Quyosh nima? Ko'rinadigan koinot miqyosida bu Somon yo'li deb ataladigan galaktikaning chekkasida joylashgan kichkinagina yulduzdir. Ammo Yer sayyorasi uchun Quyosh shunchaki issiq gaz laxtasi emas, balki barcha tirik mavjudotlarning mavjudligi uchun zarur bo'lgan issiqlik va yorug'lik manbai.

Tarixdan oldingi davrlardan boshlab, kunduzning osmon bo'ylab harakatlanishi ilohiy kuchlarning namoyon bo'lishi bilan bog'liq edi. Quyosh va uning nurlanishi haqidagi tadqiqotlar Nikolay Kopernikning geliotsentrik modeli qabul qilinishidan oldin ham boshlangan edi.

Texnologik taraqqiyot insoniyatga nafaqat Quyosh ichidagi va yuzasidagi jarayonlarni, balki uning ta'siri ostida er iqlimidagi o'zgarishlarni ham o'rganish imkoniyatini berdi. Statistik ma'lumotlar quyosh radiatsiyasi nima, u qanday o'lchanadi va uning sayyoramizda yashovchi tirik organizmlarga ta'sirini aniqlashga aniq javob berishga imkon beradi.

Quyosh nurlanishi nima deyiladi?

Yigirmanchi asrning boshlarida taniqli astronom Artur Eddington quyosh energiyasining manbai uning chuqurligida sodir bo'ladigan termoyadro termoyadroviy sintezi reaktsiyalari ekanligini ta'kidlamaguncha, quyosh radiatsiyasining tabiati noaniq bo'lib qoldi. Uning yadrosi yaqinidagi harorat (taxminan 15 million daraja) protonlarning to'qnashuv natijasida o'zaro itarilish kuchini engib, geliy yadrolarini hosil qilishi uchun etarli.

Keyinchalik, olimlar (xususan, Albert Eynshteyn) geliy yadrosining massasi u hosil bo'lgan to'rtta protonning umumiy massasidan bir oz kamroq ekanligini aniqladilar. Bu hodisa ommaviy nuqson deb ataladi. Massa va energiya o'rtasidagi bog'liqlikni kuzatgan olimlar, bu ortiqcha gamma nurlari shaklida ajralib chiqishini aniqladilar.

Ular yadrodan Quyosh yuzasiga uning tarkibidagi gazlar qatlamlari orqali o'tayotganda, gamma kvantlar eziladi va elektromagnit to'lqinlarga aylanadi, ular orasida yorug'lik inson ko'ziga ko'rinadi. Bu jarayon taxminan 10 million yil davom etadi. Yer yuzasida quyosh nurlanishiga yetib borish uchun esa bor-yo‘g‘i 8 daqiqa vaqt ketadi.

Quyosh nurlanishiga keng diapazonli elektromagnit to'lqinlar va yorug'lik zarralari va elektronlar oqimi bo'lgan quyosh shamoli kiradi.

Quyosh nurlanishining qanday turlari mavjud va uning xususiyatlari

Yer atmosferasining chegarasida quyosh nurlanishining intensivligi doimiy qiymatdir. Quyosh energiyasi diskret bo'lib, energiya qismlarida (kvantalarida) uzatiladi, lekin ularning korpuskulyar hissasi nisbatan kichik, shuning uchun quyosh nurlari bir tekis va to'g'ri chiziqli tarqaladigan elektromagnit to'lqinlar sifatida qaraladi.

Asosiy to'lqin xarakteristikasi - bu nurlanish turlari ajratiladigan to'lqin uzunligi:

  • radioto'lqinlar;
  • infraqizil (termal);
  • ko'rinadigan (oq) yorug'lik;
  • ultrabinafsha;
  • gamma nurlari.

Quyosh radiatsiyasi mos ravishda 52%, 43% va 5% nisbatda infraqizil (IR), ko'rinadigan (VI) va ultrabinafsha (UV) nurlanishi bilan ifodalanadi. Quyosh nurlanishining miqdoriy o'lchovi nurlanish (energiya oqimi zichligi) - sirt birligi uchun vaqt birligida olingan nurlanish energiyasi hisoblanadi.

Quyosh radiatsiyasining er yuzasida tarqalishi

Radiatsiyaning katta qismi er atmosferasi tomonidan so'riladi va uni tirik organizmlarga tanish bo'lgan haroratgacha qizdiradi. Ozon qatlami ultrabinafsha nurlarning atigi 1% o'tishiga imkon beradi va qisqa to'lqinli nurlanishdan himoya qiluvchi qalqon bo'lib xizmat qiladi.

Atmosfera quyosh nurlarining 20% ​​ga yaqinini yutadi va 30% ni turli yoʻnalishlarga tarqatadi. Shunday qilib, to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlanishi deb ataladigan nurlanish energiyasining faqat yarmi yer yuzasiga etib boradi.

To'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlanishining intensivligiga bir necha omillar ta'sir qiladi:

  • quyosh nurining tushish burchagi (geografik kenglik);
  • ta'sir nuqtasidan Quyoshgacha bo'lgan masofa (yil vaqti);
  • aks ettiruvchi sirtning tabiati;
  • atmosferaning shaffofligi (bulutlilik, ifloslanish).

Tarqalgan va to'g'ridan-to'g'ri radiatsiya jami quyosh radiatsiyasini tashkil qiladi, uning intensivligi sirt birligi uchun kaloriyalarda o'lchanadi. Quyosh radiatsiyasi faqat kunduzi ta'sir qilishi va yer yuzasida notekis taqsimlanishi aniq. Qutblarga yaqinlashganda uning intensivligi oshadi, lekin qor nurlanish energiyasining katta qismini aks ettiradi, buning natijasida havo qizib ketmaydi. Shuning uchun umumiy ko'rsatkich ekvatordan masofa bilan kamayadi.

Quyosh faolligi Yer iqlimini shakllantiradi va unda yashovchi organizmlarning hayotiy jarayonlariga ta'sir qiladi. MDH mamlakatlari hududida (shimoliy yarimsharda) qish mavsumida tarqoq nurlanish, yozda esa to'g'ridan-to'g'ri nurlanish ustunlik qiladi.

Infraqizil nurlanish va uning insoniyat hayotidagi roli

Quyosh nurlari asosan inson ko'ziga ko'rinmaydi. Aynan shu narsa er tuprog'ini isitadi, keyinchalik u atmosferaga issiqlik chiqaradi. Shunday qilib, Yerdagi hayot uchun optimal harorat va odatiy iqlim sharoitlari saqlanadi.

Quyoshdan tashqari, barcha isitiladigan jismlar infraqizil nurlanish manbalari hisoblanadi. Barcha isitish moslamalari va qurilmalari ushbu printsip asosida ishlaydi, bu esa yomon ko'rinish sharoitida ko'proq yoki kamroq isitiladigan narsalarni ko'rish imkonini beradi.

Insonning infraqizil nurni idrok eta olmasligi uning tanaga ta'sirini kamaytirmaydi. Ushbu turdagi nurlanish quyidagi xususiyatlar tufayli tibbiyotda qo'llanilishini topdi:

  • qon tomirlarining kengayishi, qon oqimining normallashishi;
  • leykotsitlar sonining ko'payishi;
  • ichki organlarning surunkali va o'tkir yallig'lanishini davolash;
  • teri kasalliklarining oldini olish;
  • kolloid chandiqlarni olib tashlash, davolanmaydigan yaralarni davolash.

Infraqizil termograflar boshqa usullar (qon pıhtıları, saraton o'smalari va boshqalar) yordamida tashxis qo'yish mumkin bo'lmagan kasalliklarni o'z vaqtida aniqlash imkonini beradi. Infraqizil nurlanish salbiy ultrabinafsha nurlanishga qarshi "antidot" dir, shuning uchun uning shifobaxsh xususiyatlari uzoq vaqt davomida kosmosda bo'lgan odamlarning sog'lig'ini tiklash uchun ishlatiladi.

Infraqizil nurlarning ta'sir qilish mexanizmi to'liq o'rganilmagan va har qanday nurlanish kabi, noto'g'ri ishlatilsa, inson salomatligiga zarar etkazishi mumkin. Infraqizil nurlar bilan davolash yiringli yallig'lanish, qon ketish, malign shishlar, miya qon aylanishining etishmovchiligi va yurak-qon tomir tizimi mavjud bo'lganda kontrendikedir.

Ko'rinadigan yorug'likning spektral tarkibi va xususiyatlari

Yorug'lik nurlari to'g'ri chiziqda tarqaladi va bir-birining ustiga chiqmaydi, bu adolatli savol tug'diradi: nega atrofimizdagi dunyo turli xil soyalar bilan hayratga tushadi. Buning siri yorug'likning asosiy xususiyatlarida: aks etish, sinish va yutilishda.

Ma'lumki, jismlar yorug'lik chiqarmaydi, ular tomonidan qisman so'riladi va chastotaga qarab turli burchaklarda aks etadi. Insonning ko'rish qobiliyati asrlar davomida rivojlangan, ammo ko'zning to'r pardasi faqat infraqizil va ultrabinafsha nurlanish o'rtasidagi tor bo'shliqda aks ettirilgan yorug'likning cheklangan diapazonini sezishi mumkin.

Yorug'lik xususiyatlarini o'rganish nafaqat fizikaning alohida bo'limiga, balki rangning shaxsning ruhiy va jismoniy holatiga ta'siriga asoslangan bir qator ilmiy bo'lmagan nazariya va amaliyotlarning paydo bo'lishiga olib keldi. Ushbu bilimdan foydalanib, inson atrofdagi makonni ko'zni eng yoqimli rangda bezatadi, bu esa hayotni imkon qadar qulay qiladi.

Ultraviyole nurlanish va uning inson organizmiga ta'siri

Quyosh nurlarining ultrabinafsha spektri uzoq, o'rta va qisqa to'lqinlardan iborat bo'lib, ular fizik xususiyatlari va tirik organizmlarga ta'sir qilish xususiyati bilan farqlanadi. Uzoq to'lqinlar spektriga kiruvchi ultrabinafsha nurlar asosan atmosferada tarqalib, yer yuzasiga etib bormaydi. To'lqin uzunligi qanchalik qisqa bo'lsa, ultrabinafsha teriga chuqurroq kiradi.

Ultraviyole nurlanish Yerdagi hayotni qo'llab-quvvatlash uchun zarurdir. UV nurlari inson tanasiga quyidagi ta'sir ko'rsatadi:

  • suyak to'qimasini shakllantirish uchun zarur bo'lgan D vitamini bilan to'yinganlik;
  • bolalarda osteoxondroz va raxitning oldini olish;
  • metabolik jarayonlarni normallashtirish va foydali fermentlarni sintez qilish;
  • to'qimalarning yangilanishini faollashtirish;
  • qon aylanishini yaxshilash, vazodilatatsiya;
  • immunitetni oshirish;
  • endorfin ishlab chiqarishni rag'batlantirish orqali asabiy hayajonni bartaraf etish.

Ijobiy fazilatlarning katta ro'yxatiga qaramay, quyoshga botish har doim ham samarali emas. Noqulay vaqtlarda yoki g'ayritabiiy yuqori quyosh faolligi davrida quyoshga uzoq vaqt ta'sir qilish UV nurlarining foydali xususiyatlarini inkor etadi.

Yuqori dozalarda ultrabinafsha nurlanish kutilganidan mutlaqo teskari ta'sir ko'rsatadi:

  • eritema (terining qizarishi) va quyosh yonishi;
  • giperemiya, shishish;
  • tana haroratining oshishi;
  • bosh og'rig'i;
  • immun va markaziy asab tizimining disfunktsiyasi;
  • ishtahani yo'qotish, ko'ngil aynishi, qusish.

Bu belgilar quyosh urishining alomatlari bo'lib, unda odamning ahvolining yomonlashishi sezilmasdan sodir bo'lishi mumkin. Quyosh urishi uchun protsedura:

  • odamni to'g'ridan-to'g'ri quyosh nuri tushadigan joydan salqin joyga ko'chiring;
  • orqa tomon yotib, qon aylanishini normallashtirish uchun oyoqlarini baland holatga ko'taring;
  • yuzingizni va bo'yningizni salqin suv bilan yuving, tercihen peshonangizga kompress qiling;
  • erkin nafas olish va qattiq kiyimdan xalos bo'lish imkoniyatini ta'minlash;
  • Yarim soat ichida ichish uchun oz miqdorda toza sovuq suv bering.

Og'ir holatlarda, ongni yo'qotganda, tez yordam chaqirish va iloji bo'lsa, jabrlanuvchini o'ziga keltirish kerak. Bemorga tibbiy yordam glyukoza yoki askorbin kislotasini vena ichiga shoshilinch yuborishdan iborat.

Xavfsiz bronzlash qoidalari

UV nurlari maxsus gormon - melanin sintezini rag'batlantiradi, uning yordamida inson terisi qorayadi va bronza tus oladi. Ko'nchilikning foydalari va zararlari haqida bahslar o'nlab yillar davomida davom etmoqda.

Ko'nchilik tananing ultrabinafsha nurlanishiga qarshi himoya reaktsiyasi ekanligi isbotlangan va haddan tashqari quyoshga botish malign o'smalar xavfini oshiradi.

Agar modaga hurmat ko'rsatish istagi ustun bo'lsa, siz quyosh radiatsiyasi nima ekanligini, o'zingizni undan qanday himoya qilishni tushunishingiz va oddiy tavsiyalarga amal qilishingiz kerak:

  • asta-sekin faqat ertalab yoki kechqurun quyoshga botish;
  • to'g'ridan-to'g'ri quyosh nuri ostida bir soatdan ortiq turmang;
  • teriga himoya vositalarini qo'llang;
  • suvsizlanishni oldini olish uchun ko'proq toza suv ichish;
  • E vitamini, beta-karotin, tirozin va selenni o'z ichiga olgan oziq-ovqatlarni dietangizga kiriting;
  • spirtli ichimliklarni iste'mol qilishni cheklash.

Tananing ultrabinafsha nurlanishiga bo'lgan munosabati individualdir, shuning uchun quyoshga botish vaqti va uning davomiyligi insonning terining turi va sog'lig'ining holatini hisobga olgan holda tanlanishi kerak.

Ko'nchilik homilador ayollar, qariyalar, teri kasalliklari, yurak etishmovchiligi, ruhiy kasalliklar va xavfli o'smalari bo'lgan odamlar uchun juda kontrendikedir.

QUYOSH RADIATSIYASI

QUYOSH RADIATSIYASI- Quyoshdan elektromagnit va korpuskulyar nurlanish. Elektromagnit nurlanish elektromagnit to'lqinlar sifatida yorug'lik tezligida tarqaladi va yer atmosferasiga kiradi. Quyosh nurlanishi yer yuzasiga toʻgʻridan-toʻgʻri va diffuz nurlanish koʻrinishida yetib boradi.
Quyosh nurlanishi yer yuzasi va atmosferada sodir boʻladigan barcha fizik-geografik jarayonlar uchun asosiy energiya manbai hisoblanadi (qarang Insolatsiya ). Quyosh radiatsiyasi odatda uning termal ta'siri bilan o'lchanadi va vaqt birligidagi birlik sirt maydoniga kaloriyalarda ifodalanadi. Umuman olganda, Yer Quyoshdan o'z nurlanishining ikki milliarddan biridan kamroq qismini oladi.
Quyoshdan keladigan elektromagnit nurlanishning spektral diapazoni juda keng - radioto'lqinlardan rentgen nurlarigacha - lekin uning maksimal intensivligi spektrning ko'rinadigan (sariq-yashil) qismiga to'g'ri keladi.
Quyosh nurlanishining asosan Quyoshdan 300-1500 km/s tezlikda harakatlanuvchi protonlardan tashkil topgan korpuskulyar qismi ham mavjud (quyosh shamoli). Quyosh chaqnashlari paytida yuqori energiyali zarralar (asosan proton va elektronlar) ham hosil bo'lib, kosmik nurlarning quyosh komponentini tashkil qiladi.
Quyosh radiatsiyasining korpuskulyar komponentining uning umumiy intensivligiga energiya hissasi elektromagnit bilan solishtirganda kichikdir. Shu sababli, bir qator ilovalarda "quyosh radiatsiyasi" atamasi tor ma'noda qo'llaniladi, bu faqat uning elektromagnit qismini anglatadi.
Quyosh radiatsiyasining miqdori quyosh balandligiga, yil vaqtiga va atmosferaning shaffofligiga bog'liq. Quyosh nurlanishini o'lchash uchun aktinometrlar va pirgeliometrlar qo'llaniladi. Quyosh nurlanishining intensivligi odatda uning termal ta'siri bilan o'lchanadi va vaqt birligidagi birlik sirt maydoniga kaloriyalarda ifodalanadi.
Quyosh radiatsiyasi Yerga faqat kunduzi, albatta, quyosh ufqdan yuqori bo'lganda kuchli ta'sir qiladi. Shuningdek, quyosh radiatsiyasi qutblar yaqinida, qutbli kunlarda, hatto yarim tunda ham Quyosh ufqdan yuqorida bo'lganda juda kuchli. Biroq, qishda, xuddi shu joylarda, Quyosh umuman ufqdan ko'tarilmaydi va shuning uchun mintaqaga ta'sir qilmaydi. Quyosh nurlanishi bulutlar tomonidan to'sib qo'yilmaydi va shuning uchun hali ham Yerga etib boradi (Quyosh to'g'ridan-to'g'ri ufqdan yuqorida bo'lganda). Quyosh radiatsiyasi Quyoshning yorqin sariq rangi va issiqlikning kombinatsiyasi bo'lib, issiqlik bulutlardan ham o'tadi. Quyosh nurlari Yerga issiqlik o'tkazuvchanligi bilan emas, balki radiatsiya orqali uzatiladi.
Osmon jismi tomonidan qabul qilingan nurlanish miqdori sayyora va yulduz o'rtasidagi masofaga bog'liq - masofa ikki baravar oshgani sayin, yulduzdan sayyoragacha bo'lgan nurlanish miqdori to'rt baravar kamayadi (sayyora va sayyora orasidagi masofa kvadratiga proportsional). yulduz). Shunday qilib, sayyora va yulduz orasidagi masofadagi kichik o'zgarishlar ham (orbitaning ekssentrikligiga qarab) sayyoraga kiruvchi radiatsiya miqdorining sezilarli o'zgarishiga olib keladi. Yer orbitasining ekssentrisiteti ham doimiy emas - ming yillar davomida u o'zgarib turadi, vaqti-vaqti bilan deyarli mukammal aylana hosil qiladi, ba'zan ekssentriklik 5% ga etadi (hozirda u 1,67%), ya'ni perigeliyada Yer hozirda 1,033 ni oladi. afelionga qaraganda ko'proq quyosh radiatsiyasi va eng katta ekssentriklikda - 1,1 martadan ko'proq. Biroq, kiruvchi quyosh radiatsiyasining miqdori fasllarning o'zgarishiga ko'proq bog'liq - hozirgi vaqtda Yerga kiradigan quyosh radiatsiyasining umumiy miqdori deyarli o'zgarishsiz qolmoqda, ammo 65 N.Sh kengliklarida (Rossiyaning shimoliy shaharlari kengligida). va Kanada) yozda kiruvchi quyosh radiatsiyasining miqdori qishga qaraganda 25% dan ko'proq. Bu Yer Quyoshga nisbatan 23,3 daraja burchak ostida egilganligi sababli yuzaga keladi. Qish va yoz o'zgarishlari o'zaro kompensatsiya qilinadi, ammo shunga qaramay, kuzatuv maydonining kengligi oshgani sayin, qish va yoz o'rtasidagi bo'shliq kattaroq va kattaroq bo'ladi, shuning uchun ekvatorda qish va yoz o'rtasida farq yo'q. Arktika doirasidan tashqarida quyosh radiatsiyasining oqimi yozda juda yuqori, qishda esa juda kam. Bu Yerdagi iqlimni shakllantiradi. Bundan tashqari, Yer orbitasining ekssentrikligining davriy o'zgarishi turli geologik davrlarning paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin: masalan,

Yerga yetib kelayotgan quyosh nurlarining intensivligi kunning vaqti, yil, joylashuv va ob-havo sharoitiga qarab o‘zgaradi. Kuniga yoki yiliga hisoblangan energiyaning umumiy miqdori nurlanish (yoki boshqa yo'l bilan "kiruvchi quyosh radiatsiyasi") deb ataladi va quyosh nurlanishining qanchalik kuchli ekanligini ko'rsatadi. Nurlanish sutkada yoki boshqa davrda W*h/m² da o'lchanadi.

Er va Quyosh o'rtasidagi o'rtacha masofaga teng masofada erkin fazoda quyosh nurlanishining intensivligi quyosh doimiysi deb ataladi. Uning qiymati 1353 Vt/m². Atmosferadan o'tganda quyosh nuri asosan infraqizil nurlanishni suv bug'ining yutilishi, ultrabinafsha nurlanishning ozon tomonidan yutilishi va atmosfera chang zarralari va aerozollar tomonidan radiatsiyaning tarqalishi tufayli zaiflashadi. Atmosferaning er yuzasiga etib kelgan quyosh nurlanishining intensivligiga ta'sir qilish ko'rsatkichi "havo massasi" (AM) deb ataladi. AM Quyosh va zenit orasidagi burchakning sekanti sifatida aniqlanadi.

1-rasmda turli sharoitlarda quyosh nurlanishi intensivligining spektral taqsimoti ko‘rsatilgan. Yuqori egri chiziq (AM0) er atmosferasidan tashqaridagi quyosh spektriga mos keladi (masalan, kosmik kema bortida), ya'ni. nol havo massasida. U 5800 K haroratda butunlay qora jismning nurlanish intensivligining taqsimlanishi bilan taxmin qilinadi. AM1 va AM2 egri chiziqlari Quyosh oʻzining zenitida boʻlganda va Yer yuzasi orasidagi burchak ostida boʻlgan quyosh nurlanishining spektral taqsimlanishini koʻrsatadi. Quyosh va 60° zenit. Bunday holda, umumiy radiatsiya quvvati mos ravishda taxminan 925 va 691 Vt / m² ni tashkil qiladi. Erdagi o'rtacha radiatsiya intensivligi taxminan AM = 1,5 radiatsiya intensivligiga to'g'ri keladi (Quyosh ufqqa 45 ° burchak ostida joylashgan).

Yer yuzasiga yaqin joyda quyosh nurlanishining o'rtacha qiymatini 635 Vt/m² deb olishimiz mumkin. Juda aniq quyoshli kunda bu qiymat 950 Vt/m² dan 1220 Vt/m² gacha. O'rtacha qiymat taxminan 1000 Vt / m² ni tashkil qiladi. Misol: Tsyurixda radiatsiyaga perpendikulyar yuzada (47°30'N, dengiz sathidan 400 m balandlikda) umumiy radiatsiya intensivligi: 1 may 12:00 1080 Vt/m² 21 dekabr 12:00 930 Vt/m²;

Quyosh energiyasining kelishini hisoblashni soddalashtirish uchun u odatda 1000 Vt/m² intensivlikdagi quyosh soatlarida ifodalanadi. Bular. 1 soat 1000 Vt*soat/m² quyosh nurlanishining kelishiga to'g'ri keladi. Bu taxminan yozda quyoshli, bulutsiz kunning o'rtasida quyosh nurlariga perpendikulyar yuzada quyosh porlashi davriga to'g'ri keladi.

Misol
Yorqin quyosh quyosh nurlariga perpendikulyar yuzada 1000 Vt/m² intensivlik bilan porlaydi. 1 soat ichida 1 m² ga 1 kVt / soat energiya tushadi (energiya quvvat vaqti vaqtiga teng). Xuddi shunday, kun davomida o'rtacha 5 kVt / m² quyosh nurlanishining kelishi kuniga 5 eng yuqori quyosh soatiga to'g'ri keladi. Eng yuqori soatlarni kunduzgi soatlar bilan aralashtirib yubormang. Kun davomida quyosh har xil intensivlikda porlaydi, lekin jami u maksimal intensivlikda 5 soat davomida porlagandek energiya beradi. Quyosh energiyasi qurilmalarini hisoblashda quyosh nurining eng yuqori soatlari qo'llaniladi.

Quyosh radiatsiyasining kelishi kun davomida va joydan joyga, ayniqsa tog'li hududlarga o'zgarib turadi. Nurlanish Shimoliy Yevropa mamlakatlarida yiliga oʻrtacha 1000 kVt/m² dan choʻllarda 2000-2500 kVt/m² gacha oʻzgarib turadi. Ob-havo sharoiti va quyoshning egilishi (bu hududning kengligiga bog'liq) ham quyosh radiatsiyasining kelishidagi farqlarga olib keladi.

Rossiyada, mashhur e'tiqoddan farqli o'laroq, quyosh energiyasini elektr energiyasiga aylantirish foydali bo'lgan ko'plab joylar mavjud. Quyida Rossiyadagi quyosh energiyasi manbalarining xaritasi keltirilgan. Ko'rib turganingizdek, Rossiyaning aksariyat qismida mavsumiy rejimda va yiliga 2000 soatdan ortiq quyoshli hududlarda - butun yil davomida muvaffaqiyatli ishlatilishi mumkin. Tabiiyki, qishda quyosh panellaridan energiya ishlab chiqarish sezilarli darajada kamayadi, ammo baribir quyosh elektr stantsiyasidan elektr energiyasining narxi dizel yoki benzin generatoriga qaraganda ancha past bo'lib qolmoqda.

Markazlashtirilgan elektr tarmoqlari mavjud bo'lmagan va energiya ta'minoti dizel generatorlari tomonidan ta'minlangan joylarda foydalanish ayniqsa foydalidir. Va Rossiyada bunday hududlar juda ko'p.

Bundan tashqari, tarmoqlar mavjud bo'lganda ham, tarmoq bilan parallel ravishda ishlaydigan quyosh panellaridan foydalanish energiya xarajatlarini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin. Rossiyaning tabiiy energiya monopoliyalarining tariflarini oshirish tendentsiyasi bilan quyosh panellarini o'rnatish aqlli sarmoyaga aylanmoqda.

Yer Quyoshdan yiliga 1,36*10,24 kal issiqlik oladi. Bu energiya miqdori bilan solishtirganda, Yer yuzasiga etib kelgan nurlanish energiyasining qolgan miqdori ahamiyatsiz. Shunday qilib, yulduzlarning nurlanish energiyasi quyosh energiyasining yuz milliondan bir qismi, kosmik nurlanish ikki milliarddan bir qismi, Yerning uning yuzasida ichki issiqligi quyosh issiqligining besh mingdan biriga teng.
Quyoshdan radiatsiya - quyosh radiatsiyasi- atmosferada, gidrosferada va litosferaning yuqori qatlamlarida sodir bo'ladigan deyarli barcha jarayonlar uchun asosiy energiya manbai hisoblanadi.
Quyosh nurlari intensivligining o'lchov birligi quyosh nurlari yo'nalishiga perpendikulyar bo'lgan 1 sm2 mutlaq qora yuzaning 1 daqiqada yutilgan issiqlik kaloriyalari soni (kal/sm2*min).

Quyoshdan Yer atmosferasiga yetib kelayotgan nurlanish energiyasining oqimi juda doimiy. Uning intensivligi quyosh konstantasi (Io) deb ataladi va o'rtacha 1,88 kkal/sm2 min sifatida qabul qilinadi.
Quyosh konstantasining qiymati Yerning Quyoshdan uzoqligi va quyosh faolligiga qarab o'zgaradi. Uning yil davomida tebranishlari 3,4-3,5% ni tashkil qiladi.
Agar quyosh nurlari er yuzasining hamma joyiga vertikal ravishda tushsa, atmosfera bo'lmaganda va quyosh doimiysi 1,88 kal/sm2*min bo'lganida, har bir kvadrat santimetr yiliga 1000 kkal oladi. Yer sharsimon bo'lganligi sababli, bu miqdor 4 barobarga kamayadi va 1 kv. sm yiliga o'rtacha 250 kkal oladi.
Sirt tomonidan qabul qilingan quyosh nurlanishining miqdori nurlarning tushish burchagiga bog'liq.
Radiatsiyaning maksimal miqdori quyosh nurlari yo'nalishiga perpendikulyar bo'lgan sirt tomonidan qabul qilinadi, chunki bu holda barcha energiya nurlar nurlarining kesimiga teng kesimga ega bo'lgan maydonga taqsimlanadi - a. Xuddi shu nurlar dastasi qiyshiq ravishda tushsa, energiya kattaroq maydonga (b bo'limi) taqsimlanadi va birlik sirt undan kamroq oladi. Nurlarning tushish burchagi qanchalik kichik bo'lsa, quyosh radiatsiyasining intensivligi shunchalik past bo'ladi.
Quyosh nurlanishi intensivligining nurlarning tushish burchagiga bog'liqligi quyidagi formula bilan ifodalanadi:

I1 = I0 * sin h,


Bu erda I0 - nurlarning vertikal tushishidagi quyosh nurlanishining intensivligi. Atmosferadan tashqarida - quyosh doimiysi;
I1 - quyosh nurlari h burchak ostida tushganda quyosh nurlanishining intensivligi.
I1 I0 dan ko'p marta kichik bo'lib, a ko'ndalang kesma b kesmadan kichikroq.
27-rasm a/b = sin A ekanligini ko'rsatadi.
Quyosh nurlarining tushish burchagi (Quyosh balandligi) faqat 23 ° 27 "sh. dan 23 ° 27" S gacha bo'lgan kengliklarda 90 ° ga teng. (ya'ni tropiklar orasida). Boshqa kengliklarda u har doim 90 ° dan past bo'ladi (8-jadval). Nurlarning tushish burchagining pasayishiga ko'ra, turli kengliklarda yuzaga keladigan quyosh radiatsiyasining intensivligi ham kamayishi kerak. Quyosh balandligi yil davomida va kun davomida doimiy bo'lmaganligi sababli, sirt tomonidan qabul qilingan quyosh issiqligi miqdori doimiy ravishda o'zgarib turadi.

Sirt tomonidan qabul qilingan quyosh radiatsiyasining miqdori to'g'ridan-to'g'ri bog'liq quyosh nurlari bilan yoritilishining davomiyligi bo'yicha.

Atmosferadan tashqaridagi ekvatorial zonada yil davomida quyosh issiqligining miqdori katta tebranishlarni boshdan kechirmaydi, yuqori kengliklarda esa bu tebranishlar juda katta (9-jadvalga qarang). Qishda, quyosh issiqligining yuqori va past kengliklardagi farqlari ayniqsa muhimdir. Yozda, uzluksiz yorug'lik sharoitida, qutbli hududlar Yerda kuniga maksimal quyosh issiqligini oladi. Yozgi kunning shimoliy yarim sharida ekvatordagi kunlik issiqlik miqdoridan 36% yuqori. Ammo ekvatorda kunning uzunligi 24 soat emas (hozir qutbda bo'lgani kabi), balki 12 soat bo'lganligi sababli, ekvatorda vaqt birligiga quyosh nurlanishining miqdori eng katta bo'lib qoladi. 40-50 ° kengliklarda kuzatilgan kunlik quyosh issiqligining yozgi maksimal miqdori sezilarli quyosh balandligi bilan kunning nisbatan uzoq uzunligi (10-20 ° kenglikdagidan uzoqroq) bilan bog'liq. Ekvatorial va qutb mintaqalari tomonidan qabul qilingan issiqlik miqdoridagi farqlar yozda qishga qaraganda kichikroq.
Janubiy yarim shar yozda shimoliy yarim sharga qaraganda ko'proq issiqlik oladi, qishda - aksincha (Yerning Quyoshdan masofasining o'zgarishi ta'sir qiladi). Va agar ikkala yarim sharning yuzasi butunlay bir hil bo'lsa, janubiy yarimsharda harorat o'zgarishining yillik amplitudalari shimolga qaraganda ko'proq bo'ladi.
Atmosferada quyosh nurlanishi sodir bo'ladi miqdoriy va sifat o'zgarishlari.
Hatto ideal, quruq va toza atmosfera ham nurlarni yutadi va tarqatadi, quyosh nurlanishining intensivligini kamaytiradi. Suv bug'lari va qattiq aralashmalarni o'z ichiga olgan haqiqiy atmosferaning quyosh radiatsiyasiga zaiflashtiruvchi ta'siri ideal atmosferaga qaraganda ancha katta. Atmosfera (kislorod, ozon, karbonat angidrid, chang va suv bug'lari) asosan ultrabinafsha va infraqizil nurlarni o'zlashtiradi. Atmosfera tomonidan yutilgan Quyoshning nurlanish energiyasi boshqa energiya turlariga aylanadi: issiqlik, kimyoviy va hokazo.Umuman olganda, yutilish quyosh nurlanishini 17-25% ga zaiflashtiradi.
Atmosfera gazlarining molekulalari nisbatan qisqa to'lqinlar bilan nurlarni tarqatadi - binafsha, ko'k. Bu osmonning ko'k rangini tushuntiradi. Turli to'lqin uzunlikdagi nurlar aralashmalar bilan teng ravishda tarqaladi. Shuning uchun, ularning mazmuni sezilarli bo'lsa, osmon oq rangga ega bo'ladi.
Atmosfera tomonidan quyosh nurlarining tarqalishi va aks etishi tufayli bulutli kunlarda kunduzgi yorug'lik kuzatiladi, soyadagi narsalar ko'rinadi, alacakaranlık fenomeni paydo bo'ladi.
Atmosferadagi nurning yo'li qanchalik uzun bo'lsa, uning qalinligi qanchalik katta bo'lsa, u orqali o'tishi kerak va quyosh radiatsiyasi shunchalik sezilarli darajada zaiflashadi. Shuning uchun, balandlik bilan atmosferaning radiatsiyaga ta'siri kamayadi. Atmosferadagi quyosh nurlarining yo'l uzunligi Quyosh balandligiga bog'liq. Agar biz quyosh nurining atmosferadagi yo'l uzunligini 90 ° (m) quyosh balandligida qabul qilsak, Quyosh balandligi va nurning atmosferadagi yo'l uzunligi o'rtasidagi bog'liqlik jadvalda ko'rsatilgandek bo'ladi. . 10.

Quyoshning istalgan balandligida atmosferada nurlanishning umumiy susayishi Buger formulasi bilan ifodalanishi mumkin: Im= I0*pm, bu erda Im - atmosferada o'zgargan yer yuzasida quyosh nurlanishining intensivligi; I0 - quyosh doimiysi; m - atmosferadagi nurlanish yo'li; quyoshdan 90° balandlikda u 1 ga teng (atmosfera massasi), p - shaffoflik koeffitsienti (m=1 da radiatsiyaning qaysi qismi sirtga etib borishini ko'rsatadigan kasr son).
Quyoshdan 90° balandlikda, m=1 boʻlganda, I1 yer yuzasida quyosh nurlanishining intensivligi Io dan p marta kam, yaʼni I1=Io*p.
Agar Quyoshning balandligi 90° dan kichik bo'lsa, u holda m har doim 1 dan katta bo'ladi. Quyosh nurlarining yo'li har biri 1 ga teng bo'lgan bir nechta segmentlardan iborat bo'lishi mumkin. Quyosh nurlanishining intensivligi. birinchi (aa1) va ikkinchi (a1a2) segmentlari I1 aniq Io *p ga teng, ikkinchi segmentdan o'tgandan keyin nurlanish intensivligi I2=I1*p=I0 p*p=I0 p2; I3=I0p3 va boshqalar.


Atmosferaning shaffofligi o'zgaruvchan va turli sharoitlarda o'zgarib turadi. Haqiqiy atmosferaning shaffofligining ideal atmosferaning shaffofligiga nisbati - loyqalik omili - har doim birdan katta. Bu havodagi suv bug'lari va changning tarkibiga bog'liq. Geografik kenglikning oshishi bilan loyqalik koeffitsienti pasayadi: 0 dan 20 ° N gacha bo'lgan kengliklarda. w. 40 dan 50° gacha kengliklarda oʻrtacha 4,6 ga teng. w. - 3,5, 50 dan 60° gacha kengliklarda. w. - 2,8 va 60 dan 80° gacha kengliklarda. w. - 2.0. Mo''tadil kengliklarda qishda loyqalik omili yozga qaraganda kamroq, ertalab esa kunduzgiga qaraganda kamroq. Balandligi bilan kamayadi. Loyqalik koeffitsienti qanchalik yuqori bo'lsa, quyosh radiatsiyasining susayishi shunchalik ko'p bo'ladi.
Farqlash quyosh radiatsiyasi to'g'ridan-to'g'ri, diffuz va umumiy.
Quyosh nurlanishining atmosfera orqali yer yuzasiga o'tadigan qismi to'g'ridan-to'g'ri nurlanishdir. Atmosfera tomonidan tarqalgan nurlanishning bir qismi diffuz nurlanishga aylanadi. Yer yuzasiga to'g'ridan-to'g'ri va tarqoq bo'lgan barcha quyosh nurlari umumiy radiatsiya deb ataladi.
To'g'ridan-to'g'ri va diffuz nurlanish o'rtasidagi nisbat atmosferaning bulutliligiga, changlanishiga, shuningdek, Quyoshning balandligiga qarab sezilarli darajada o'zgaradi. Ochiq osmon ostida, tarqoq radiatsiya ulushi bulutli osmon ostida 0,1% dan oshmaydi, tarqalgan radiatsiya to'g'ridan-to'g'ri radiatsiyadan ko'proq bo'lishi mumkin;
Quyoshdan past balandlikda umumiy radiatsiya deyarli butunlay tarqoq nurlanishdan iborat. Quyoshdan 50 ° balandlikda va ochiq osmonda tarqalgan radiatsiya ulushi 10-20% dan oshmaydi.
Umumiy radiatsiyaning o'rtacha yillik va oylik qiymatlari xaritalari uning geografik tarqalishidagi asosiy naqshlarni ko'rishga imkon beradi. Umumiy nurlanishning yillik qiymatlari asosan zonalar bo'yicha taqsimlanadi. Yer yuzidagi umumiy radiatsiyaning eng katta yillik miqdori tropik ichki cho'llarda (Sharqiy Sahro va Markaziy Arabiston) sirt tomonidan qabul qilinadi. Ekvatorda umumiy radiatsiyaning sezilarli pasayishi havoning yuqori namligi va og'ir bulutlar tufayli yuzaga keladi. Arktikada umumiy radiatsiya yiliga 60-70 kkal/sm2; Antarktidada aniq kunlarning tez-tez bo'lishi va atmosferaning shaffofligi tufayli u biroz yuqoriroq.

Iyun oyida shimoliy yarim shar, ayniqsa ichki tropik va subtropik mintaqalar eng ko'p miqdorda radiatsiya oladi. Shimoliy yarim sharning mo''tadil va qutb kengliklarida sirt tomonidan qabul qilingan quyosh radiatsiyasining miqdori, asosan, qutbli mintaqalarda kunning uzoq davom etishi tufayli bir oz farq qiladi. Yuqoridagi umumiy nurlanishning taqsimlanishida rayonlashtirish. shimoliy yarim sharda va janubiy yarim sharning tropik kengliklarida qit'alar deyarli ifodalanmagan. U okean ustidagi shimoliy yarim sharda yaxshiroq namoyon bo'ladi va janubiy yarim sharning ekstratropik kengliklarida aniq ifodalanadi. Janubiy qutb doirasi yaqinida jami quyosh radiatsiyasi 0 ga yaqinlashadi.
Dekabr oyida janubiy yarimsharga eng katta miqdordagi radiatsiya kiradi. Antarktidaning baland muzli yuzasi, havo shaffofligi yuqori, iyun oyida Arktika yuzasiga qaraganda sezilarli darajada ko'proq umumiy radiatsiya oladi. Cho'llarda (Kalahari, Buyuk Avstraliya) juda ko'p issiqlik bor, ammo janubiy yarim sharning katta okeanik tabiati tufayli (yuqori namlik va bulutlilik ta'siri), bu erda issiqlik miqdori iyun oyiga qaraganda bir oz kamroq. shimoliy yarim sharning bir xil kengliklari. Shimoliy yarim sharning ekvatorial va tropik kengliklarida umumiy radiatsiya nisbatan kam o'zgaradi va uning tarqalishidagi zonallik faqat shimoliy tropikning shimolida aniq ifodalanadi. Kenglikning oshishi bilan umumiy radiatsiya juda tez pasayadi, uning nol izolatsiyasi Arktika doirasidan biroz shimolda joylashgan.
Yer yuzasiga tushgan jami quyosh radiatsiyasi qisman atmosferaga qaytariladi. Sirtdan aks ettirilgan nurlanish miqdorining shu sirtga tushgan nurlanish miqdoriga nisbati deyiladi albedo. Albedo sirtning aks ettirish qobiliyatini tavsiflaydi.
Yer yuzasining albedosi uning holati va xususiyatlariga bog'liq: rangi, namligi, pürüzlülüğü va boshqalar.Yangi tushgan qor eng katta aks ettiruvchi (85-95%). Sokin suv yuzasi quyosh nurlari unga vertikal ravishda tushganda atigi 2-5% ni, quyosh past bo'lganda esa deyarli barcha nurlarni (90%) aks ettiradi. Quruq chernozem albedosi - 14%, nam - 8, o'rmon - 10-20, o'tloq o'simliklari - 18-30, qumli cho'l yuzasi - 29-35, dengiz muzlari yuzasi - 30-40%.
Muz yuzasining katta albedosi, ayniqsa yangi tushgan qor bilan qoplanganida (95% gacha), yozda qutbli hududlarda quyosh nurlari oqimi sezilarli darajada past bo'lgan haroratning sababi hisoblanadi.
Yer yuzasi va atmosferadan radiatsiya. Harorati mutlaq noldan (minus 273° dan katta) har qanday jism nurlanish energiyasini chiqaradi. Qora tananing umumiy emissiyasi uning mutlaq haroratining (T) to'rtinchi darajasiga mutanosibdir:
E = s*T4 kkal/sm2 daqiqada (Stefan-Boltzman qonuni), bu erda s doimiy koeffitsientdir.
Chiqaruvchi jismning harorati qanchalik baland bo'lsa, chiqarilgan nm nurlarning to'lqin uzunligi shunchalik qisqa bo'ladi. Issiq quyosh kosmosga yuboradi qisqa to'lqinli radiatsiya. Qisqa to'lqinli quyosh nurlarini o'zlashtiradigan er yuzasi qiziydi va radiatsiya manbasiga aylanadi (yer radiatsiyasi). Ammo er yuzasining harorati bir necha o'nlab darajadan oshmagani uchun u uzoq to'lqinli radiatsiya, ko'rinmas.
Yerning radiatsiyasi asosan atmosferada (suv bug'i, karbonat angidrid, ozon) saqlanadi, ammo to'lqin uzunligi 9-12 mikron bo'lgan nurlar atmosferadan tashqariga erkin chiqib ketadi va shuning uchun Yer o'zining issiqligining bir qismini yo'qotadi.
Atmosfera, u orqali o'tadigan quyosh nurlanishining bir qismini va er radiatsiyasining yarmidan ko'pini o'zlashtirib, o'zi ham kosmosga, ham yer yuzasiga energiya chiqaradi. Yer yuzasiga to'g'ri keladigan atmosfera radiatsiyasi deyiladi qarshi nurlanish. Bu radiatsiya, xuddi yerdagi radiatsiya kabi, uzun to'lqinli va ko'rinmasdir.
Atmosferada uzun to'lqinli nurlanishning ikkita oqimi mavjud - Yer yuzasidan radiatsiya va atmosferadan radiatsiya. Er yuzasi tomonidan haqiqiy issiqlik yo'qotilishini aniqlaydigan ular orasidagi farq deyiladi samarali radiatsiya. Chiqaruvchi sirt harorati qanchalik yuqori bo'lsa, samarali nurlanish shunchalik katta bo'ladi. Havoning namligi samarali nurlanishni kamaytiradi, bulutlar esa uni sezilarli darajada kamaytiradi.
Samarali radiatsiyaning eng yuqori yillik miqdori tropik cho'llarda kuzatiladi - yiliga 80 kkal/sm2 - yuqori sirt harorati, quruq havo va musaffo osmon tufayli. Havoning namligi yuqori bo'lgan ekvatorda samarali nurlanish yiliga atigi 30 kkal / sm2 ni tashkil qiladi va uning quruqlik va okean uchun qiymati juda kam farq qiladi. Qutb mintaqalarida eng past samarali nurlanish. Mo''tadil kengliklarda er yuzasi umumiy radiatsiyani yutish natijasida olingan issiqlik miqdorining taxminan yarmini yo'qotadi.
Atmosferaning Quyoshdan qisqa toʻlqinli nurlanish (toʻgʻridan-toʻgʻri va diffuz nurlanish) oʻtkazish va Yerdan uzoq toʻlqinli nurlanishni ushlab turish qobiliyati issiqxona effekti deyiladi. Issiqxona effekti tufayli er yuzasining o'rtacha harorati +16 °, atmosfera bo'lmaganida -22 ° (38 ° pastroq) bo'ladi.
Radiatsiya balansi (qoldiq nurlanish). Yer yuzasi bir vaqtning o'zida nurlanishni oladi va uni chiqaradi. Radiatsiya oqimi jami quyosh radiatsiyasidan va atmosferadan qarshi nurlanishdan iborat. Iste'mol - quyosh nurlarining sirtdan (albedo) aks etishi va yer yuzasining o'z nurlanishi. Kiruvchi va chiquvchi radiatsiya o'rtasidagi farq - radiatsiya balansi, yoki qoldiq radiatsiya. Radiatsiya balansining qiymati tenglama bilan aniqlanadi

R = Q*(1-a) - I,


bu yerda Q - sirt birligiga tushadigan jami quyosh nurlanishi; a - albedo (kasr); I - samarali nurlanish.
Agar daromad oqimdan ko'p bo'lsa, radiatsiya balansi ijobiy bo'ladi, agar daromad oqimdan kam bo'lsa, balans salbiy; Kechasi barcha kengliklarda radiatsiya balansi salbiy, kunduzi tushdan oldin qishda yuqori kengliklardan tashqari hamma joyda ijobiy bo'ladi; tushdan keyin - yana salbiy. Kuniga o'rtacha radiatsiya balansi ijobiy yoki salbiy bo'lishi mumkin (11-jadval).


Yer yuzasining radiatsiya balansining yillik yig‘indilari xaritasida quruqlikdan okeanga o‘tayotganda izoliyalar holatining keskin o‘zgarishi ko‘rsatilgan. Qoida tariqasida, okean yuzasining radiatsiya balansi quruqlikning radiatsiya balansidan (albedo va samarali nurlanish ta'siridan) oshadi. Radiatsiya balansining taqsimlanishi odatda zonaldir. Okeanda tropik kengliklarda radiatsiya balansining yillik qiymatlari 140 kkal/sm2 (Arab dengizi) ga etadi va suzuvchi muz chegarasida 30 kkal/sm2 dan oshmaydi. Okeandagi radiatsiya balansining zonal taqsimlanishidan chetlanishlar unchalik katta emas va bulutlarning tarqalishi natijasida yuzaga keladi.
Ekvatorial va tropik kengliklardagi quruqlikda radiatsiya balansining yillik qiymatlari namlik sharoitiga qarab 60 dan 90 kkal/sm2 gacha o'zgarib turadi. Radiatsiya balansining eng katta yillik miqdori albedo va samarali radiatsiya nisbatan past bo'lgan hududlarda (tropik tropik o'rmonlar, savannalar) kuzatiladi. Ularning qiymatlari juda nam (yuqori bulutli) va juda quruq (yuqori samarali nurlanish) hududlarda eng past bo'ladi. Mo''tadil va yuqori kengliklarda radiatsiya balansining yillik qiymati kenglik ortishi bilan kamayadi (umumiy nurlanishning kamayishi ta'siri).
Antarktidaning markaziy hududlarida radiatsiya balansining yillik miqdori salbiy (1 sm2 uchun bir necha kaloriya). Arktikada bu miqdorlarning qiymatlari nolga yaqin.
Iyul oyida janubiy yarim sharning muhim qismida er yuzasining radiatsiya balansi salbiy. Nolinchi muvozanat chizig'i 40 va 50 ° S oralig'ida ishlaydi. w. Radiatsion muvozanatning eng yuqori qiymati Shimoliy yarim sharning tropik kengliklarida Okean yuzasida va Qora dengiz kabi ayrim ichki dengizlar yuzasida (oyiga 14-16 kkal/sm2) erishiladi.
Yanvarda nol muvozanat chizig'i 40 dan 50 ° N gacha bo'lgan joyda joylashgan. w. (okeanlar ustidan shimolga bir oz ko'tariladi, qit'alar ustidan janubga tushadi). Shimoliy yarim sharning muhim qismi salbiy radiatsiya balansiga ega. Radiatsiya balansining eng yuqori qiymatlari janubiy yarim sharning tropik kengliklari bilan chegaralangan.
Yiliga o'rtacha er yuzasining radiatsiya balansi ijobiydir. Bunday holda, sirt harorati oshmaydi, lekin taxminan doimiy bo'lib qoladi, bu faqat ortiqcha issiqlikning uzluksiz iste'moli bilan izohlanishi mumkin.
Atmosferaning radiatsion balansi, bir tomondan, u tomonidan yutiladigan quyosh va quruqlik radiatsiyasi, ikkinchi tomondan, atmosfera radiatsiyasidan iborat. Bu har doim salbiy, chunki atmosfera quyosh radiatsiyasining faqat kichik qismini o'zlashtiradi va deyarli sirt kabi chiqaradi.
Yer yuzasi va atmosferaning radiatsiya balansi, umuman, butun Yer uchun yiliga o'rtacha nolga teng, ammo kengliklarda u ham ijobiy, ham salbiy bo'lishi mumkin.
Radiatsiya balansining bunday taqsimlanishining natijasi issiqlikni ekvatordan qutblarga yo'nalishda o'tkazish bo'lishi kerak.
Issiqlik balansi. Radiatsiya balansi issiqlik balansining eng muhim tarkibiy qismidir. Yuzaki issiqlik balansi tenglamasi keladigan quyosh radiatsiyasi energiyasi er yuzasiga qanday aylanishini ko'rsatadi:

bu erda R - radiatsiya balansi; LE - bug'lanish uchun issiqlik iste'moli (L - bug'lanishning yashirin issiqligi, E - bug'lanish);
P - sirt va atmosfera o'rtasidagi turbulent issiqlik almashinuvi;
A - tuproq yoki suvning sirt va pastki qatlamlari orasidagi issiqlik almashinuvi.
Sirtning nurlanish balansi, agar sirt tomonidan yutilgan nurlanish issiqlik yo'qotishlaridan ortiq bo'lsa, ijobiy va ularni to'ldirmasa, salbiy hisoblanadi. Issiqlik balansining barcha boshqa shartlari, agar ular sirtdan issiqlik yo'qotilishiga olib keladigan bo'lsa (agar ular issiqlik iste'moliga to'g'ri kelsa) ijobiy hisoblanadi. Chunki. tenglamaning barcha shartlari o'zgarishi mumkin, termal muvozanat doimo buziladi va yana tiklanadi.
Yuqorida muhokama qilingan sirt issiqlik balansi tenglamasi taxminiydir, chunki u ba'zi bir kichiklarni hisobga olmaydi, lekin o'ziga xos sharoitlarda muhim bo'lgan omillarni, masalan, muzlash paytida issiqlikning chiqishi, eritish uchun sarflanishi va hokazo.
Atmosferaning issiqlik balansi atmosferaning radiatsion balansi Ra, sirtdan keladigan issiqlik, Pa, kondensatsiya paytida atmosferada ajralib chiqadigan issiqlik, LE va gorizontal issiqlik uzatish (adveksiya) Aa dan iborat. Atmosferaning radiatsiya balansi har doim salbiy. Namlikning kondensatsiyasi natijasida issiqlik oqimi va turbulent issiqlik uzatishning kattaligi ijobiydir. Issiqlik adveksiyasi yiliga o'rtacha uning past kengliklardan yuqori kengliklarga o'tishiga olib keladi: demak, bu past kengliklarda issiqlik yo'qotilishi va yuqori kengliklarda issiqlik ortishini anglatadi. Uzoq muddatli hosilada atmosferaning issiqlik balansini Ra=Pa+LE tenglamasi bilan ifodalash mumkin.
Sirt va atmosferaning issiqlik balansi bir butun sifatida birgalikda uzoq muddatli o'rtacha 0 ga teng (35-rasm).

Atmosferaga yiliga tushadigan quyosh radiatsiyasi miqdori (250 kkal/sm2) 100% deb qabul qilinadi. Atmosferaga kirib boradigan quyosh radiatsiyasi qisman bulutlardan aks etadi va atmosferadan tashqariga qaytadi - 38%, qisman atmosfera tomonidan so'riladi - 14% va qisman to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlari shaklida er yuzasiga etib boradi - 48%. Sirtga yetib boradigan 48% ning 44% u tomonidan so'riladi va 4% aks etadi. Shunday qilib, Yerning albedosi 42% (38+4) ni tashkil qiladi.
Yer yuzasi tomonidan yutiladigan nurlanish quyidagicha iste'mol qilinadi: 20% samarali nurlanish natijasida yo'qoladi, 18% er yuzasidan bug'lanishga, 6% turbulent issiqlik almashinuvida havoni isitishga sarflanadi (jami 24%). Sirt tomonidan issiqlik iste'moli uning daromadini muvozanatlashtiradi. Atmosfera tomonidan qabul qilingan issiqlik (14% to'g'ridan-to'g'ri Quyoshdan, 24% yer yuzasidan) Yerning samarali nurlanishi bilan birgalikda koinotga yo'naltiriladi. Yerning albedosi (42%) va radiatsiya (58%) atmosferaga quyosh radiatsiyasining kirishini muvozanatlashtiradi.

Quyoshning inson tanasiga ta'siri haqida gapirganda, uning zararli yoki foydali ekanligini aniq aniqlash mumkin emas. Quyosh nurlari ovqatdan olinadigan kilokaloriyaga o'xshaydi. Ularning etishmasligi charchoqqa olib keladi va ortiqcha semirishga olib keladi. Shunday qilib, bu vaziyatda. O'rtacha miqdorda quyosh nurlari tanaga foydali ta'sir ko'rsatadi, ortiqcha ultrabinafsha nurlanishi esa kuyishlar va ko'plab kasalliklarning rivojlanishiga olib keladi. Keling, batafsil ko'rib chiqaylik.

Quyosh radiatsiyasi: tanaga umumiy ta'siri

Quyosh radiatsiyasi ultrabinafsha va infraqizil to'lqinlarning birikmasidir. Ushbu komponentlarning har biri tanaga o'ziga xos ta'sir ko'rsatadi.

Infraqizil nurlanishning ta'siri:

  1. Infraqizil nurlarning asosiy xususiyati ular yaratadigan termal effektdir. Tananing isishi qon tomirlarini kengaytirishga va qon aylanishini normallashtirishga yordam beradi.
  2. Issiqlik mushaklarga taskin beruvchi ta'sir ko'rsatadi, engil yallig'lanishga qarshi va og'riq qoldiruvchi ta'sir ko'rsatadi.
  3. Issiqlik ta'sirida metabolizm kuchayadi va biologik faol komponentlarni assimilyatsiya qilish jarayonlari normallashadi.
  4. Quyoshdan infraqizil nurlanish miya va ko'rish apparati faoliyatini rag'batlantiradi.
  5. Quyosh radiatsiyasi tufayli tananing biologik ritmlari sinxronlashtiriladi, uyqu va uyg'onish rejimlari ishga tushiriladi.
  6. Quyosh issiqligi bilan davolash terining holatini yaxshilaydi, akne yo'q qiladi.
  7. Issiq yorug'lik kayfiyatni ko'taradi va insonning hissiy fonini yaxshilaydi.
  8. Va so'nggi tadqiqotlarga ko'ra, u erkaklarda sperma sifatini ham yaxshilaydi.

Ultraviyole nurlanishning tanaga salbiy ta'siri haqidagi barcha munozaralarga qaramay, uning etishmasligi jiddiy sog'liq muammolariga olib kelishi mumkin. Bu mavjudlikning muhim omillaridan biridir. Va ultrabinafsha tanqisligi sharoitida tanada quyidagi o'zgarishlar boshlanadi:

  1. Avvalo, immunitet zaiflashadi. Bu vitamin va minerallarning so'rilishining buzilishi, hujayra darajasida metabolizmning buzilishi tufayli yuzaga keladi.
  2. Ko'pincha asoratlar bilan birga keladigan surunkali kasalliklarning yangi yoki yomonlashishi tendentsiyasi mavjud.
  3. Letargiya, surunkali charchoq sindromi mavjud va ishlash darajasi pasayadi.
  4. Bolalar uchun ultrabinafsha nurlanishining etishmasligi D vitamini ishlab chiqarishga to'sqinlik qiladi va o'sish sur'atlarining pasayishiga olib keladi.

Biroq, quyoshning haddan tashqari faolligi tanaga foyda keltirmasligini tushunishingiz kerak!

Quyosh botishiga qarshi ko'rsatmalar

Quyosh nurining tana uchun barcha afzalliklariga qaramay, hamma ham issiq nurlardan bahramand bo'la olmaydi. Qo'llash mumkin bo'lmagan holatlarga quyidagilar kiradi:

  • o'tkir yallig'lanish jarayonlari;
  • o'smalar, ularning joylashuvidan qat'i nazar;
  • progressiv sil kasalligi;
  • angina pektoris, ishemik kasallik;
  • endokrin patologiyalar;
  • asab tizimining shikastlanishi;
  • qalqonsimon bez va buyrak usti bezlarining disfunktsiyasi;
  • diabetes mellitus;
  • mastopatiya;
  • bachadon miomasi;
  • homiladorlik;
  • operatsiyadan keyingi tiklanish davri.

Barcha holatlarda faol nurlanish kasallikning kechishini og'irlashtiradi va yangi asoratlarni rivojlanishiga olib keladi..

Keksa odamlar va chaqaloqlar quyoshga berilib ketmasligi kerak. Aholining ushbu toifalari uchun soyada quyosh nuri bilan davolash ko'rsatiladi. Xavfsiz issiqlikning kerakli dozasi u erda etarli bo'ladi.

O'quvchilarimizdan hikoyalar

Vladimir
61 yoshda

Men har yili muntazam ravishda idishlarimni tozalayman. Men buni 30 yoshga to'lganimda boshladim, chunki bosim juda past edi. Shifokorlar shunchaki yelkalarini qisib qo‘yishdi. Sog'lig'imga o'zim mas'ul bo'lishim kerak edi. Men turli usullarni sinab ko'rdim, lekin ulardan biri men uchun ayniqsa yaxshi ishlaydi ...
Batafsil o'qing >>>

Quyoshning salbiy ta'siri

Infraqizil va ultrabinafsha to'lqinlarga ta'sir qilish vaqti qat'iy cheklangan bo'lishi kerak. Haddan tashqari quyosh radiatsiyasi:

  • tananing umumiy holatining yomonlashishiga olib kelishi mumkin (haddan tashqari issiqlik tufayli issiqlik urishi deb ataladi);
  • teriga salbiy ta'sir qiladi, doimiy o'zgarishlarga olib keladi;
  • ko'rish qobiliyatini buzadi;
  • tanadagi gormonal nomutanosiblikni qo'zg'atadi;
  • allergik reaktsiyalarning rivojlanishiga olib kelishi mumkin.

Shunday qilib maksimal quyosh faolligi davrida plyajda soatlab yotish tanaga katta zarar etkazadi.

Yorug'likning kerakli qismini olish uchun quyoshli kunda yigirma daqiqa yurish kifoya.

Quyoshning teriga ta'siri

Haddan tashqari quyosh radiatsiyasi jiddiy teri muammolariga olib keladi. Qisqa muddatda siz kuyish yoki dermatitga duch kelishingiz mumkin. Agar siz issiq kunlarda ko'nchilik bilan mashg'ul bo'lsangiz, bu sizga duch kelishi mumkin bo'lgan eng kichik muammodir. Agar shunga o'xshash holat havas qiladigan muntazamlik bilan takrorlansa, quyosh nurlari terida malign shakllanishlar, melanomalar paydo bo'lishiga turtki bo'ladi.

Bundan tashqari, ultrabinafsha nurlanishiga ta'sir qilish terini quritib, uni ingichka va sezgir qiladi. Va to'g'ridan-to'g'ri nurlarning doimiy ta'siri qarish jarayonini tezlashtiradi, erta ajinlar paydo bo'lishiga olib keladi.

O'zingizni quyosh nurlanishining salbiy ta'siridan himoya qilish uchun oddiy xavfsizlik choralariga rioya qilish kifoya:

  1. Yozda quyoshdan saqlaydigan kremlardan foydalanishni unutmang? Uni tananing barcha ochiq joylariga, shu jumladan yuzga, qo'llarga, oyoqlarga va dekoltega qo'llang. Paketdagi SPF belgisi xuddi ultrabinafsha nurlardan himoya qiladi. Va uning darajasi qisqartma yonida ko'rsatilgan raqamga bog'liq bo'ladi. Do'konga borganingizda, SPF darajasi 15 yoki SPF 20 bo'lgan kosmetika mos keladi, agar siz plyajda vaqt o'tkazishni rejalashtirmoqchi bo'lsangiz, yuqori darajadagi maxsus mahsulotlardan foydalaning. Bolalar terisi uchun maksimal himoya SPF 50 kremi mos keladi.
  2. Agar quyosh nurlanishining maksimal intensivligida uzoq vaqt tashqarida qolish kerak bo'lsa, engil matolardan tikilgan uzun yengli kiyimlarni kiying. Yuzning nozik terisini yashirish uchun keng qirrali shlyapa kiyganingizga ishonch hosil qiling.
  3. Quyosh botish muddatini nazorat qiling. Tavsiya etilgan vaqt - 15-20 daqiqa. Agar siz uzoq vaqt tashqarida qolsangiz, daraxtlar soyasida to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlaridan yashirinishga harakat qiling.

Yozda quyosh nurlari kunning istalgan vaqtida teriga ta'sir qilishini unutmang, tungi soatlar bundan mustasno. Siz infraqizil to'lqinlardan sezilarli issiqlikni sezmasligingiz mumkin, ammo ultrabinafsha nurlar ertalab ham, tushdan keyin ham yuqori faollik darajasida qoladi.

Ko'rishga salbiy ta'sir

Quyosh nurlarining vizual apparatga ta'siri juda katta. Axir, yorug'lik nurlari tufayli biz atrofimizdagi dunyo haqida ma'lumot olamiz. Sun'iy yoritish, ma'lum darajada, tabiiy yorug'likka muqobil bo'lishi mumkin, ammo chiroq bilan o'qish va yozish ko'zning zo'riqishini oshiradi.

Quyosh nurlarining odamlarga va ko'rish qobiliyatiga salbiy ta'siri haqida gapirganda, biz ko'zoynaksiz quyoshga uzoq vaqt ta'sir qilish natijasida ko'zning shikastlanishini nazarda tutamiz.

Siz duch kelishi mumkin bo'lgan ba'zi noxush tuyg'ular orasida ko'zlardagi kesish og'rig'i, ularning qizarishi va fotofobi mavjud. Eng jiddiy zarar - bu retinaning kuyishi.. Quruq ko'z qovoqlari terisi va nozik ajinlar shakllanishi ham mumkin.

  1. Quyosh ko'zoynak taqing. Sotib olayotganda, birinchi navbatda, himoya darajasiga e'tibor bering. Moda modellari ko'pincha yorug'likni biroz soya qiladi, lekin ultrabinafsha nurlanishining kirib kelishiga to'sqinlik qilmaydi. Shuning uchun yorqin ramkalarni chetga surib, yuqori sifatli linzalarni tanlash tavsiya etiladi.
  2. To'g'ridan-to'g'ri nurlar yuzingizga tushmasligiga ishonch hosil qiling. Soyada qoling va shlyapa, qalpoq yoki visorli boshqa bosh kiyim kiying.
  3. Quyoshga qaramang. Agar siz noqulaylikni boshdan kechirmasangiz, bu bu fikr xavfsiz degani emas. Hatto qishki quyosh ham ko'rish bilan bog'liq muammolarni keltirib chiqaradigan etarli faollikka ega.

Yilning xavfsiz vaqti bormi?

Sog'ayish jarayoni sifatida quyosh nurlanishidan foydalanish odatiy holdir. Ultrabinafsha va issiqlik ham kuchli tirnash xususiyati beruvchi hisoblanadi. Va bu imtiyozlarni suiiste'mol qilish jiddiy muammolarni keltirib chiqarishi mumkin.

Ko'nchilik - bu melanin ishlab chiqarish. Aniqroq aytganda, bu terining tirnash xususiyati beruvchi ta'siriga qarshi himoya reaktsiyasi.

Yilning istalgan vaqtida quyosh nurlanishi xavflimi? Bu savolga aniq javob berish qiyin. Hamma narsa yilning vaqtiga emas, balki geografik joylashuvga bog'liq bo'ladi. Shunday qilib, o'rta kengliklarda quyosh radiatsiya faolligi yozda 25-35% ga oshadi. Shuning uchun ochiq kunlarda tashqarida qolish bo'yicha tavsiyalar faqat issiq ob-havoga tegishli. Qish mavsumida bu hududlarning aholisi ultrabinafsha nurlanish bilan tahdid qilmaydi.

Ammo ekvator aholisi butun yil davomida to'g'ridan-to'g'ri quyosh nuriga duch kelishadi. Shuning uchun tanaga salbiy ta'sir qilish ehtimoli yozda ham, qishda ham mavjud. Shimoliy kengliklarning aholisi bu borada omadliroq. Haqiqatan ham, ekvatordan uzoqlashganda, quyosh nurlarining erga tushish burchagi va u bilan birga radiatsiya faolligi o'zgaradi. Issiqlik to'lqinining uzunligi oshadi va ayni paytda issiqlik miqdori (energiya yo'qotishlari) kamayadi. Demak, butun yil davomida qish bo'ladi, chunki er yuzasi uni isitish uchun etarli issiqlikka ega emas.

Quyosh nurlari bizning tanamizning do'stidir. Ammo bu do'stlikni suiiste'mol qilmaslik kerak. Aks holda, oqibatlar juda jiddiy bo'lishi mumkin. Xavfsizlik choralarini unutmasdan, faqat issiqlikdan zavqlaning.