดือนธันวาคม ปริมาณรังสีที่เข้าสู่ซีกโลกใต้มากที่สุด พื้นผิวน้ำแข็งที่อยู่สูงของทวีปแอนตาร์กติกาและมีความโปร่งใสของอากาศสูง ได้รับรังสีทั้งหมดมากกว่าพื้นผิวของอาร์กติกในเดือนมิถุนายนอย่างมีนัยสำคัญ มีความร้อนสูงในทะเลทราย (Kalahari, Great Australian) แต่เนื่องจากธรรมชาติของมหาสมุทรในซีกโลกใต้มีมากขึ้น (อิทธิพลของความชื้นในอากาศสูงและความขุ่นมัว) ปริมาณความร้อนที่นี่จึงค่อนข้างน้อยกว่าในเดือนมิถุนายนที่ ละติจูดเดียวกันของซีกโลกเหนือ ในละติจูดเส้นศูนย์สูตรและละติจูดเขตร้อนของซีกโลกเหนือ การแผ่รังสีทั้งหมดเปลี่ยนแปลงค่อนข้างน้อย และการแบ่งเขตในการกระจายของรังสีจะแสดงอย่างชัดเจนเฉพาะทางตอนเหนือของเขตร้อนทางตอนเหนือเท่านั้น เมื่อละติจูดเพิ่มขึ้น การแผ่รังสีทั้งหมดจะลดลงอย่างรวดเร็ว โดยศูนย์ไอโซไลน์ของมันจะอยู่ทางเหนือของอาร์กติกเซอร์เคิลเล็กน้อย
รังสีดวงอาทิตย์ทั้งหมดที่ตกกระทบพื้นผิวโลกจะสะท้อนกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศบางส่วน อัตราส่วนของปริมาณรังสีที่สะท้อนจากพื้นผิวต่อปริมาณรังสีที่ตกกระทบบนพื้นผิวนั้นเรียกว่า อัลเบโด้- อัลเบโด้แสดงลักษณะของการสะท้อนแสงของพื้นผิว
อัลเบโด้ของพื้นผิวโลกขึ้นอยู่กับสภาพและคุณสมบัติของมัน เช่น สี ความชื้น ความขรุขระ ฯลฯ หิมะที่เพิ่งตกใหม่มีการสะท้อนแสงมากที่สุด (85-95%) ผิวน้ำที่สงบ เมื่อแสงอาทิตย์ตกในแนวตั้งจะสะท้อนกลับเพียง 2-5% และเมื่อดวงอาทิตย์ตก รังสีเกือบทั้งหมดจะตกกระทบ (90%) Albedo ของ chernozem แห้ง - 14%, เปียก - 8, ป่า - 10-20, พืชทุ่งหญ้า - 18-30, พื้นผิวทะเลทรายทราย - 29-35, พื้นผิวน้ำแข็งทะเล - 30-40%
อัลเบโดขนาดใหญ่ของพื้นผิวน้ำแข็งโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อถูกปกคลุมไปด้วยหิมะที่เพิ่งตกใหม่ (มากถึง 95%) เป็นสาเหตุของอุณหภูมิต่ำในบริเวณขั้วโลกในฤดูร้อน ซึ่งเป็นช่วงที่รังสีดวงอาทิตย์ไหลเข้ามาอย่างมีนัยสำคัญ
การแผ่รังสีจากพื้นผิวโลกและชั้นบรรยากาศร่างกายใดก็ตามที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์ (มากกว่าลบ 273°) จะปล่อยพลังงานรังสีออกมา การเปล่งรังสีรวมของวัตถุสีดำจะเป็นสัดส่วนกับกำลังสี่ของอุณหภูมิสัมบูรณ์ (T):
E = σ*T4 kcal/cm2 ต่อนาที (กฎของสเตฟาน-โบลต์ซมันน์) โดยที่ σ คือสัมประสิทธิ์คงที่
ยิ่งอุณหภูมิของตัวเปล่งแสงสูงเท่าไร ความยาวคลื่นของรังสีนาโนเมตรที่ปล่อยออกมาก็จะยิ่งสั้นลงเท่านั้น ดวงอาทิตย์ร้อนส่งไปในอวกาศ รังสีคลื่นสั้น- พื้นผิวโลกดูดซับรังสีดวงอาทิตย์คลื่นสั้นจะร้อนขึ้นและยังกลายเป็นแหล่งกำเนิดรังสี (รังสีภาคพื้นดิน) แต่เนื่องจากอุณหภูมิพื้นผิวโลกนั้นไม่เกินหลายสิบองศาเลยทีเดียว รังสีคลื่นยาวที่มองไม่เห็น
รังสีของโลกส่วนใหญ่ถูกกักไว้โดยชั้นบรรยากาศ (ไอน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ โอโซน) แต่รังสีที่มีความยาวคลื่น 9-12 ไมครอนจะหลุดพ้นชั้นบรรยากาศได้อย่างอิสระ ดังนั้น โลกจึงสูญเสียความร้อนบางส่วนไป
บรรยากาศดูดซับส่วนหนึ่งของรังสีดวงอาทิตย์ที่ผ่านเข้ามาและรังสีมากกว่าครึ่งหนึ่งของโลกโดยตัวมันเองจะแผ่พลังงานออกสู่อวกาศและสู่พื้นผิวโลก การแผ่รังสีบรรยากาศที่มุ่งสู่พื้นผิวโลกสู่โลกเรียกว่า รังสีตอบโต้รังสีนี้เหมือนกับรังสีบนพื้นโลก ที่เป็นคลื่นยาวและมองไม่เห็น
การแผ่รังสีคลื่นยาวในชั้นบรรยากาศมี 2 กระแส ได้แก่ รังสีจากพื้นผิวโลกและรังสีจากชั้นบรรยากาศ เรียกว่าความแตกต่างระหว่างสิ่งเหล่านี้ซึ่งกำหนดการสูญเสียความร้อนที่แท้จริงของพื้นผิวโลก รังสีที่มีประสิทธิภาพยิ่งอุณหภูมิของพื้นผิวเปล่งแสงสูงขึ้นเท่าใด การแผ่รังสีที่มีประสิทธิภาพก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ความชื้นในอากาศจะลดรังสีที่มีประสิทธิภาพ และเมฆก็จะลดรังสีลงอย่างมาก
ปริมาณรังสีที่มีประสิทธิภาพสูงสุดต่อปีพบได้ในทะเลทรายเขตร้อน - 80 กิโลแคลอรี/ซม.2 ต่อปี เนื่องจากอุณหภูมิพื้นผิวสูง อากาศแห้ง และท้องฟ้าแจ่มใส ที่เส้นศูนย์สูตรซึ่งมีความชื้นในอากาศสูง การแผ่รังสีที่มีประสิทธิภาพจะอยู่ที่ประมาณ 30 กิโลแคลอรี/ซม.2 ต่อปี และมูลค่าของรังสีสำหรับพื้นดินและมหาสมุทรแตกต่างกันน้อยมาก การแผ่รังสีที่มีประสิทธิภาพต่ำที่สุดในบริเวณขั้วโลก ในละติจูดเขตอบอุ่น พื้นผิวโลกจะสูญเสียความร้อนประมาณครึ่งหนึ่งที่ได้รับจากการดูดซับรังสีทั้งหมด
ความสามารถของบรรยากาศในการส่งรังสีคลื่นสั้นจากดวงอาทิตย์ (รังสีโดยตรงและกระจาย) และกักเก็บรังสีคลื่นยาวจากโลกเรียกว่าปรากฏการณ์เรือนกระจก เนื่องจากปรากฏการณ์เรือนกระจก อุณหภูมิเฉลี่ยของพื้นผิวโลกคือ +16° หากไม่มีบรรยากาศ อุณหภูมิก็จะอยู่ที่ -22° (ต่ำกว่า 38°)
ความสมดุลของรังสี (รังสีตกค้าง)พื้นผิวโลกได้รับรังสีและปล่อยออกมาพร้อมกัน การแผ่รังสีที่ไหลเข้ามาประกอบด้วยรังสีดวงอาทิตย์ทั้งหมดและรังสีสวนกลับจากชั้นบรรยากาศ การบริโภคคือการสะท้อนของแสงแดดจากพื้นผิว (อัลเบโด้) และการแผ่รังสีของพื้นผิวโลกเอง ความแตกต่างระหว่างรังสีเข้าและออก - ความสมดุลของรังสีหรือ รังสีตกค้างค่าความสมดุลของรังสีถูกกำหนดโดยสมการ

R = Q*(1-α) - ฉัน

โดยที่ Q คือรังสีดวงอาทิตย์ทั้งหมดที่มาถึงต่อหน่วยพื้นผิว α - อัลเบโด้ (เศษส่วน); ฉัน - รังสีที่มีประสิทธิภาพ
ถ้ารายได้มากกว่าการไหล ความสมดุลของรังสีจะเป็นค่าบวก ถ้ารายได้น้อยกว่าการไหล ความสมดุลจะเป็นลบ ในเวลากลางคืนที่ละติจูดทั้งหมด ความสมดุลของรังสีจะเป็นลบ ในช่วงวันก่อนเที่ยง จะเป็นบวกทุกที่ ยกเว้นที่ละติจูดสูงในฤดูหนาว ในตอนบ่าย - ติดลบอีกครั้ง โดยเฉลี่ยต่อวัน ความสมดุลของรังสีอาจเป็นค่าบวกหรือลบก็ได้ (ตารางที่ 11)


แผนที่ผลรวมประจำปีของความสมดุลของการแผ่รังสีของพื้นผิวโลกแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในตำแหน่งของไอโซไลน์เมื่อพวกมันเคลื่อนจากพื้นดินสู่มหาสมุทร ตามกฎแล้วความสมดุลของการแผ่รังสีของพื้นผิวมหาสมุทรนั้นเกินกว่าความสมดุลของการแผ่รังสีของพื้นดิน (อิทธิพลของอัลเบโด้และการแผ่รังสีที่มีประสิทธิภาพ) การกระจายสมดุลของรังสีโดยทั่วไปจะเป็นแบบโซน ในมหาสมุทรในละติจูดเขตร้อน ค่าสมดุลรังสีต่อปีจะสูงถึง 140 kcal/cm2 (ทะเลอาหรับ) และไม่เกิน 30 kcal/cm2 ที่ขอบน้ำแข็งที่ลอยอยู่ การเบี่ยงเบนจากการกระจายตัวของสมดุลการแผ่รังสีในมหาสมุทรไม่มีนัยสำคัญและเกิดจากการกระจายตัวของเมฆ
บนพื้นดินในละติจูดเส้นศูนย์สูตรและเขตร้อน ค่าสมดุลรังสีต่อปีจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 60 ถึง 90 กิโลแคลอรี/ซม.2 ขึ้นอยู่กับสภาพความชื้น ปริมาณรังสีที่สมดุลต่อปีมากที่สุดจะสังเกตได้ในพื้นที่ซึ่งอัลเบโด้และการแผ่รังสีที่มีประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำ (ป่าฝนเขตร้อน ทุ่งหญ้าสะวันนา) ค่าของพวกมันต่ำที่สุดในบริเวณที่มีความชื้นมาก (มีเมฆมาก) และแห้งมาก (การแผ่รังสีที่มีประสิทธิภาพสูง) ในละติจูดพอสมควรและละติจูดสูง ค่ารายปีของความสมดุลของรังสีจะลดลงตามละติจูดที่เพิ่มขึ้น (ผลของการลดลงของรังสีทั้งหมด)
ปริมาณรังสีที่สมดุลทั่วบริเวณตอนกลางของทวีปแอนตาร์กติกาเป็นลบต่อปี (หลายแคลอรี่ต่อ 1 ตารางลูกบาศก์เซนติเมตร) ในแถบอาร์กติกค่าของปริมาณเหล่านี้ใกล้เคียงกับศูนย์
ในเดือนกรกฎาคม ความสมดุลของการแผ่รังสีของพื้นผิวโลกในส่วนสำคัญของซีกโลกใต้จะเป็นลบ เส้นสมดุลเป็นศูนย์จะอยู่ระหว่าง 40 ถึง 50° S ว. ค่าสมดุลรังสีสูงสุดอยู่ที่พื้นผิวมหาสมุทรในละติจูดเขตร้อนของซีกโลกเหนือและบนพื้นผิวทะเลในบางแห่ง เช่น ทะเลดำ (14-16 กิโลแคลอรี/ซม.2 ต่อเดือน)
ในเดือนมกราคม เส้นสมดุลเป็นศูนย์จะอยู่ระหว่าง 40 ถึง 50° N ว. (เหนือมหาสมุทรจะสูงขึ้นไปทางเหนือบ้าง ลงมาทางทวีปไปทางทิศใต้) ส่วนสำคัญของซีกโลกเหนือมีความสมดุลของรังสีเป็นลบ ค่าสมดุลรังสีสูงสุดนั้นจำกัดอยู่ที่ละติจูดเขตร้อนของซีกโลกใต้
โดยเฉลี่ยต่อปี ความสมดุลของการแผ่รังสีของพื้นผิวโลกจะเป็นค่าบวก ในกรณีนี้อุณหภูมิพื้นผิวจะไม่เพิ่มขึ้น แต่ยังคงอยู่ที่ประมาณคงที่ ซึ่งสามารถอธิบายได้ด้วยการใช้ความร้อนส่วนเกินอย่างต่อเนื่องเท่านั้น
ความสมดุลของการแผ่รังสีของบรรยากาศประกอบด้วยรังสีจากแสงอาทิตย์และรังสีจากพื้นดินที่ถูกดูดซับโดยรังสีในด้านหนึ่ง และรังสีในชั้นบรรยากาศในอีกด้านหนึ่ง มันเป็นค่าลบเสมอ เนื่องจากบรรยากาศดูดซับรังสีดวงอาทิตย์เพียงส่วนเล็กๆ และปล่อยออกมาเกือบเท่าพื้นผิว
ความสมดุลของการแผ่รังสีของพื้นผิวและบรรยากาศโดยรวมทั่วโลกต่อปีอยู่ที่ศูนย์โดยเฉลี่ย แต่ที่ละติจูดอาจเป็นได้ทั้งบวกและลบ
ผลที่ตามมาของการกระจายสมดุลของการแผ่รังสีควรเกิดจากการถ่ายเทความร้อนในทิศทางจากเส้นศูนย์สูตรไปยังขั้ว
สมดุลความร้อนความสมดุลของรังสีเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของความสมดุลทางความร้อน สมการสมดุลความร้อนพื้นผิวแสดงให้เห็นว่าพลังงานรังสีแสงอาทิตย์ที่เข้ามาถูกแปลงบนพื้นผิวโลกอย่างไร:

โดยที่ R คือความสมดุลของรังสี LE - การใช้ความร้อนสำหรับการระเหย (L - ความร้อนแฝงของการระเหย, E - การระเหย)
P - การแลกเปลี่ยนความร้อนแบบปั่นป่วนระหว่างพื้นผิวกับบรรยากาศ
เอ - การแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างพื้นผิวกับชั้นดินหรือน้ำ
ความสมดุลของการแผ่รังสีของพื้นผิวจะถือว่าเป็นค่าบวกหากรังสีที่พื้นผิวดูดซับไว้มีมากกว่าการสูญเสียความร้อน และเป็นค่าลบหากไม่ได้เติมเต็ม เงื่อนไขอื่นๆ ทั้งหมดของสมดุลความร้อนจะถือว่าเป็นค่าบวกหากส่งผลให้สูญเสียความร้อนจากพื้นผิว (หากสอดคล้องกับการใช้ความร้อน) เพราะ. เงื่อนไขทั้งหมดของสมการสามารถเปลี่ยนแปลงได้ สมดุลทางความร้อนจะถูกรบกวนอย่างต่อเนื่องและกลับคืนมาอีกครั้ง
สมการสมดุลความร้อนพื้นผิวที่กล่าวถึงข้างต้นเป็นสมการโดยประมาณ เนื่องจากไม่ได้คำนึงถึงปัจจัยเล็กๆ น้อยๆ บางอย่าง แต่ในสภาวะเฉพาะ ปัจจัยที่มีความสำคัญ เช่น การปล่อยความร้อนระหว่างการแช่แข็ง การใช้ความร้อนในการละลาย เป็นต้น
สมดุลความร้อนของบรรยากาศประกอบด้วยสมดุลการแผ่รังสีของบรรยากาศ Ra ความร้อนที่มาจากพื้นผิว Pa ความร้อนที่ปล่อยออกมาในบรรยากาศระหว่างการควบแน่น LE และการถ่ายเทความร้อนแนวนอน (การพาความร้อน) Aa ความสมดุลของการแผ่รังสีในบรรยากาศจะเป็นลบเสมอ การไหลเข้าของความร้อนอันเป็นผลมาจากการควบแน่นของความชื้นและขนาดของการแลกเปลี่ยนความร้อนแบบปั่นป่วนนั้นเป็นค่าบวก โดยเฉลี่ยต่อปี การพาความร้อนนำไปสู่การถ่ายโอนจากละติจูดต่ำไปยังละติจูดสูง ดังนั้นจึงหมายถึงการสูญเสียความร้อนในละติจูดต่ำและความร้อนที่เพิ่มขึ้นในละติจูดสูง ในการหาค่าระยะยาว สมดุลทางความร้อนของบรรยากาศสามารถแสดงได้ด้วยสมการ Ra=Pa+LE
ความสมดุลความร้อนของพื้นผิวและบรรยากาศโดยรวมจะเท่ากับ 0 โดยเฉลี่ยในระยะยาว (รูปที่ 35)

ปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ที่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศต่อปี (250 กิโลแคลอรี/ลูกบาศก์เซนติเมตร) คิดเป็น 100% รังสีดวงอาทิตย์ที่แทรกซึมเข้าสู่ชั้นบรรยากาศสะท้อนจากเมฆบางส่วนและกลับไปนอกชั้นบรรยากาศ - 38% ถูกดูดซับโดยชั้นบรรยากาศบางส่วน - 14% และบางส่วนอยู่ในรูปของรังสีดวงอาทิตย์โดยตรงที่ไปถึงพื้นผิวโลก - 48% จาก 48% ที่ไปถึงพื้นผิวนั้น 44% จะถูกดูดซับ และ 4% จะถูกสะท้อนกลับ ดังนั้น อัลเบโด้ของโลกจึงเป็น 42% (38+4)
การแผ่รังสีที่พื้นผิวโลกดูดซับนั้นถูกใช้ดังนี้: 20% สูญเสียไปจากการแผ่รังสีที่มีประสิทธิภาพ, 18% ถูกใช้ไปกับการระเหยจากพื้นผิว, 6% ถูกใช้ไปกับการทำความร้อนอากาศในระหว่างการแลกเปลี่ยนความร้อนแบบปั่นป่วน (รวม 24%) การใช้ความร้อนจากพื้นผิวทำให้การมาถึงสมดุล ความร้อนที่ได้รับจากชั้นบรรยากาศ (14% จากดวงอาทิตย์โดยตรง 24% จากพื้นผิวโลก) พร้อมด้วยรังสีที่มีประสิทธิผลของโลกจะถูกส่งตรงไปยังอวกาศ อัลเบโด้ของโลก (42%) และการแผ่รังสี (58%) ปรับสมดุลการแผ่รังสีดวงอาทิตย์สู่ชั้นบรรยากาศ

เมื่อพูดถึงผลกระทบของดวงอาทิตย์ต่อร่างกายมนุษย์ ไม่สามารถระบุได้อย่างแม่นยำว่าดวงอาทิตย์เป็นอันตรายหรือเป็นประโยชน์ รังสีดวงอาทิตย์เปรียบเสมือนกิโลแคลอรีจากอาหาร- การขาดสารอาหารนำไปสู่ความเหนื่อยล้า และส่วนเกินทำให้เกิดโรคอ้วน มันเลยอยู่ในสถานการณ์นี้ ในปริมาณปานกลาง รังสีดวงอาทิตย์มีผลดีต่อร่างกาย ในขณะที่รังสีอัลตราไวโอเลตที่มากเกินไปจะกระตุ้นให้เกิดการเผาไหม้และการพัฒนาของโรคต่างๆ มาดูกันดีกว่า

รังสีดวงอาทิตย์: ผลกระทบทั่วไปต่อร่างกาย

รังสีดวงอาทิตย์คือการรวมกันของคลื่นอัลตราไวโอเลตและอินฟราเรด- ส่วนประกอบแต่ละอย่างเหล่านี้มีผลกระทบต่อร่างกายในตัวเอง

ผลของรังสีอินฟราเรด:

1. คุณสมบัติหลักของรังสีอินฟราเรดคือผลกระทบจากความร้อนที่รังสีอินฟราเรดสร้างขึ้น การอบอุ่นร่างกายช่วยขยายหลอดเลือดและทำให้การไหลเวียนโลหิตเป็นปกติ
2. การอุ่นเครื่องมีผลผ่อนคลายกล้ามเนื้อ โดยมีฤทธิ์ต้านการอักเสบและยาแก้ปวดเล็กน้อย
3. ภายใต้อิทธิพลของความร้อนการเผาผลาญจะเพิ่มขึ้นและกระบวนการดูดซึมส่วนประกอบทางชีวภาพจะเป็นปกติ
4. รังสีอินฟราเรดจากดวงอาทิตย์ช่วยกระตุ้นการทำงานของสมองและอุปกรณ์การมองเห็น
5. ด้วยการแผ่รังสีจากแสงอาทิตย์ จังหวะทางชีวภาพของร่างกายจึงประสานกัน โหมดการนอนหลับและการตื่นตัวจะถูกกระตุ้น
6. การบำบัดด้วยความร้อนจากแสงอาทิตย์ช่วยให้สภาพผิวดีขึ้น ขจัดสิว
7. แสงโทนอุ่นช่วยยกระดับอารมณ์และปรับปรุงภูมิหลังทางอารมณ์ของบุคคล
8. และจากการศึกษาล่าสุดพบว่า ยังช่วยเพิ่มคุณภาพอสุจิในผู้ชายอีกด้วย

แม้จะมีการถกเถียงกันทั้งหมดเกี่ยวกับผลกระทบด้านลบของรังสีอัลตราไวโอเลตต่อร่างกาย แต่การขาดรังสีอัลตราไวโอเลตสามารถนำไปสู่ปัญหาสุขภาพที่ร้ายแรงได้ นี่เป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญของการดำรงอยู่ และภายใต้สภาวะของการขาดรังสีอัลตราไวโอเลตการเปลี่ยนแปลงต่อไปนี้จะเริ่มเกิดขึ้นในร่างกาย:

1. ประการแรก ระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอลง สาเหตุนี้เกิดจากการละเมิดการดูดซึมวิตามินและแร่ธาตุความล้มเหลวในการเผาผลาญในระดับเซลล์
2. มีแนวโน้มที่จะเกิดโรคเรื้อรังใหม่ๆ หรือแย่ลง โดยส่วนใหญ่มักเกิดมาพร้อมกับโรคแทรกซ้อน
3. มีอาการง่วงซึม อ่อนเพลียเรื้อรัง และระดับประสิทธิภาพลดลง
4. การขาดรังสีอัลตราไวโอเลตสำหรับเด็กรบกวนการผลิตวิตามินดีและทำให้อัตราการเจริญเติบโตลดลง

อย่างไรก็ตาม คุณต้องเข้าใจว่ากิจกรรมแสงอาทิตย์ที่มากเกินไปจะไม่ส่งผลดีต่อร่างกาย!

ข้อห้ามในการอาบแดด

แม้ว่าแสงแดดจะมีประโยชน์ต่อร่างกายทั้งหมด แต่ก็ไม่ใช่ทุกคนที่จะสามารถรับแสงแดดอันอบอุ่นได้ ข้อห้ามได้แก่:

• กระบวนการอักเสบเฉียบพลัน
• เนื้องอกโดยไม่คำนึงถึงตำแหน่ง;
• วัณโรคก้าวหน้า
• โรคหลอดเลือดหัวใจตีบ, โรคขาดเลือด;
• โรคต่อมไร้ท่อ
• ทำอันตรายต่อระบบประสาท
• ความผิดปกติของต่อมไทรอยด์และต่อมหมวกไต
• โรคเบาหวาน;
• โรคเต้านมอักเสบ;
• เนื้องอกในมดลูก;
• การตั้งครรภ์;
• ระยะเวลาพักฟื้นหลังการผ่าตัด

ในทุกกรณีการฉายรังสีจะทำให้โรครุนแรงขึ้นและกระตุ้นให้เกิดภาวะแทรกซ้อนใหม่.

ผู้สูงอายุและทารกไม่ควรถูกพาตัวไปกลางแดด สำหรับประชากรประเภทนี้ จะมีการระบุการรักษาด้วยแสงแดดในที่ร่ม ปริมาณความร้อนที่ปลอดภัยที่ต้องการจะเพียงพอ

เรื่องราวจากผู้อ่านของเรา

วลาดิเมียร์
อายุ 61 ปี

ฉันทำความสะอาดภาชนะเป็นประจำทุกปี ฉันเริ่มทำสิ่งนี้เมื่ออายุ 30 เพราะมีแรงกดดันต่ำเกินไป แพทย์ได้แต่ยักไหล่ ฉันต้องดูแลสุขภาพของตัวเอง ฉันลองวิธีการต่างๆ แล้ว แต่ก็มีวิธีหนึ่งที่ช่วยฉันได้ดีมาก...
อ่านเพิ่มเติม >>>

ผลกระทบด้านลบของแสงแดด

ควรจำกัดเวลาในการสัมผัสกับคลื่นอินฟราเรดและอัลตราไวโอเลตอย่างเคร่งครัด ปริมาณรังสีแสงอาทิตย์ที่มากเกินไป:

• สามารถกระตุ้นให้เกิดการเสื่อมสภาพในสภาพทั่วไปของร่างกาย (เรียกว่าจังหวะความร้อนเนื่องจากความร้อนสูงเกินไป)
• ส่งผลเสียต่อผิวหนังทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างถาวร;
• บั่นทอนการมองเห็น;
• กระตุ้นความไม่สมดุลของฮอร์โมนในร่างกาย
• อาจกระตุ้นให้เกิดอาการแพ้ได้

ดังนั้น การนอนอยู่บนชายหาดเป็นเวลาหลายชั่วโมงในช่วงที่มีแสงอาทิตย์สูงสุดทำให้เกิดความเสียหายอย่างใหญ่หลวงต่อร่างกาย.

การเดินยี่สิบนาทีในวันที่มีแดดก็เพียงพอแล้วเพื่อให้ได้แสงสว่างในส่วนที่จำเป็น

ผลกระทบของแสงแดดต่อผิวหนัง

การแผ่รังสีแสงอาทิตย์ในปริมาณที่มากเกินไปทำให้เกิดปัญหาผิวหนังร้ายแรง ในระยะสั้นคุณอาจเสี่ยงต่อการถูกไฟไหม้หรือผิวหนังอักเสบ นี่เป็นปัญหาเล็กๆ น้อยๆ ที่คุณอาจพบหากคุณถูกพาตัวไปทำผิวแทนในวันที่อากาศร้อน หากสถานการณ์คล้ายคลึงกันเกิดขึ้นซ้ำ ๆ ด้วยความสม่ำเสมอที่น่าอิจฉาการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์จะกลายเป็นแรงผลักดันในการก่อตัวของมะเร็งผิวหนัง melanomas

นอกจากนี้ การสัมผัสกับรังสีอัลตราไวโอเลตจะทำให้ผิวหนังแห้ง ทำให้ผิวบางลงและบอบบางมากขึ้น และการสัมผัสกับรังสีโดยตรงอย่างต่อเนื่องจะช่วยเร่งกระบวนการชรา ทำให้เกิดริ้วรอยก่อนวัย

เพื่อป้องกันตัวเองจากผลกระทบด้านลบของรังสีดวงอาทิตย์ การปฏิบัติตามมาตรการความปลอดภัยง่ายๆ ก็เพียงพอแล้ว:

1. ในฤดูร้อน อย่าลืมใช้ครีมกันแดด- ทาให้ทั่วร่างกาย รวมถึงใบหน้า แขน ขา และเนินอก ไอคอน SPF บนบรรจุภัณฑ์คือการป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตเหมือนกัน และระดับของมันจะขึ้นอยู่กับตัวเลขที่ระบุข้างตัวย่อ เมื่อไปร้านค้า เครื่องสำอางที่มีค่า SPF 15 หรือ SPF 20 จะเหมาะสม หากคุณวางแผนที่จะใช้เวลาอยู่บนชายหาด ให้ใช้ผลิตภัณฑ์พิเศษที่มีระดับสูงกว่า ครีมที่มีการปกป้องสูงสุด SPF 50 เหมาะสำหรับผิวเด็ก
2. หากคุณจำเป็นต้องอยู่ข้างนอกเป็นเวลานานโดยมีความเข้มข้นของรังสีดวงอาทิตย์สูงสุด ให้สวมเสื้อผ้าที่ทำจากผ้าเนื้อบางเบาและแขนยาว อย่าลืมสวมหมวกปีกกว้างเพื่อปกปิดผิวหน้าที่บอบบางของคุณ
3. ควบคุมระยะเวลาการอาบแดด เวลาที่แนะนำคือ 15-20 นาที หากคุณอยู่ข้างนอกเป็นเวลานาน ให้พยายามซ่อนตัวจากแสงแดดโดยตรงใต้ร่มเงาต้นไม้

และจำไว้ว่าในฤดูร้อน รังสีดวงอาทิตย์จะส่งผลต่อผิวหนังในเวลาใดก็ได้ของวัน ยกเว้นเวลากลางคืน คุณอาจไม่รู้สึกถึงความอบอุ่นที่เห็นได้จากคลื่นอินฟราเรด แต่แสงอัลตราไวโอเลตยังคงมีกิจกรรมในระดับสูงทั้งในตอนเช้าและตอนบ่าย

ผลกระทบด้านลบต่อการมองเห็น

อิทธิพลของแสงแดดที่มีต่ออุปกรณ์มองเห็นนั้นมีมหาศาล ท้ายที่สุดต้องขอบคุณแสงที่ทำให้เราได้รับข้อมูลเกี่ยวกับโลกรอบตัวเรา แสงประดิษฐ์อาจเป็นทางเลือกแทนแสงธรรมชาติได้ในระดับหนึ่ง แต่การอ่านและเขียนด้วยโคมไฟจะทำให้ปวดตามากขึ้น

เมื่อพูดถึงผลกระทบด้านลบของแสงแดดต่อมนุษย์และการมองเห็น เราหมายถึงความเสียหายต่อดวงตาจากการสัมผัสกับแสงแดดเป็นเวลานานโดยไม่สวมแว่นกันแดด

ความรู้สึกไม่พึงประสงค์บางประการที่คุณอาจพบ ได้แก่ อาการปวดตา อาการแดง และกลัวแสง ความเสียหายที่ร้ายแรงที่สุดคือการไหม้ของจอประสาทตา- ผิวหนังเปลือกตาแห้งและการเกิดริ้วรอยเล็กๆ ก็เป็นไปได้เช่นกัน

1. สวมแว่นกันแดด- เมื่อซื้อต้องคำนึงถึงระดับการป้องกันเป็นอันดับแรก นางแบบแฟชั่นมักจะบังแสงเล็กน้อย แต่ไม่ได้ป้องกันการแทรกซึมของรังสีอัลตราไวโอเลต ดังนั้นจึงขอแนะนำให้วางกรอบแว่นที่สว่างไว้และเลือกใช้เลนส์คุณภาพสูง
2. ตรวจสอบให้แน่ใจว่ารังสีโดยตรงไม่โดนใบหน้าของคุณ อยู่ในที่ร่มและสวมหมวก หมวกแก๊ป หรือผ้าโพกศีรษะอื่นๆ ที่มีกระบังหน้า
3. อย่ามองไปที่ดวงอาทิตย์ หากคุณไม่รู้สึกอึดอัด ก็ไม่ได้หมายความว่าแนวคิดนี้ปลอดภัย แม้แต่แสงแดดในฤดูหนาวก็มีกิจกรรมเพียงพอที่จะทำให้เกิดปัญหาการมองเห็น

มีเวลาที่ปลอดภัยของปีหรือไม่?

การใช้รังสีดวงอาทิตย์เป็นขั้นตอนการรักษาถือเป็นเรื่องปกติ ทั้งรังสีอัลตราไวโอเลตและความร้อนถือเป็นสารระคายเคืองอย่างรุนแรง- และการใช้สิทธิประโยชน์เหล่านี้ในทางที่ผิดอาจทำให้เกิดปัญหาร้ายแรงได้

การฟอกหนังคือการผลิตเมลานิน พูดให้ชัดเจนยิ่งขึ้นคือเป็นปฏิกิริยาปกป้องผิวหนังต่อการระคายเคือง

รังสีดวงอาทิตย์เป็นอันตรายในช่วงเวลาใดของปีหรือไม่? เป็นการยากที่จะให้คำตอบที่ชัดเจนสำหรับคำถามนี้ ทุกอย่างจะไม่ขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปีมากนัก แต่ขึ้นอยู่กับที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ ดังนั้นในละติจูดกลาง กิจกรรมการแผ่รังสีดวงอาทิตย์จะเพิ่มขึ้น 25-35% ในช่วงฤดูร้อน ดังนั้นคำแนะนำในการออกไปข้างนอกในวันที่อากาศแจ่มใสจึงใช้ได้กับสภาพอากาศร้อนเท่านั้น ในฤดูหนาว ผู้อยู่อาศัยในภูมิภาคเหล่านี้จะไม่ถูกคุกคามจากรังสีอัลตราไวโอเลต

แต่ผู้ที่อาศัยอยู่ในเส้นศูนย์สูตรต้องเผชิญกับแสงแดดโดยตรงตลอดทั้งปี ดังนั้นจึงมีแนวโน้มที่จะเกิดผลเสียต่อร่างกายทั้งในฤดูร้อนและฤดูหนาว ชาวละติจูดตอนเหนือโชคดีกว่าในเรื่องนี้ อันที่จริง เมื่อระยะห่างจากเส้นศูนย์สูตร มุมตกกระทบของรังสีดวงอาทิตย์บนโลกจะเปลี่ยนไป และกิจกรรมการแผ่รังสีก็เปลี่ยนไปด้วย ความยาวของคลื่นความร้อนจะเพิ่มขึ้น และในขณะเดียวกันปริมาณความร้อน (การสูญเสียพลังงาน) ก็จะลดลง ดังนั้นจึงเป็นฤดูหนาวตลอดทั้งปี เนื่องจากพื้นผิวโลกไม่มีความร้อนเพียงพอที่จะทำให้ร่างกายอบอุ่น

รังสีดวงอาทิตย์เป็นเพื่อนกับร่างกายของเรา แต่คุณไม่ควรละเมิดมิตรภาพนี้ มิฉะนั้นผลที่ตามมาอาจร้ายแรงมาก เพียงแค่เพลิดเพลินไปกับความอบอุ่นโดยไม่ลืมข้อควรระวังด้านความปลอดภัย