Die Sonneneinstrahlung ist eine Maßeinheit. Sonnenstrahlung oder ionisierende Strahlung der Sonne

Die blendende Sonnenscheibe erregte zu allen Zeiten die Gedanken der Menschen und diente als fruchtbares Thema für Legenden und Mythen. Seit der Antike haben die Menschen über seine Auswirkungen auf die Erde geahnt. Wie nah waren unsere fernen Vorfahren an der Wahrheit. Der strahlenden Energie der Sonne verdanken wir das Leben auf der Erde.

Was ist die radioaktive Strahlung unserer Leuchte und wie wirkt sie sich auf irdische Prozesse aus?

Was ist sonnenstrahlung

Sonnenstrahlung ist eine Kombination aus Sonnenmaterie und Energie, die auf die Erde trifft. Die Energie breitet sich in Form von elektromagnetischen Wellen mit einer Geschwindigkeit von 300.000 Kilometern pro Sekunde aus, passiert die Atmosphäre und erreicht die Erde in 8 Minuten. Das Spektrum der an diesem "Marathon" beteiligten Wellen ist sehr breit - von Radiowellen bis zu Röntgenstrahlen, einschließlich des sichtbaren Teils des Spektrums. Die Erdoberfläche steht unter direktem und gestreutem Einfluss der Erdatmosphäre, Sonnenstrahlen. Es ist die Streuung von blau-blauen Strahlen in der Atmosphäre, die die Bläue des Himmels an einem klaren Tag erklärt. Die gelb-orange Farbe der Sonnenscheibe ist darauf zurückzuführen, dass die ihr entsprechenden Wellen fast ohne Streuung passieren.

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

Die Wirkung der Sonnenstrahlung auf den menschlichen Körper

Das elektromagnetische Spektrum der Sonnenstrahlung besteht aus infraroten, sichtbaren und ultravioletten Anteilen. Da ihre Quanten unterschiedliche Energien haben, haben sie vielfältige Wirkungen auf einen Menschen.

Innenbeleuchtung

Auch die hygienische Bedeutung der Sonneneinstrahlung ist extrem hoch. Weil das sichtbares Licht ist ein entscheidender Faktor bei der Informationsbeschaffung Außenwelt, ist eine ausreichende Beleuchtung des Raumes erforderlich. Seine Regulierung erfolgt gemäß SNiP, die für die Sonneneinstrahlung unter Berücksichtigung der Licht- und Klimamerkmale verschiedener geografischer Zonen zusammengestellt und bei der Planung und dem Bau verschiedener Anlagen berücksichtigt werden.

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

Verteilung der Sonnenstrahlung über das Territorium der Erde

Nicht alle von der Sonne ausgehende Strahlung erreicht die Erdoberfläche. Und dafür gibt es viele Gründe. Die Erde wehrt standhaft den Angriff jener Strahlen ab, die ihrer Biosphäre schaden. Diese Funktion übernimmt der Ozonschild unseres Planeten, der verhindert, dass der aggressivste Teil der ultravioletten Strahlung durchdringt. Atmosphärischer Filter in Form von Wasserdampf, Kohlendioxid, in der Luft schwebenden Staubpartikeln - reflektiert, streut und absorbiert Sonnenstrahlung weitgehend.

Der Teil davon, der all diese Hindernisse überwunden hat, fällt je nach Breitengrad des Gebiets in unterschiedlichen Winkeln auf die Erdoberfläche. Die lebensspendende Sonnenwärme ist ungleichmäßig über das Territorium unseres Planeten verteilt. Wenn sich die Höhe der Sonne im Laufe des Jahres ändert, ändert sich die Luftmasse über dem Horizont, durch die der Weg der Sonnenstrahlen verläuft. All dies beeinflusst die Verteilung der Intensität der Sonnenstrahlung auf dem Planeten. Der allgemeine Trend ist dieser - dieser Parameter nimmt vom Pol zum Äquator zu, da je größer der Einfallswinkel der Strahlen ist, desto mehr Wärme tritt pro Flächeneinheit ein.

Sonnenstrahlungskarten ermöglichen es Ihnen, sich ein Bild von der Verteilung der Sonnenstrahlungsintensität über das Territorium der Erde zu machen.

Der Einfluss der Sonnenstrahlung auf das Erdklima

Der infrarote Anteil der Sonnenstrahlung hat einen entscheidenden Einfluss auf das Klima der Erde.

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

Neben der Abstandsänderung wird die in die Erde eintretende Strahlungsmenge durch die Neigung der Erdachse zur Ebene der Umlaufbahn (66,5 °) und den dadurch verursachten Wechsel der Jahreszeiten bestimmt. Im Sommer ist es mehr als im Winter. Am Äquator fehlt dieser Faktor, aber mit zunehmendem Breitengrad des Beobachtungsortes wird die Lücke zwischen Sommer und Winter erheblich.

Alle Arten von Kataklysmen finden in den Prozessen statt, die auf der Sonne stattfinden. Ihre Wirkung wird teilweise durch große Entfernungen, die Schutzwirkung der Erdatmosphäre und das Erdmagnetfeld kompensiert.

So schützen Sie sich vor Sonneneinstrahlung

Der infrarote Anteil der Sonnenstrahlung ist die begehrte Wärme, auf die sich die Bewohner der mittleren und nördlichen Breiten zu allen anderen Jahreszeiten freuen. Die Sonnenstrahlung als Heilfaktor wird sowohl von Gesunden als auch von Kranken genutzt.

Wir dürfen jedoch nicht vergessen, dass Hitze, wie Ultraviolett, ein sehr starker Reizstoff ist. Der Missbrauch ihrer Wirkung kann zu Verbrennungen, allgemeiner Überhitzung des Körpers und sogar zur Verschlimmerung chronischer Krankheiten führen. Beim Sonnenbaden sollten Sie sich an die vom Leben erprobten Regeln halten. An klaren Sonnentagen sollten Sie beim Sonnenbaden besonders vorsichtig sein. Säuglinge und ältere Menschen, Patienten mit chronischer Tuberkulose und Problemen mit dem Herz-Kreislauf-System sollten sich mit diffuser Sonneneinstrahlung im Schatten begnügen. Dieses Ultraviolett reicht völlig aus, um die Bedürfnisse des Körpers zu erfüllen.

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

Jetzt gibt es eine Bewegung, deren Aktivisten gegen das Gerben sind. Und nicht umsonst. Gebräunte Haut ist unbestreitbar schön. Aber das vom Körper produzierte Melanin (was wir Sonnenbrand nennen) ist seine schützende Reaktion auf die Auswirkungen der Sonnenstrahlung. Keine Vorteile bei Sonnenbrand! Es gibt sogar Hinweise darauf, dass Sonnenbrand das Leben verkürzt, da Strahlung eine kumulative Eigenschaft hat – sie sammelt sich während des gesamten Lebens an.

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

• Begrenzen Sie die Zeit zum Sonnenbaden streng und tun Sie es nur zu sicheren Zeiten.
• in der aktiven Sonne sollten Sie einen breitkrempigen Hut, geschlossene Kleidung, Sonnenbrille und Regenschirm;
• Verwenden Sie nur hochwertige Sonnencreme.

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

Die Sonne ist ein Stern, der unserem Planeten Wärme und Licht spendet. Sie „regiert“ das Klima, den Wechsel der Jahreszeiten und den Zustand der gesamten Biosphäre der Erde. Und nur die Kenntnis der Gesetze dieses mächtigen Einflusses ermöglicht es, diese lebensspendende Gabe zum Wohle der Gesundheit der Menschen zu nutzen.

Dazhbog unter den Slawen, Apollo unter den alten Griechen, Mithra unter den Indo-Iranern, Amon Ra unter den alten Ägyptern, Tonatiu unter den Azteken - im alten Pantheismus nannten die Menschen Gott die Sonne mit diesen Namen.

Seit der Antike haben die Menschen verstanden sehr wichtig denn das Leben auf der Erde hat die Sonne und hat sie vergöttert.

Die Leuchtkraft der Sonne ist riesig und beträgt 3,85x10 23 kW. Solarenergie, die auf eine Fläche von nur 1 m 2 einwirkt, kann einen Motor mit 1,4 kW aufladen.

Die Energiequelle ist eine thermonukleare Reaktion, die im Kern eines Sterns stattfindet.

Das dabei entstehende 4 He ist fast (0,01 %) das gesamte Helium der Erde.

Der Stern unseres Systems sendet elektromagnetische und Korpuskularstrahlung aus. MIT außen Der Sonnenwind, bestehend aus Protonen, Elektronen und α-Teilchen, "bläst" von der Korona der Sonne in den Weltraum. Durch den Sonnenwind gehen jährlich 2-3x10 -14 Massen der Leuchte verloren. Magnetische Stürme und Polarlichter sind mit Korpuskularstrahlung verbunden.

Elektromagnetische Strahlung (Sonnenstrahlung) trifft in Form von Direkt- und Streustrahlung auf die Oberfläche unseres Planeten. Sein Spektralbereich ist:

• UV-Strahlung;
• Röntgenstrahlen;
• γ-Strahlen.

Der Kurzwellenanteil macht nur 7 % der Energie aus. Sichtbares Licht macht 48 % der Sonnenstrahlungsenergie aus. Es besteht hauptsächlich aus einem blau-grünen Emissionsspektrum, 45 % sind Infrarotstrahlung und nur ein kleiner Teil wird durch Radioemission repräsentiert.

Ultraviolette Strahlung wird je nach Wellenlänge unterteilt in:

Die meiste langwellige ultraviolette Strahlung erreicht die Erdoberfläche. Die Menge an UV-B-Energie, die die Planetenoberfläche erreicht, hängt vom Zustand der Ozonschicht ab. UV-C wird fast vollständig von der Ozonschicht und atmosphärischen Gasen absorbiert. Bereits 1994 schlugen WHO und WMO vor, einen UV-Index (UV, W / m 2) einzuführen.

Der sichtbare Teil des Lichts wird nicht von der Atmosphäre absorbiert, sondern Wellen eines bestimmten Spektrums werden gestreut. Infrarote Farb- oder Wärmeenergie im Mittelwellenbereich wird hauptsächlich von Wasserdampf und Kohlendioxid absorbiert. Die Quelle des langwelligen Spektrums ist die Erdoberfläche.

Alle oben genannten Bereiche sind von großer Bedeutung für das Leben auf der Erde. Ein erheblicher Teil der Sonnenstrahlung erreicht die Erdoberfläche nicht. Nahe der Oberfläche des Planeten ist registriert die folgenden Arten Strahlung:

• 1 % Ultraviolett;
• 40 % optisch;
• 59 % Infrarot.

Die Intensität der Sonneneinstrahlung hängt ab von:

• Breite;
• Jahreszeit;
• Uhrzeit;
• der Zustand der Atmosphäre;
• Funktionen und Entlastung Erdoberfläche.

IN verschiedene Punkte Die Sonnenstrahlung der Erde beeinflusst lebende Organismen auf unterschiedliche Weise.

Photobiologische Prozesse, die unter Einwirkung von Lichtenergie auftreten, können je nach ihrer Rolle in folgende Gruppen eingeteilt werden:

• Synthese biologisch aktiver Substanzen (Photosynthese);
• photobiologische Prozesse, die helfen, im Raum zu navigieren und Informationen zu erhalten (Phototaxis, Vision, Photoperiodismus);
• schädigende Wirkungen (Mutationen, krebserzeugende Prozesse, zerstörerische Wirkungen auf bioaktive Substanzen).

Lichtstrahlung wirkt stimulierend auf photobiologische Prozesse im Körper - die Synthese von Vitaminen, Pigmenten, Zell-Photostimulation. Die sensibilisierende Wirkung von Sonnenlicht wird derzeit untersucht.

Ultraviolette Strahlung, die auf die Haut des menschlichen Körpers einwirkt, stimuliert die Synthese von Vitamin D, B4 und Proteinen, die Regulatoren vieler physiologischer Prozesse sind. Ultraviolette Strahlung wirkt auf:

• metabolische Prozesse;
• Immunsystem;
• nervöses System;
• Hormonsystem.

Die sensibilisierende Wirkung von Ultraviolett hängt von der Wellenlänge ab:

Die stimulierende Wirkung des Sonnenlichts drückt sich in einer Steigerung der spezifischen und unspezifischen Immunität aus. So reduziert sich beispielsweise bei Kindern, die einer mäßigen natürlichen UV-Strahlung ausgesetzt sind, die Anzahl der Erkältungen um 1/3. Gleichzeitig steigt die Wirksamkeit der Behandlung, es treten keine Komplikationen auf und die Krankheitsdauer wird verkürzt.

Die bakteriziden Eigenschaften des kurzwelligen Spektrums der UV-Strahlung werden in der Medizin genutzt, Nahrungsmittelindustrie, pharmazeutische Produktion zur Desinfektion von Umgebungen, Luft und Produkten. UV-Strahlung zerstört Tuberkelbazillus innerhalb weniger Minuten Staphylokokken - in 25 Minuten und der Erreger Typhus-Fieber– in 60min.

Unspezifische Immunität als Reaktion auf UV-Bestrahlung, reagiert mit einem Anstieg der Komplement- und Agglutinationstiter, einem Anstieg der Aktivität von Phagozyten. Doch erhöhte UV-Strahlung verursacht krankhafte Veränderungen im Körper:

• Hautkrebs;
• Sonnenerythem;
• Schädigung des Immunsystems, die sich im Auftreten von Sommersprossen, Nävi, Solar-Lentigo äußert.

Sichtbarer Anteil des Sonnenlichts:

• ermöglicht es, 80 % der Informationen mit einem visuellen Analysator zu erhalten;
• beschleunigt Stoffwechselprozesse;
• verbessert die Stimmung und das allgemeine Wohlbefinden;
• wärmt;
• beeinflusst den Zustand des Zentralnervensystems;
• bestimmt den Tagesrhythmus.

Der Grad der Infrarotstrahlung hängt von der Wellenlänge ab:

• langwellig - hat eine schwache Durchdringungsfähigkeit und wird größtenteils von der Hautoberfläche absorbiert, was zu Erythem führt;
• Kurzwelle - dringt tief in den Körper ein und wirkt gefäßerweiternd, schmerzlindernd, entzündungshemmend.

Neben der Wirkung auf lebende Organismen ist die Sonnenstrahlung von großer Bedeutung für die Gestaltung des Erdklimas.

Bedeutung der Sonneneinstrahlung für das Klima

Die Sonne ist die wichtigste Wärmequelle, die das Klima der Erde bestimmt. In den frühen Stadien der Erdentwicklung strahlte die Sonne 30 % weniger Wärme ab als heute. Aber aufgrund der Sättigung der Atmosphäre mit Gasen und Vulkanstaub war das Klima auf der Erde feucht und warm.

Bei der Intensität der Sonneneinstrahlung ist eine Zyklizität festzustellen, die eine Erwärmung und Abkühlung des Klimas bewirkt. Die Zyklizität erklärt die Kleine Eiszeit, die im XIV-XIX Jahrhundert begann. und die im Zeitraum 1900-1950 beobachtete Klimaerwärmung.

In der Geschichte des Planeten werden die Periodizität der Änderung der axialen Neigung und die Extreme der Umlaufbahn festgestellt, die die Umverteilung der Sonnenstrahlung auf der Oberfläche verändern und das Klima beeinflussen. Diese Veränderungen spiegeln sich beispielsweise in der Zunahme und Abnahme der Fläche der Sahara wider.

Zwischeneiszeiten dauern etwa 10.000 Jahre. Die Erde befindet sich derzeit in einer Zwischeneiszeit, die als Heliozän bezeichnet wird. Aufgrund früher menschlicher landwirtschaftlicher Aktivitäten dauert dieser Zeitraum länger als berechnet.

Wissenschaftler haben 35-45-Jahres-Zyklen des Klimawandels beschrieben, in denen sich das trockene und warme Klima in kühles und feuchtes ändert. Sie beeinflussen die Füllung von Binnengewässern, den Pegel des Weltozeans, Veränderungen der Vereisung in der Arktis.

Die Sonneneinstrahlung verteilt sich unterschiedlich. So gab es beispielsweise in den mittleren Breiten im Zeitraum von 1984 bis 2008 eine Zunahme der gesamten und direkten Sonnenstrahlung und eine Abnahme der Streustrahlung. Änderungen in der Intensität werden auch im Laufe des Jahres festgestellt. Der Höhepunkt fällt also auf Mai-August und das Minimum - im Winter.

Da der Sonnenstand und die Dauer der Tageslichtstunden im Sommer länger sind, macht dieser Zeitraum bis zu 50 % der gesamten Jahresstrahlung aus. Und in der Zeit von November bis Februar - nur 5%.

Die Menge der auf eine bestimmte Erdoberfläche fallenden Sonnenstrahlung beeinflusst wichtige klimatische Indikatoren:

• Temperatur;
• Feuchtigkeit;
• Atmosphärendruck;
• Trübung;
• Niederschlag;
• Windgeschwindigkeit.

Eine Zunahme der Sonneneinstrahlung erhöht die Temperatur und den atmosphärischen Druck, die übrigen Eigenschaften sind umgekehrt proportional. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass die Höhe der gesamten und direkten Sonneneinstrahlung den größten Einfluss auf das Klima hat.

Sonnenschutzmaßnahmen

Sonnenstrahlung wirkt sensibilisierend und schädigend auf den Menschen in Form von Wärme- und Sonnenstich, die negativen Auswirkungen von Strahlung auf die Haut. Jetzt große Menge Prominente haben sich der Anti-Bräunungs-Bewegung angeschlossen.

Angelina Jolie zum Beispiel sagt, sie wolle für zwei Wochen Sonnenbrand nicht mehrere Jahre ihres Lebens opfern.

Um sich vor Sonneneinstrahlung zu schützen, müssen Sie:

1. Sonnenbaden morgens und abends ist die sicherste Zeit;
2. verwenden Sie eine Sonnenbrille;
3. während der Zeit aktiver Sonne:

• bedecken Sie den Kopf und exponierte Körperbereiche;
• Sonnencreme mit UV-Filter verwenden;
• spezielle Kleidung kaufen;
• schützen Sie sich mit einem breitkrempigen Hut oder Sonnenschirm;
• beachten Sie das Trinkregime;
• Vermeiden Sie intensive körperliche Aktivität.

Bei vernünftiger Anwendung wirkt sich die Sonnenstrahlung wohltuend auf den menschlichen Körper aus.

Sonnenstrahlung ist die Strahlung, die dem Leuchtkörper unseres Planetensystems innewohnt. Sonne - Hauptstern, um die sich die Erde dreht, sowie Nachbarplaneten. Tatsächlich ist dies ein riesiger heißer Gasball, der ständig Energie in den Raum um ihn herum abgibt. Das nennen sie Strahlung. Tödlich, gleichzeitig ist es diese Energie, die einer der Hauptfaktoren ist, die machen mögliches Leben auf unserem Planeten. Wie alles auf dieser Welt sind Nutzen und Schaden der Sonnenstrahlung für organisches Leben eng miteinander verbunden.

Gesamtansicht

Um zu verstehen, was Sonnenstrahlung ist, müssen Sie zuerst verstehen, was die Sonne ist. Die Hauptwärmequelle, die auf unserem Planeten die Bedingungen für die organische Existenz liefert, ist in den universellen Räumen nur ein kleiner Stern am galaktischen Rand Milchstraße. Aber für Erdbewohner ist die Sonne das Zentrum eines Mini-Universums. Schließlich dreht sich unser Planet um diesen Gasklumpen. Die Sonne spendet uns Wärme und Licht, dh sie liefert Energieformen, ohne die unsere Existenz nicht möglich wäre.

In der Antike war die Quelle der Sonnenstrahlung - die Sonne - eine Gottheit, ein Objekt, das der Anbetung würdig war. Die Bahn der Sonne über den Himmel schien den Menschen ein offensichtlicher Beweis für Gottes Willen zu sein. Versuche, sich mit dem Wesen des Phänomens zu befassen, um zu erklären, was diese Leuchte ist, wurden seit langem unternommen, und Copernicus hat einen besonders bedeutenden Beitrag dazu geleistet, indem er die Idee des Heliozentrismus geprägt hat, die sich auffallend von der unterscheidet Geozentrismus in dieser Zeit allgemein akzeptiert. Sicher ist jedoch, dass Wissenschaftler schon in der Antike mehr als einmal darüber nachgedacht haben, was die Sonne ist, warum sie für alle Lebensformen auf unserem Planeten so wichtig ist, warum die Bewegung dieser Leuchte genau so ist, wie wir sie sehen Es.

Der technologische Fortschritt hat es ermöglicht, besser zu verstehen, was die Sonne ist, welche Prozesse im Inneren des Sterns, auf seiner Oberfläche, ablaufen. Wissenschaftler haben herausgefunden, was Sonnenstrahlung ist, wie ein Gasobjekt die Planeten in seiner Einflusszone beeinflusst, insbesondere das Erdklima. Jetzt verfügt die Menschheit über eine ausreichend umfangreiche Wissensbasis, um mit Zuversicht sagen zu können: Es war möglich herauszufinden, was die von der Sonne ausgesandte Strahlung ist, wie man diesen Energiefluss misst und wie man die Merkmale seiner Wirkung formuliert verschiedene Formen organisches Leben auf der Erde.

Über Begriffe

Am meisten wichtiger Schritt bei der Beherrschung der Essenz des Konzepts wurde im letzten Jahrhundert gemacht. Damals formulierte der bedeutende Astronom A. Eddington eine Annahme: In den Tiefen der Sonne findet eine thermonukleare Fusion statt, die es ermöglicht, eine große Menge Energie in den Raum um den Stern freizusetzen. Um die Menge der Sonnenstrahlung abzuschätzen, wurden Anstrengungen unternommen, um die tatsächlichen Parameter der Umgebung auf dem Stern zu bestimmen. So erreicht die Kerntemperatur laut Wissenschaftlern 15 Millionen Grad. Dies reicht aus, um der gegenseitigen abstoßenden Beeinflussung durch Protonen standzuhalten. Die Kollision von Einheiten führt zur Bildung von Heliumkernen.

Neue Informationen erregten die Aufmerksamkeit vieler prominenter Wissenschaftler, darunter A. Einstein. Bei einem Versuch, die Menge der Sonnenstrahlung abzuschätzen, fanden Wissenschaftler heraus, dass die Masse von Heliumkernen geringer ist als der Gesamtwert von 4 Protonen, die zur Bildung einer neuen Struktur erforderlich sind. Somit wurde ein Merkmal der Reaktionen, das als "Massendefekt" bezeichnet wird, aufgedeckt. Aber in der Natur kann nichts spurlos verschwinden! Bei dem Versuch, "entwichene" Mengen zu finden, verglichen die Wissenschaftler die Energierückgewinnung und die Besonderheiten der Massenänderung. Damals konnte gezeigt werden, dass die Differenz von Gamma-Quanten emittiert wird.

Die bestrahlten Objekte bahnen sich ihren Weg vom Kern unseres Sterns bis zu seiner Oberfläche durch zahlreiche gasförmige Atmosphärenschichten, was zur Fragmentierung von Elementen und zur Bildung elektromagnetischer Strahlung auf ihrer Grundlage führt. Zu den anderen Arten der Sonnenstrahlung gehört das vom menschlichen Auge wahrgenommene Licht. Ungefähre Schätzungen gehen davon aus, dass der Durchgangsprozess von Gammastrahlen etwa 10 Millionen Jahre dauert. Noch acht Minuten – und die abgestrahlte Energie erreicht die Oberfläche unseres Planeten.

Wie und was?

Sonnenstrahlung wird als Gesamtkomplex der elektromagnetischen Strahlung bezeichnet, die sich durch eine ziemlich große Reichweite auszeichnet. Dazu gehört der sogenannte Sonnenwind, also der Energiefluss, der von Elektronen, Lichtteilchen, gebildet wird. An der Grenzschicht der Atmosphäre unseres Planeten wird ständig die gleiche Intensität der Sonnenstrahlung beobachtet. Die Energie eines Sterns ist diskret, ihre Übertragung erfolgt durch Quanten, während die korpuskulare Nuance so unbedeutend ist, dass man die Strahlen als elektromagnetische Wellen betrachten kann. Und ihre Verteilung erfolgt, wie Physiker herausgefunden haben, gleichmäßig und geradlinig. Um also die Sonnenstrahlung zu beschreiben, ist es notwendig, ihre charakteristische Wellenlänge zu bestimmen. Basierend auf diesem Parameter ist es üblich, mehrere Arten von Strahlung zu unterscheiden:

• warm;
• Radiowelle;
• Weißes Licht;
• ultraviolett;
• Gamma;
• Röntgen.

Das Verhältnis von Infrarot, sichtbarem und ultraviolettem Licht wird am besten wie folgt geschätzt: 52%, 43%, 5%.

Für eine quantitative Strahlungsbewertung ist es notwendig, die Energieflussdichte zu berechnen, dh die Energiemenge, die in einem bestimmten Zeitraum einen begrenzten Bereich der Oberfläche erreicht.

Studien haben gezeigt, dass die Sonnenstrahlung hauptsächlich von der Planetenatmosphäre absorbiert wird. Aus diesem Grund erfolgt die Erwärmung auf eine für das organische Leben angenehme Temperatur, die für die Erde charakteristisch ist. Die vorhandene Ozonhülle lässt nur ein Hundertstel der ultravioletten Strahlung durch. Gleichzeitig werden für Lebewesen gefährliche kurze Wellenlängen vollständig blockiert. Atmosphärenschichten können fast ein Drittel der Sonnenstrahlen streuen, weitere 20 % werden absorbiert. Folglich erreicht nicht mehr als die Hälfte aller Energie die Oberfläche des Planeten. Dieser „Rückstand“ wird in der Wissenschaft als direkte Sonnenstrahlung bezeichnet.

Wie wäre es im Detail?

Es sind mehrere Aspekte bekannt, die bestimmen, wie intensiv die Direktstrahlung sein wird. Die wichtigsten sind der Einfallswinkel, je nach Breitengrad (geographische Beschaffenheit des Geländes). der Globus), eine Jahreszeit, die bestimmt, wie weit ein bestimmter Punkt von einer Strahlungsquelle entfernt ist. Viel hängt von den Eigenschaften der Atmosphäre ab - wie verschmutzt sie ist, wie viele Wolken es zu einem bestimmten Zeitpunkt gibt. Schließlich spielt die Beschaffenheit der Oberfläche, auf die der Strahl fällt, nämlich ihre Fähigkeit, die einfallenden Wellen zu reflektieren, eine Rolle.

Die Gesamtsonnenstrahlung ist ein Wert, der gestreute Volumina und direkte Strahlung kombiniert. Der zur Schätzung der Intensität verwendete Parameter wird in Kalorien pro Flächeneinheit geschätzt. Denken Sie gleichzeitig daran, dass in andere Zeit Tagen unterscheiden sich die der Strahlung innewohnenden Werte. Außerdem kann Energie nicht gleichmäßig über die Oberfläche des Planeten verteilt werden. Je näher am Pol, desto höher die Intensität, während die Schneedecken stark reflektieren, was bedeutet, dass die Luft keine Möglichkeit hat, sich zu erwärmen. Je weiter vom Äquator entfernt, desto niedriger sind daher die Gesamtindikatoren für die Sonnenwellenstrahlung.

Wie Wissenschaftler feststellen konnten, hat die Energie der Sonnenstrahlung schwerwiegende Auswirkungen auf das Planetenklima und unterwirft die lebenswichtige Aktivität verschiedener Organismen, die auf der Erde existieren. In unserem Land sowie auf dem Territorium seiner nächsten Nachbarn, wie auch in anderen Ländern der nördlichen Hemisphäre, gehört im Winter der überwiegende Anteil der Streustrahlung, im Sommer jedoch dominiert die Direktstrahlung.

Infrarotwellen

Von der Gesamtmenge der gesamten Sonnenstrahlung gehört ein beeindruckender Prozentsatz zum Infrarotspektrum, das vom menschlichen Auge nicht wahrgenommen wird. Aufgrund solcher Wellen wird die Oberfläche des Planeten erhitzt und allmählich Wärmeenergie auf Luftmassen übertragen. Dies trägt dazu bei, ein angenehmes Klima aufrechtzuerhalten und die Bedingungen für die Existenz organischen Lebens aufrechtzuerhalten. Wenn keine schwerwiegenden Ausfälle auftreten, bleibt das Klima bedingt unverändert, was bedeutet, dass alle Lebewesen unter ihren gewohnten Bedingungen leben können.

Unsere Leuchte ist nicht die einzige Quelle von Infrarotwellen. Eine ähnliche Strahlung ist für jedes erhitzte Objekt charakteristisch, einschließlich einer gewöhnlichen Batterie in einem menschlichen Haus. Zahlreiche Geräte arbeiten nach dem Prinzip der Infrarotstrahlungswahrnehmung, die es ermöglichen, erhitzte Körper im Dunkeln zu sehen, ansonsten unangenehme Bedingungen für die Augen. Übrigens, nach einem ähnlichen Prinzip, diejenigen, die in so beliebt geworden sind In letzter Zeit kompakte Geräte zur Beurteilung, durch welche Gebäudeteile die größten Wärmeverluste entstehen. Diese Mechanismen sind besonders bei Bauherren, aber auch bei Eigentümern von Privathäusern weit verbreitet, da sie dabei helfen, zu erkennen, durch welche Bereiche Wärme verloren geht, deren Schutz zu organisieren und unnötigen Energieverbrauch zu vermeiden.

Unterschätzen Sie nicht die Auswirkungen der infraroten Sonnenstrahlung auf den menschlichen Körper, nur weil unsere Augen solche Wellen nicht wahrnehmen können. Insbesondere Strahlung wird in der Medizin aktiv eingesetzt, da sie die Konzentration von Leukozyten in erhöht Kreislauf, sowie die Durchblutung normalisieren, indem das Lumen der Blutgefäße vergrößert wird. Auf dem IR-Spektrum basierende Geräte werden als Prophylaxe gegen Hautpathologien, therapeutisch eingesetzt entzündliche Prozesse in akuter und chronischer Form. Die modernsten Medikamente helfen bei der Bewältigung von kolloidalen Narben und trophische Wunden.

Es ist neugierig

Basierend auf der Untersuchung der Sonneneinstrahlungsfaktoren war es möglich, wirklich einzigartige Geräte zu schaffen, die als Thermographen bezeichnet werden. Sie ermöglichen eine rechtzeitige Erkennung verschiedene Krankheiten nicht für eine Erkennung mit anderen Mitteln verfügbar. So finden Sie Krebs oder ein Blutgerinnsel. IR schützt bis zu einem gewissen Grad vor ultravioletter Strahlung, die für organisches Leben gefährlich ist, was es ermöglichte, Wellen dieses Spektrums zu verwenden, um die Gesundheit von Astronauten wiederherzustellen, die lange Zeit im Weltraum waren.

Die Natur um uns herum ist bis heute geheimnisvoll, das gilt auch für Strahlung verschiedener Wellenlängen. Insbesondere Infrarotlicht ist noch nicht vollständig erforscht. Wissenschaftler wissen, dass seine unsachgemäße Verwendung zu Gesundheitsschäden führen kann. Daher ist es nicht akzeptabel, Geräte zu verwenden, die ein solches Licht zur Behandlung von eitrigen, entzündeten Bereichen, Blutungen und bösartige Neubildungen. Das Infrarotspektrum ist kontraindiziert für Menschen mit eingeschränkter Herzfunktion, Blutgefäßen, einschließlich der im Gehirn befindlichen.

sichtbares Licht

Eines der Elemente der gesamten Sonnenstrahlung ist sichtbar menschliches Auge Licht. Wellenstrahlen breiten sich geradlinig aus, es gibt also keine Überlagerung. Zu einer Zeit wurde dies das Thema einer beträchtlichen Anzahl wissenschaftliche Arbeiten: Wissenschaftler wollten verstehen, warum es so viele Schattierungen um uns herum gibt. Es stellte sich heraus, dass die Schlüsselparameter des Lichts eine Rolle spielen:

• Brechung;
• Betrachtung;
• Absorption.

Wie die Wissenschaftler herausfanden, können Objekte selbst keine Quellen für sichtbares Licht sein, aber sie können Strahlung absorbieren und reflektieren. Reflexionswinkel, Wellenfrequenz variieren. Im Laufe der Jahrhunderte wurde die menschliche Sehfähigkeit schrittweise verbessert, aber gewisse Einschränkungen sind auf die biologische Struktur des Auges zurückzuführen: Die Netzhaut ist so beschaffen, dass sie nur bestimmte Strahlen reflektierter Lichtwellen wahrnehmen kann. Diese Strahlung ist eine kleine Lücke zwischen ultravioletten und infraroten Wellen.

Zahlreiche merkwürdige und mysteriöse Lichterscheinungen wurden nicht nur zum Gegenstand vieler Arbeiten, sondern waren auch die Grundlage für die Geburt einer neuen physikalischen Disziplin. Gleichzeitig tauchten nichtwissenschaftliche Praktiken und Theorien auf, deren Anhänger glauben, dass Farbe den physischen Zustand einer Person, die Psyche, beeinflussen kann. Basierend auf solchen Annahmen umgeben sich Menschen mit Objekten, die für ihre Augen am angenehmsten sind und den Alltag angenehmer machen.

Ultraviolett

Ein ebenso wichtiger Aspekt der gesamten Sonnenstrahlung ist die Ultraviolettstudie, die durch Wellen großer, mittlerer und kleiner Länge gebildet wird. Sie unterscheiden sich sowohl in physikalischen Parametern als auch in den Besonderheiten ihres Einflusses auf die Formen des organischen Lebens. Lange ultraviolette Wellenlängen, zum Beispiel in atmosphärische Schichten meist verstreut, und nur ein kleiner Prozentsatz erreicht die Erdoberfläche. Je kürzer die Wellenlänge, desto tiefer kann diese Strahlung in die menschliche (und nicht nur) die Haut eindringen.

Einerseits ist ultraviolette Strahlung gefährlich, aber ohne sie ist die Existenz von vielfältigem organischem Leben unmöglich. Diese Strahlung ist für die Bildung von Calciferol im Körper verantwortlich, und dieses Element ist für den Aufbau von Knochengewebe notwendig. Das UV-Spektrum ist eine wirksame Vorbeugung gegen Rachitis, Osteochondrose, die besonders im Kindesalter wichtig ist. Darüber hinaus solche Strahlung:

• normalisiert den Stoffwechsel;
• aktiviert die Produktion essentieller Enzyme;
• verbessert regenerative Prozesse;
• regt die Durchblutung an;
• erweitert die Blutgefäße;
• stimuliert das Immunsystem;
• führt zur Bildung von Endorphinen, wodurch die nervöse Übererregung abnimmt.

andererseits

Oben wurde gesagt, dass die gesamte Sonnenstrahlung die Menge an Strahlung ist, die die Oberfläche des Planeten erreicht hat und in der Atmosphäre gestreut wird. Dementsprechend ist das Element dieses Bandes das Ultraviolett aller Längen. Es muss daran erinnert werden, dass dieser Faktor sowohl positive als auch negative Aspekte des Einflusses auf das organische Leben hat. Sonnenbaden ist zwar oft vorteilhaft, kann aber gesundheitsschädlich sein. Zu lange unter direkt Sonnenlicht, insbesondere bei erhöhter Aktivität der Leuchte, ist schädlich und gefährlich. Langzeitwirkungen auf den Körper sowie zu hohe Strahlungsaktivität verursachen:

• Verbrennungen, Rötungen;
• Ödem;
• Hyperämie;
• Hitze;
• Brechreiz;
• Erbrechen.

Längere UV-Bestrahlung provoziert eine Verletzung des Appetits, der Funktion des Zentralnervensystems und des Immunsystems. Außerdem beginnt mein Kopf zu schmerzen. Die beschriebenen Symptome sind klassische Manifestationen eines Sonnenstichs. Die Person selbst kann nicht immer erkennen, was passiert - der Zustand verschlechtert sich allmählich. Wenn auffällt, dass jemand in der Nähe krank geworden ist, sollte Erste Hilfe geleistet werden. Das Schema ist wie folgt:

• helfen, sich von direktem Licht an einen kühlen, schattigen Ort zu bewegen;
• legen Sie den Patienten so auf den Rücken, dass die Beine höher sind als der Kopf (dies hilft, den Blutfluss zu normalisieren);
• kühlen Sie den Hals und das Gesicht mit Wasser und legen Sie eine kalte Kompresse auf die Stirn.
• Krawatte aufknöpfen, Gürtel, enge Kleidung ausziehen;
• eine halbe Stunde nach dem Anfall kühles Wasser trinken (eine kleine Menge).

Wenn das Opfer das Bewusstsein verloren hat, ist es wichtig, sofort einen Arzt aufzusuchen. Das Rettungsteam wird die Person an einen sicheren Ort bringen und eine Injektion mit Glukose oder Vitamin C verabreichen. Das Medikament wird in eine Vene injiziert.

Wie sonnen Sie sich richtig?

Um nicht aus Erfahrung zu lernen, wie unangenehm die übermäßige Sonneneinstrahlung beim Bräunen sein kann, ist es wichtig, die Regeln für einen sicheren Aufenthalt in der Sonne zu beachten. Ultraviolettes Licht initiiert die Produktion von Melanin, einem Hormon, das der Haut hilft, sich davor zu schützen negative Auswirkung Wellen. Unter dem Einfluss dieser Substanz wird die Haut dunkler und der Farbton wird bronzefarben. Bis heute lassen die Streitigkeiten darüber, wie nützlich und schädlich es für eine Person ist, nicht nach.

Einerseits ist ein Sonnenbrand ein Versuch des Körpers, sich vor übermäßiger Strahlenbelastung zu schützen. Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit der Bildung bösartiger Neubildungen. Andererseits gilt Bräune als modisch und schön. Um die Risiken für sich selbst zu minimieren, ist es sinnvoll, vor Beginn der Strandbehandlungen zu analysieren, wie gefährlich die Menge der beim Sonnenbaden empfangenen Sonnenstrahlung ist und wie die Risiken für sich selbst minimiert werden können. Um das Erlebnis so angenehm wie möglich zu gestalten, sollten Sonnenanbeter:

• viel Wasser trinken;
• Hautschutzmittel verwenden;
• abends oder morgens ein Sonnenbad nehmen;
• verbringen Sie nicht mehr als eine Stunde unter den direkten Sonnenstrahlen;
• Trinke keinen Alkohol;
• Nehmen Sie Lebensmittel auf, die reich an Selen, Tocopherol und Tyrosin sind. Vergessen Sie nicht Beta-Carotin.

Der Wert der Sonneneinstrahlung für menschlicher Körper außergewöhnlich groß ist, sollten sowohl positive als auch negative Aspekte nicht übersehen werden. Sie sollten sich darüber im Klaren sein, dass bei verschiedenen Menschen biochemische Reaktionen mit individuellen Merkmalen auftreten, sodass für jemanden sogar ein halbes Stunden Sonnenbaden gefährlich sein kann. Es ist sinnvoll, vor der Strandsaison einen Arzt zu konsultieren, um den Typ und Zustand der Haut zu beurteilen. Dies hilft, gesundheitlichen Schäden vorzubeugen.

Im Alter, während der Schwangerschaft, sollte Sonnenbrand nach Möglichkeit vermieden werden. Nicht kompatibel mit Sonnenbaden Krebserkrankungen, psychische Störungen, Hautpathologien und Insuffizienz der Herzfunktion.

Gesamtstrahlung: Wo ist der Mangel?

Sehr interessant zu betrachten ist der Prozess der Verteilung der Sonnenstrahlung. Wie oben erwähnt, kann nur etwa die Hälfte aller Wellen die Oberfläche des Planeten erreichen. Wohin verschwinden die anderen? Die verschiedenen Schichten der Atmosphäre und die mikroskopischen Partikel, aus denen sie bestehen, spielen ihre Rolle. Ein beachtlicher Teil wird, wie bereits angedeutet, von der Ozonschicht absorbiert - das sind alles Wellen, deren Länge weniger als 0,36 Mikrometer beträgt. Darüber hinaus ist Ozon in der Lage, einige Arten von Wellen aus dem für das menschliche Auge sichtbaren Spektrum, dh dem Intervall von 0,44 bis 1,18 Mikrometern, zu absorbieren.

Das Ultraviolett wird zu einem gewissen Grad von der Sauerstoffschicht absorbiert. Dies ist charakteristisch für Strahlung mit einer Wellenlänge von 0,13–0,24 Mikrometer. Kohlendioxid und Wasserdampf können einen kleinen Prozentsatz des Infrarotspektrums absorbieren. Atmosphärisches Aerosol absorbiert einen Teil (IR-Spektrum) der gesamten Sonnenstrahlung.

Wellen der kurzen Kategorie werden in der Atmosphäre gestreut, da hier mikroskopisch kleine inhomogene Partikel, Aerosole und Wolken vorhanden sind. Inhomogene Elemente, Partikel, deren Abmessungen kleiner als die Wellenlänge sind, provozieren molekulare Streuung, und für größere ist das durch die Indikatrix beschriebene Phänomen, dh Aerosol, charakteristisch.

Der Rest der Sonnenstrahlung erreicht die Erdoberfläche. Es kombiniert direkte Strahlung, diffus.

Gesamtstrahlung: wichtige Aspekte

Der Gesamtwert ist die Menge an Sonnenstrahlung, die vom Gebiet empfangen und in der Atmosphäre absorbiert wird. Wenn keine Wolken am Himmel sind, hängt die Gesamtstrahlungsmenge vom Breitengrad des Gebiets und der Höhe der Position ab Himmelskörper, die Art der Landoberfläche in diesem Gebiet sowie die Luftdurchlässigkeit. Je mehr Aerosolpartikel in der Atmosphäre gestreut werden, desto geringer ist die Direktstrahlung, aber der Anteil der Streustrahlung nimmt zu. Normalerweise beträgt diffus in Abwesenheit von Trübungen in der Gesamtstrahlung ein Viertel.

Unser Land gehört also zu den nördlichen am meisten Jahr in den südlichen Regionen ist die Strahlung deutlich größer als in den nördlichen. Dies liegt an der Position des Sterns am Himmel. Aber der kurze Zeitraum Mai-Juli ist ein einzigartiger Zeitraum, in dem selbst im Norden die Gesamtstrahlung ziemlich beeindruckend ist, da die Sonne hoch am Himmel steht und die Tageslichtstunden länger sind als in anderen Monaten des Jahres. Gleichzeitig ist die Gesamtstrahlung in der asiatischen Hälfte des Landes ohne Wolken im Durchschnitt signifikanter als im Westen. Die maximale Stärke der Wellenstrahlung wird mittags beobachtet, und das Jahresmaximum tritt im Juni auf, wenn die Sonne am höchsten am Himmel steht.

Die gesamte Sonnenstrahlung ist die Menge an Sonnenenergie, die unseren Planeten erreicht. Gleichzeitig muss bedacht werden, dass verschiedene atmosphärische Faktoren dazu führen, dass die jährliche Gesamtstrahlung weniger ankommt als sie sein könnte. Am meisten großer Unterschied zwischen dem tatsächlich Beobachteten und dem maximal Möglichen ist typisch für fernöstliche Regionen Sommerzeit. Monsune provozieren außergewöhnlich dichte Wolken, wodurch die Gesamtstrahlung um etwa die Hälfte reduziert wird.

neugierig zu wissen

Der größte Anteil der maximal möglichen Sonneneinstrahlung wird tatsächlich (auf 12 Monate gerechnet) im Süden des Landes beobachtet. Der Indikator erreicht 80%.

Bewölkung führt nicht immer zu der gleichen Menge an Sonnenstreuung. Dabei spielt die Form der Wolken eine Rolle, die Beschaffenheit der Sonnenscheibe zu einem bestimmten Zeitpunkt. Ist sie offen, so bewirkt die Bewölkung eine Abnahme der Direktstrahlung, während die Streustrahlung stark ansteigt.

Es gibt auch Tage, an denen die Direktstrahlung etwa gleich stark ist wie die Streustrahlung. Der Tagesgesamtwert kann sogar größer sein als die Strahlungskennlinie eines völlig wolkenlosen Tages.

Ausgehend von 12 Monaten sollte astronomischen Phänomenen besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden, da sie die numerischen Gesamtindikatoren bestimmen. Gleichzeitig führt die Bewölkung dazu, dass das tatsächliche Strahlungsmaximum nicht im Juni, sondern einen Monat früher oder später zu beobachten ist.

Strahlung im Weltraum

Ab der Grenze der Magnetosphäre unseres Planeten und weiter in den Weltraum hinein wird die Sonnenstrahlung zu einem Faktor, der mit einer tödlichen Gefahr für den Menschen verbunden ist. Bereits 1964 wurde ein wichtiges populärwissenschaftliches Werk über Verteidigungsmethoden veröffentlicht. Seine Autoren waren die sowjetischen Wissenschaftler Kamanin, Bubnov. Es ist bekannt, dass die Strahlendosis pro Woche für eine Person nicht mehr als 0,3 Röntgen betragen sollte, während sie für ein Jahr innerhalb von 15 R liegen sollte. Für eine kurzfristige Exposition beträgt die Grenze für eine Person 600 R. Flüge in den Weltraum , insbesondere bei unvorhersehbarer Sonnenaktivität, kann mit einer erheblichen Exposition von Astronauten einhergehen, was zusätzliche Maßnahmen zum Schutz vor Wellen unterschiedlicher Länge erforderlich macht.

Nach den Apollo-Missionen, bei denen Schutzmethoden getestet wurden, wurden Faktoren untersucht, die die menschliche Gesundheit beeinflussen, mehr als ein Jahrzehnt verging, aber bis heute können Wissenschaftler keine effektiven und zuverlässigen Methoden zur Vorhersage geomagnetischer Stürme finden. Sie können eine Prognose für Stunden, manchmal für mehrere Tage erstellen, aber selbst bei einer Wochenprognose liegen die Realisierungschancen bei nicht mehr als 5%. Der Sonnenwind ist ein noch unberechenbareres Phänomen. Mit einer Wahrscheinlichkeit von eins zu drei können Astronauten, die zu einer neuen Mission aufbrechen, in starke Strahlungsflüsse geraten. Dadurch wird es noch mehr wichtige Frage sowohl Erforschung und Vorhersage von Strahlungseigenschaften als auch Entwicklung von Methoden zum Schutz davor.

Sonnenstrahlung- die Energie der Sonnenstrahlung, die in Form eines Stroms elektromagnetischer Wellen auf der Erde ankommt.

Die Sonne verbreitet starke elektromagnetische Strahlung um sich herum. Nur ein Zweimilliardstel davon dringt in die oberen Schichten der Erdatmosphäre ein, aber selbst das ist eine riesige Menge an Kalorien pro Minute.

Bei weitem erreicht der gesamte Energiefluss die Erdoberfläche - der größte Teil wird vom Planeten in den Weltall geschleudert. Die Erde reflektiert den Angriff jener Strahlen, die der lebenden Materie des Planeten schaden. Auf ihrem Weg zur Erde treffen die Sonnenstrahlen auf Hindernisse in Form von Wasserdampf, der die Atmosphäre füllt, Kohlendioxidmolekülen und in der Luft schwebenden Staubpartikeln. Der atmosphärische "Filter" absorbiert einen erheblichen Teil der Strahlen, streut sie und reflektiert sie. Die Reflektivität von Wolken ist besonders hoch. Dadurch erhält die Erdoberfläche direkt nur 2/3 der Strahlung, die vom Ozonschirm durchgelassen wird. Aber selbst von diesem Teil wird viel in Übereinstimmung mit dem Reflexionsvermögen verschiedener Oberflächen reflektiert.

Etwas mehr als 100.000 Kalorien pro 1 cm2 und Minute gelangen auf die gesamte Erdoberfläche. Diese Strahlung wird von der Vegetation, dem Boden, der Meeresoberfläche und den Ozeanen absorbiert. Es verwandelt sich in Wärme, die für die Erwärmung der Atmosphärenschichten, die Bewegung von Luft- und Wassermassen und die Entstehung all der großen Vielfalt an Lebensformen auf der Erde aufgewendet wird.

Die Sonnenstrahlung erreicht die Erdoberfläche auf verschiedenen Wegen:

1. direkte Strahlung: Strahlung, die direkt von der Sonne empfangen wird, wenn sie nicht von Wolken bedeckt ist;
2. diffuse Strahlung: Strahlung vom Himmel oder von Wolken, die die Sonnenstrahlen streuen;
3. thermisch: Strahlung kommt aus der Atmosphäre, die durch Strahlungseinwirkung erhitzt wird.

Direkte und diffuse Strahlung kommt nur tagsüber. Zusammen machen sie die Gesamtstrahlung aus. Diejenige Sonnenstrahlung, die nach dem Verlust durch Reflexion an der Oberfläche zurückbleibt, wird als absorbiert bezeichnet.

Die Sonnenstrahlung wird mit einem Instrument namens Aktinometer gemessen.

Die Sonne überschwemmt die Erde mit einem ganzen Ozean an Energie, der daher praktisch unerschöpflich ist letzten Jahren Dem Problem der Nutzung von Solarenergie in der Wirtschaft wird zunehmend Aufmerksamkeit geschenkt. IN verschiedene Länder Solarentsalzungsanlagen, Warmwasserbereiter und Trockner sind bereits in Betrieb. Künstliche Satelliten, Raumfahrzeuge und Labors, die von der Erde gestartet werden, arbeiten ausschließlich mit der Energie der Sonnenstrahlung.

Sonnenstrahlung wikipedia
Seitensuche:

Bei Änderungen des Wärmeeintrags in kurze Perioden Zeit und ihre ungleichmäßige Verteilung in der Landschaftshülle wird von einer Reihe von Umständen beeinflusst, von denen wir die wichtigsten betrachten werden.

Kleine periodische Strahlungsänderungen hängen in erster Linie davon ab, dass sich die Erde auf einer Ellipsenbahn um die Sonne dreht und sich dadurch ihr Abstand zur Sonne ändert. Am Perihel, also am Punkt der Umlaufbahn, der der Sonne am nächsten ist (die Erde befindet sich in dieser Epoche am 1. Januar darin), beträgt die Entfernung 147 Millionen km; am Aphel, also dem sonnenfernsten Punkt der Umlaufbahn (3. Juli), sind es bereits 152 Millionen km; Der Unterschied beträgt 5 Millionen km. Demnach nimmt die Strahlung Anfang Januar um 3,4 % gegenüber dem Durchschnitt (d. h. berechnet für die mittlere Entfernung Erde-Sonne) zu und Anfang Juli um 3,5 % ab.

Sehr ein wichtiger Faktor, der die Strahlungsmenge bestimmt, die von dem einen oder anderen Teil der Erdoberfläche empfangen wird, ist der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen. Wenn J die Strahlungsintensität bei vertikalem Einfall von Strahlen ist, dann ist die Strahlungsintensität, wenn sie in einem Winkel α auf die Oberfläche treffen, J sin α: Je spitzer der Winkel, desto größer sollte die Fläche sein, auf die die Energie des Strahls verteilt wird Strahlen und daher desto weniger wird es pro Flächeneinheit haben.

Der Winkel, den die Sonnenstrahlen mit der Erdoberfläche bilden, hängt vom Gelände, der geografischen Breite und der Höhe der Sonne über dem Horizont ab, die sowohl tagsüber als auch im Laufe des Jahres variiert.

Auf unebenem Gelände (egal ob Berge oder kleine Unebenheiten) werden verschiedene Elemente des Reliefs ungleichmäßig von der Sonne beleuchtet. Auf dem sonnigen Hang des Hügels ist der Einfallswinkel der Strahlen größer als auf der Ebene am Fuß des Hügels, aber auf dem gegenüberliegenden Hang ist dieser Winkel sehr klein. In der Nähe von Leningrad befindet sich der nach Süden ausgerichtete und in einem Winkel von 10 ° geneigte Hügel in den gleichen thermischen Bedingungen wie horizontale Plattform in der Nähe von Charkow.

Im Winter werden nach Süden ausgerichtete Steilhänge besser gewärmt als sanft geneigte (da die Sonne meist tief am Horizont steht). Im Sommer erhalten die sanften Hänge der Südlage mehr Wärme und die steilen weniger als die horizontale Oberfläche. Die Hänge der Nordexposition in unserer Hemisphäre zu allen Jahreszeiten erhalten geringste Menge Strahlung.

Die Abhängigkeit des Einfallswinkels der Sonnenstrahlen von der geografischen Breite ist ziemlich kompliziert, da mit dem vorhandenen Neigungswinkel der Ekliptik die Höhe der Sonne an einem bestimmten Ort (und damit der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen auf der Horizontebene) ändert sich nicht nur an einem Tag, sondern auch in einem Jahr.

Die höchste Mittagshöhe, die auf dem Breitengrad φ liegt. Die Sonne erreicht an den Tagen der Tagundnachtgleiche 90° - φ, am Tag der Sommersonnenwende 90° - φ + 23°,5 und am Tag der Wintersonnenwende 90° - φ - 23°.5.

Folglich variiert der größte Einfallswinkel des Sonnenlichts am Mittag am Äquator in einem Jahr von 90 ° bis 66 °,5 und am Pol von -23 °,5 bis + 23 °,5, d.h. praktisch von 0 ° bis + 23 °,5 (da der negative Winkel den Betrag des Eintauchens der Sonne unter den Horizont charakterisiert).

Die Gashülle der Erde spielt eine wichtige Rolle bei der Umwandlung der Sonnenstrahlung. Luftpartikel, Wasserdampf und Staubpartikel streuen das Sonnenlicht; Dadurch ist es tagsüber und ohne direkte Sonneneinstrahlung hell. Die Atmosphäre nimmt zudem eine gewisse Menge an Strahlungsenergie auf, wandelt sie also in Wärme um. Schließlich wird die in die Atmosphäre eintretende Sonnenstrahlung teilweise in den Weltraum zurückreflektiert. Wolken sind besonders starke Reflektoren.

Dadurch erreicht nicht die gesamte Strahlung, die in die Atmosphärengrenze eingetreten ist, die Erdoberfläche, sondern nur ein Teil davon, und zwar qualitativ (hinsichtlich der spektralen Zusammensetzung) verändert, da Wellen kürzer als 0,3 μ, von Sauerstoff und Ozon stark absorbiert, erreichen die Erdoberfläche nicht und sichtbare Wellen streuen ungleichmäßig.

Offensichtlich würde sich das thermische Regime der Erde in Abwesenheit einer Atmosphäre von dem unterscheiden, was tatsächlich beobachtet wird. Für eine ganze Reihe von Berechnungen und Vergleichen ist es oft zweckmäßig, den Einfluss der Atmosphäre auf die Strahlung zu eliminieren, um einen Strahlungsbegriff in seiner reinsten Form zu haben. Dazu wird die sogenannte Solarkonstante berechnet, also die Wärmemenge pro 1 Minute. pro 1 qm cm der schwarzen (alle Strahlung absorbierenden) Oberfläche senkrecht zu den Sonnenstrahlen, die die Erde in ihrem durchschnittlichen Abstand von der Sonne und in Abwesenheit einer Atmosphäre empfangen würde. Die Solarkonstante beträgt 1,9 cal.

In Gegenwart einer Atmosphäre kommt einem Strahlungseinflussfaktor wie der Weglänge eines Sonnenstrahls in der Atmosphäre eine besondere Bedeutung zu. Je dicker die Luft den Sonnenstrahl durchdringen muss, desto mehr Energie verliert sie durch Streuung, Reflexion und Absorption. Die Länge des Strahlengangs hängt direkt von der Höhe der Sonne über dem Horizont und damit von der Tages- und Jahreszeit ab. Wenn die Weglänge eines Sonnenstrahls durch die Atmosphäre bei einer Sonnenhöhe von 90 ° als Einheit angenommen wird, verdoppelt sich die Weglänge bei einer Sonnenhöhe von 40 °, bei einer Höhe von 10 ° wird sie gleich 5.7 usw.

Für thermisches Regime Auch die Dauer der Sonneneinstrahlung auf die Erdoberfläche ist sehr wichtig. Da die Sonne nur tagsüber scheint, ist hier die Tageslänge ausschlaggebend, die je nach Jahreszeit variiert.

Schließlich muss daran erinnert werden, dass, obwohl die Strahlungsintensität in Bezug auf eine Oberfläche gemessen wird, die die gesamte Strahlung absorbiert, die Sonnenenergie, die auf Körper unterschiedlicher Art fällt, nicht gleichmäßig absorbiert wird. Das Verhältnis von reflektierter Strahlung zu einfallender Strahlung wird als Albedo bezeichnet. Es ist seit langem bekannt, dass die Albedo von Schwarzerde, hellem Gestein, Grasflächen, der Oberfläche eines Reservoirs usw. stark variiert. Heller Sand reflektiert 30-35 %, schwarze Erde (Humus) 26 %, grünes Gras 26 % der Strahlung. Bei frisch gefallenem, sauberem und trockenem Schnee kann die Albedo 97 % erreichen. Nasser Boden absorbiert Strahlung anders als trockener Boden: trockener blauer Ton reflektiert 23 % der Strahlung, derselbe nasse Ton 16 %. Folglich erhalten selbst bei gleichem Strahlungseintrag und gleichen Reliefbedingungen unterschiedliche Punkte auf der Erdoberfläche unterschiedliche Wärmemengen.

Von den periodischen Faktoren, die einen bestimmten Rhythmus der Strahlungsschwankungen bestimmen, ist der Wechsel der Jahreszeiten von besonderer Bedeutung.

Wenn Sie einen Fehler finden, markieren Sie bitte einen Textabschnitt und klicken Sie darauf Strg+Eingabe.

In Kontakt mit

Klassenkameraden

Unter Sonnenstrahlung versteht man die Strahlung der Sonne, die anhand ihrer thermischen Wirkung und Intensität gemessen wird.

Die Sonnenstrahlung, die direkt auf die Erdoberfläche trifft, wird als Sonnenstrahlung bezeichnet direkte Sonneneinstrahlung. Ein Teil der Sonnenstrahlung wird in der Atmosphäre gestreut, wonach sie die Oberfläche des Planeten erreicht, eine solche Strahlung genannt wird gestreute Sonnenstrahlung. Direkt- und Streustrahlung ergeben zusammen Gesamte Sonneneinstrahlung.

Die Gesamtsonnenstrahlung wird durch die thermische Einwirkung pro Flächeneinheit pro Zeiteinheit bestimmt. Ausgedrückt in Kalorien oder Joule.

Die Menge der auf die Oberfläche fallenden Gesamtsonnenstrahlung hängt von der Höhe der Sonne, der Länge des Tages und den Eigenschaften der Atmosphäre (Durchsichtigkeit, Bewölkung) ab.

Da die Erde kugelförmig ist, steht die Sonne am Äquator am höchsten über dem Horizont. Hier fallen die Sonnenstrahlen senkrecht auf die Oberfläche. Bei der Bewegung in Richtung der Pole fallen die Sonnenstrahlen bereits mit zunehmender Neigung und bringen daher immer weniger Wärme. Außerdem ist der Tag umso länger, je näher am Äquator, und daher erhält die Oberfläche mehr Wärme.

Die gesamte Sonneneinstrahlung wird jedoch nicht nur von der geografischen Breite beeinflusst.

Sonnenstrahlung und ihre Auswirkungen auf den menschlichen Körper und das Klima

Am Äquator verhindern hohe Wolken und Feuchtigkeit den Durchgang des Sonnenlichts. Daher ist hier die gesamte Sonneneinstrahlung geringer als im kontinentalen tropischen Klima (z. B. im Gebiet der Sahara).

Die Sonne ist eine Licht- und Wärmequelle, die alles Leben auf der Erde braucht. Aber zusätzlich zu Lichtphotonen sendet es harte ionisierende Strahlung aus, die aus Heliumkernen und Protonen besteht. Warum passiert das?

Ursachen der Sonneneinstrahlung

Sonnenstrahlung entsteht in tagsüber Stunden während chromosphärischer Fackeln - riesige Explosionen, die in der Atmosphäre der Sonne auftreten. Ein Teil der Sonnenmaterie wird in den Weltraum geschleudert und bildet kosmische Strahlung, die hauptsächlich aus Protonen und einer kleinen Menge Heliumkernen besteht. Diese geladenen Teilchen erreichen die Erdoberfläche 15-20 Minuten nachdem die Sonneneruption sichtbar wird.

Die Luft schneidet die primäre kosmische Strahlung ab, was zu einem nuklearen Kaskadenschauer führt, der mit abnehmender Höhe abklingt. In diesem Fall werden neue Teilchen geboren - Pionen, die zerfallen und sich in Myonen verwandeln. Sie dringen in die unteren Schichten der Atmosphäre ein und fallen zu Boden, wobei sie sich bis zu 1500 Meter tief eingraben. Es sind Myonen, die für die Bildung sekundärer kosmischer Strahlung und natürlicher Strahlung verantwortlich sind, die auf eine Person einwirken.

Spektrum der Sonnenstrahlung

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

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

Über 95 % der Sonnenstrahlung fällt auf den Bereich des „optischen Fensters“ – den sichtbaren Teil des Spektrums mit angrenzenden Bereichen ultravioletter und infraroter Wellen.

Was ist Sonnenstrahlung? Arten von Strahlung und ihre Wirkung auf den Körper

Beim Durchgang durch die Schichten der Atmosphäre wird die Wirkung der Sonnenstrahlen geschwächt - die gesamte ionisierende Strahlung, Röntgenstrahlen und fast 98% des Ultravioletts werden von der Erdatmosphäre zurückgehalten. Nahezu verlustfrei erreichen sichtbares Licht und Infrarotstrahlung die Erde, werden aber teilweise auch von Gasmolekülen und Staubpartikeln in der Luft absorbiert.

Insofern führt die Sonneneinstrahlung nicht zu einer merklichen Erhöhung der radioaktiven Strahlung auf der Erdoberfläche. Der Beitrag der Sonne zusammen mit der kosmischen Strahlung zur Bildung der gesamten jährlichen Strahlendosis beträgt nur 0,3 mSv/Jahr. Dies ist jedoch ein Durchschnittswert, tatsächlich ist die Höhe der auf den Boden einfallenden Strahlung unterschiedlich und hängt davon ab geografische Position Terrain.

Wo ist die ionisierende Sonnenstrahlung stärker?

Die größte Kraft der kosmischen Strahlung ist an den Polen und die geringste am Äquator fixiert. Dies liegt daran, dass das Magnetfeld der Erde geladene Teilchen ablenkt, die aus dem Weltraum in Richtung der Pole fallen. Darüber hinaus nimmt die Strahlung mit der Höhe zu - in einer Höhe von 10 Kilometern über dem Meeresspiegel steigt ihre Zahl um das 20- bis 25-fache. Bewohner von Hochgebirgen sind der aktiven Einwirkung höherer Dosen von Sonnenstrahlung ausgesetzt, da die Atmosphäre in den Bergen dünner ist und leichter von Gammaquanten und Elementarteilchen durchdrungen wird, die von der Sonne kommen.

Wichtig. Ein Strahlungspegel von bis zu 0,3 mSv/h hat keine ernsthaften Auswirkungen, aber bei einer Dosis von 1,2 µSv/h wird empfohlen, das Gebiet zu verlassen und im Notfall nicht länger als sechs Monate auf seinem Territorium zu bleiben . Bei einer Verdopplung der Messwerte sollten Sie Ihren Aufenthalt in diesem Bereich auf drei Monate begrenzen.

Wenn über dem Meeresspiegel die jährliche Dosis der kosmischen Strahlung 0,3 mSv / Jahr beträgt, erhöht sich diese Zahl mit einer Höhenzunahme alle hundert Meter um 0,03 mSv / Jahr. Nach kleinen Berechnungen können wir feststellen, dass ein wöchentlicher Urlaub in den Bergen in 2000 Metern Höhe eine Exposition von 1 mSv / Jahr ergibt und fast die Hälfte der gesamten Jahresnorm (2,4 mSv / Jahr) liefert.

Es stellt sich heraus, dass die Bewohner der Berge eine um ein Vielfaches höhere jährliche Strahlendosis erhalten und häufiger an Leukämie und Krebs erkranken sollten als die Menschen in der Ebene. Eigentlich ist es nicht. Im Gegensatz dazu ist in Bergregionen eine geringere Sterblichkeit durch diese Krankheiten zu verzeichnen, und ein Teil der Bevölkerung ist langlebig. Dies bestätigt die Tatsache, dass ein längerer Aufenthalt an Orten mit hoher Strahlungsaktivität keine negativen Auswirkungen auf den menschlichen Körper hat.

Sonneneruptionen – hohe Strahlungsgefahr

Flares auf der Sonne sind eine große Gefahr für Menschen und alles Leben auf der Erde, da die Dichte des Sonnenstrahlungsflusses das übliche Niveau der kosmischen Strahlung um das Tausendfache übersteigen kann. So verband der herausragende sowjetische Wissenschaftler A. L. Chizhevsky die Perioden der Sonnenfleckenbildung mit Typhus- (1883-1917) und Cholera-Epidemien (1823-1923) in Russland. Auf der Grundlage der von ihm erstellten Grafiken sagte er bereits 1930 das Auftreten einer ausgedehnten Cholera-Pandemie in den Jahren 1960-1962 voraus, die 1961 in Indonesien begann und sich dann schnell auf andere Länder in Asien, Afrika und Europa ausbreitete.

Heute sind viele Daten eingegangen, die den Zusammenhang von elfjährigen Zyklen der Sonnenaktivität mit dem Ausbruch von Krankheiten sowie mit Massenmigrationen und Jahreszeiten der schnellen Vermehrung von Insekten, Säugetieren und Viren belegen. Hämatologen haben eine Zunahme der Anzahl von Herzinfarkten und Schlaganfällen während Zeiten maximaler Sonnenaktivität festgestellt. Solche Statistiken sind darauf zurückzuführen, dass Menschen zu diesem Zeitpunkt die Blutgerinnung erhöht haben und da bei Patienten mit Herzerkrankungen die kompensatorische Aktivität unterdrückt ist, kommt es zu Fehlfunktionen in ihrer Arbeit, bis hin zu Nekrose des Herzgewebes und Blutungen im Gehirn.

Große Sonneneruptionen treten nicht so oft auf - einmal alle 4 Jahre. Zu diesem Zeitpunkt nimmt die Anzahl und Größe der Flecken zu, in der Sonnenkorona werden starke Koronarstrahlen gebildet, die aus Protonen und einer kleinen Menge Alpha-Teilchen bestehen. Astrologen registrierten ihren stärksten Strom im Jahr 1956, als die Dichte der kosmischen Strahlung auf der Erdoberfläche um das Vierfache zunahm. Eine weitere Folge dieser Sonnenaktivität war die Aurora, die im Jahr 2000 in Moskau und der Region Moskau aufgezeichnet wurde.

Wie kann man sich schützen?

Natürlich ist die erhöhte Hintergrundstrahlung in den Bergen kein Grund, Ausflüge in die Berge abzulehnen. Es lohnt sich zwar, über Sicherheitsmaßnahmen nachzudenken und mit einem tragbaren Radiometer auf Reisen zu gehen, um den Strahlungspegel zu kontrollieren und gegebenenfalls die in gefährlichen Bereichen verbrachte Zeit zu begrenzen. In einem Gebiet, in dem der Zählerstand einen Wert für ionisierende Strahlung von 7 μSv/h anzeigt, sollten Sie sich nicht länger als einen Monat aufhalten.

Gesamte Sonneneinstrahlung und Strahlungsbilanz

Die Gesamtstrahlung ist die Summe aus direkter (auf einer horizontalen Fläche) und gestreuter Strahlung. Die Zusammensetzung der Gesamtstrahlung, also das Verhältnis zwischen direkter und diffuser Strahlung, variiert je nach Sonnenstand, Transparenz, Atmosphäre und Bewölkung.

Vor Sonnenaufgang besteht die Gesamtstrahlung vollständig und in geringen Höhen der Sonne - hauptsächlich aus Streustrahlung. Mit zunehmender Sonnenhöhe nimmt der Streustrahlungsanteil an der Gesamtzusammensetzung bei wolkenlosem Himmel ab: bei h = 8° sind es 50 %, bei h = 50° nur noch 10-20 % .

Je transparenter die Atmosphäre ist, desto geringer ist der Anteil der Streustrahlung an der Gesamtheit.

3. Je nach Form, Höhe und Anzahl der Wolken nimmt der Streustrahlungsanteil zu unterschiedliche Grade. Wenn die Sonne von dichten Wolken bedeckt ist, besteht die Gesamtstrahlung nur aus Streustrahlung. Bei solchen Wolken gleicht die Streustrahlung die Abnahme der Geraden nur teilweise aus, so dass eine Zunahme der Wolkenzahl und -dichte im Mittel mit einer Abnahme der Gesamtstrahlung einhergeht. Aber bei einer kleinen oder dünnen Wolkendecke, wenn die Sonne ganz offen steht oder nicht ganz von Wolken bedeckt ist, kann die Gesamtstrahlung durch eine Zunahme der Streustrahlung größer ausfallen als bei klarem Himmel.

Der Tages- und Jahresverlauf der Gesamtstrahlung wird hauptsächlich durch die Änderung des Sonnenstandes bestimmt: Die Gesamtstrahlung ändert sich fast direkt proportional zur Änderung des Sonnenstandes.

Sonnenstrahlung oder ionisierende Strahlung der Sonne

Aber der Einfluss von Trübung und Transparenz der Luft erschwert diese einfache Abhängigkeit erheblich und stört den reibungslosen Verlauf der Gesamtstrahlung.

Die Gesamtstrahlung hängt auch maßgeblich vom Breitengrad des Ortes ab. Mit abnehmendem Breitengrad nehmen seine Tagessummen zu, und je niedriger der Breitengrad des Ortes ist, desto gleichmäßiger verteilt sich die Gesamtstrahlung auf die Monate, d.h. desto kleiner ist die Amplitude ihrer Jahresschwankung. In Pawlowsk (φ \u003d 60 °) liegen die monatlichen Mengen beispielsweise zwischen 12 und 407 cal / cm 2, in Washington (φ \u003d 38,9 °) zwischen 142 und 486 cal / cm 2 und in Takubai (φ \ u003d 19 °) - von 307 bis 556 cal / cm 2. Mit abnehmendem Breitengrad nehmen auch die jährlichen Gesamtstrahlungsmengen zu. In einigen Monaten kann die Gesamtstrahlung in den Polarregionen jedoch größer sein als in niedrigeren Breiten. Zum Beispiel ist die Gesamtstrahlung in der Tichaja-Bucht im Juni 37 % höher als in Pawlowsk und 5 % höher als in Feodossija.

Kontinuierliche Beobachtungen in der Antarktis in den letzten 7-8 Jahren zeigen, dass die monatliche Gesamtstrahlung in diesem Gebiet im wärmsten Monat (Dezember) etwa 1,5-mal größer ist als in den gleichen Breiten in der Arktis und gleich den entsprechenden Mengen in der Antarktis ist Krim und in Taschkent. Auch die jährliche Gesamtstrahlung in der Antarktis ist größer als beispielsweise in St. Petersburg. Eine so signifikante Ankunft von Sonnenstrahlung in der Antarktis erklärt sich durch die Trockenheit der Luft, die große Höhe der antarktischen Stationen über dem Meeresspiegel und die hohe Reflektivität der Schneeoberfläche (70-90%), die die Streustrahlung erhöht.

Die Differenz aller Strahlungsenergieströme, die auf die aktive Fläche kommen und sie verlassen, wird als Strahlungsbilanz der aktiven Fläche bezeichnet. Mit anderen Worten, die Strahlungsbilanz einer aktiven Fläche ist die Differenz zwischen dem Ein- und Ausgang von Strahlung auf dieser Fläche. Wenn die Oberfläche horizontal ist, dann enthält der ankommende Teil der Bilanz Direktstrahlung, die an der horizontalen Oberfläche ankommt, gestreute Strahlung und Gegenstrahlung der Atmosphäre. Der Strahlungsverbrauch setzt sich aus der reflektierten kurzwelligen, langwelligen Strahlung der aktiven Oberfläche und dem davon reflektierten Teil der Gegenstrahlung der Atmosphäre zusammen.

Die Strahlungsbilanz ist die tatsächliche Aufnahme bzw. der Verbrauch von Strahlungsenergie an der aktiven Fläche, die bestimmt, ob diese geheizt oder gekühlt wird. Ist die Aufnahme von Strahlungsenergie größer als ihr Verbrauch, dann ist die Strahlungsbilanz positiv und die Oberfläche erwärmt sich. Ist der Input kleiner als der Output, dann ist die Strahlungsbilanz negativ und die Oberfläche kühlt ab. Die Strahlungsbilanz als Ganzes, aber auch ihre einzelnen Elemente, hängt von vielen Faktoren ab. Sie wird besonders stark beeinflusst durch Sonnenhöhe, Sonnenscheindauer, Art und Zustand der aktiven Oberfläche, Trübung der Atmosphäre, Wasserdampfgehalt, Bewölkung usw.

Die momentane (Minuten-)Bilanz während des Tages ist in der Regel positiv, insbesondere im Sommer. Etwa 1 Stunde vor Sonnenuntergang (ohne Winterzeit) beginnt der Strahlungsenergieverbrauch seine Ankunft zu übersteigen und die Strahlungsbilanz wird negativ. Etwa 1 Stunde nach Sonnenaufgang wird es wieder positiv. Der tägliche Verlauf des Gleichgewichts in der Tageszeit bei klarem Himmel ist ungefähr parallel zum Verlauf der Direktstrahlung. Während der Nacht ändert sich die Strahlungsbilanz meist wenig, kann sich aber unter dem Einfluss wechselnder Bewölkung deutlich verändern.

Die Jahressummen der Strahlungsbilanz sind über die gesamte Land- und Ozeanoberfläche positiv, mit Ausnahme von Gebieten mit dauerhafter Schnee- oder Eisbedeckung wie Mittelgrönland und der Antarktis. Nördlich von 40° nördlicher Breite und südlich von 40° südlicher Breite sind die Wintermonatssummen der Strahlungsbilanz negativ, und die Periode mit negativer Bilanz nimmt zu den Polen hin zu. In der Arktis sind diese Summen also nur in den Sommermonaten positiv, auf dem 60. Breitengrad sieben Monate lang und auf dem 50. Breitengrad neun Monate lang. Die Jahressummen der Strahlungsbilanz ändern sich beim Wechsel vom Land aufs Meer.

Die Strahlungsbilanz des Systems Erde-Atmosphäre ist die Bilanz der Strahlungsenergie in einer vertikalen Säule der Atmosphäre mit einem Querschnitt von 1 cm 2 , die sich von der aktiven Oberfläche bis erstreckt obere Grenze Atmosphäre. Sein einfallender Teil besteht aus der von der aktiven Oberfläche und der Atmosphäre absorbierten Sonnenstrahlung, und der ausgehende Teil besteht aus dem Teil der langwelligen Strahlung der Erdoberfläche und Atmosphäre, der in den Weltraum gelangt. Die Strahlungsbilanz des Systems Erde-Atmosphäre ist im Gürtel von 30°S bis 30°N positiv, in höheren Breiten dagegen negativ

Die Untersuchung der Strahlungsbilanz ist von großem praktischem Interesse, da diese Bilanz einer der wichtigsten klimabildenden Faktoren ist. Das thermische Regime nicht nur des Bodens oder Gewässers, sondern auch der angrenzenden Atmosphärenschichten hängt von seinem Wert ab. Die Kenntnis der Strahlungsbilanz ist von großer Bedeutung bei der Berechnung der Verdunstung, beim Studium der Frage der Bildung und Umwandlung von Luftmassen und bei der Betrachtung der Wirkung der Strahlung auf Mensch und Pflanzenwelt.

Seite 1 von 4

VERTEILUNG VON WÄRME UND LICHT AUF DER ERDE

Die Sonne ist der Stern des Sonnensystems, das die Quelle einer riesigen Menge an Wärme und blendendem Licht für den Planeten Erde ist. Obwohl sich die Sonne in beträchtlicher Entfernung von uns befindet und uns nur ein kleiner Teil ihrer Strahlung erreicht, reicht dies für die Entwicklung des Lebens auf der Erde völlig aus. Unser Planet dreht sich auf einer Umlaufbahn um die Sonne.

Sonnenstrahlung

Wenn mit Raumschiff Wenn man die Erde im Laufe des Jahres beobachtet, sieht man, dass die Sonne immer nur eine Hälfte der Erde beleuchtet, daher wird es Tag geben und zu dieser Zeit wird es Nacht auf der gegenüberliegenden Hälfte geben. Die Erdoberfläche erhält nur tagsüber Wärme.

Unsere Erde erwärmt sich ungleichmäßig.

Die ungleichmäßige Erwärmung der Erde erklärt sich aus ihrer Kugelform, sodass der Einfallswinkel des Sonnenstrahls in verschiedenen Bereichen unterschiedlich ist, was bedeutet, dass verschiedene Abschnitte Erden erhalten unterschiedliche Wärmemengen. Am Äquator fallen die Sonnenstrahlen senkrecht ein und erwärmen die Erde stark. Je weiter vom Äquator entfernt, desto kleiner wird der Einfallswinkel des Strahls, und folglich erhalten diese Gebiete weniger Wärme. Der gleiche Energiestrahl der Sonnenstrahlung erwärmt einen viel kleineren Bereich in der Nähe des Äquators, da er vertikal einfällt. Außerdem legen Strahlen, die in einem kleineren Winkel als am Äquator einfallen und in die Atmosphäre eindringen, einen längeren Weg darin zurück, wodurch ein Teil der Sonnenstrahlen in der Troposphäre gestreut wird und die Erdoberfläche nicht erreicht. All dies deutet darauf hin, dass die Lufttemperatur mit abnehmendem Einfallswinkel des Sonnenstrahls abnimmt, wenn Sie sich vom Äquator nach Norden oder Süden entfernen.

23 4 Weiter >Zurück zum Ende >>