Quyosh radiatsiyasi - bu nima? Umumiy quyosh radiatsiyasi. Quyosh radiatsiyasining odamlarga ta'siri

Quyosh radiatsiyasi iqlimni yaratuvchi etakchi omil bo'lib, er yuzasida va uning atmosferasida sodir bo'ladigan barcha jismoniy jarayonlar uchun amalda yagona energiya manbai hisoblanadi. U organizmlarning hayotiy faoliyatini belgilaydi, u yoki bu harorat rejimini yaratadi; bulutlar va yog'ingarchiliklarning paydo bo'lishiga olib keladi; atmosferaning umumiy aylanishining asosiy sababi bo'lib, shu bilan inson hayotiga uning barcha ko'rinishlarida katta ta'sir ko'rsatadi. Qurilish va arxitekturada quyosh nurlanishi eng muhim ekologik omil - binolarning yo'nalishi, ularning konstruktiv, kosmik rejalashtirish, rang-barang, plastik echimlari va boshqa ko'plab xususiyatlar unga bog'liq.

GOST R 55912-2013 "Qurilish iqlimshunosligi" ga muvofiq quyosh nurlanishi bilan bog'liq quyidagi ta'riflar va tushunchalar qabul qilinadi:

• to'g'ridan-to'g'ri nurlanish - Quyoshning ko'rinadigan diskidan to'g'ridan-to'g'ri keladigan parallel nurlar dastasi shaklida yuzaga keladigan jami quyosh radiatsiyasining bir qismi;
• diffuz quyosh radiatsiyasi- atmosferaga tarqalib ketganidan keyin butun osmondan yer yuzasiga tushadigan jami quyosh radiatsiyasining bir qismi;
• aks ettirilgan nurlanish- jami quyosh radiatsiyasining pastki yuzadan (shu jumladan, binolarning jabhalaridan, tomlaridan) aks ettirilgan qismi;
• quyosh radiatsiyasining intensivligi- nurlarga perpendikulyar joylashgan yagona maydondan vaqt birligida o'tadigan quyosh radiatsiyasi miqdori.

Zamonaviy mahalliy GOSTlar, SP (SNiP) va qurilish va arxitektura bilan bog'liq boshqa me'yoriy hujjatlarda quyosh nurlanishining barcha qiymatlari 1 m2 (kVt / m2) uchun soatiga kilovattlarda o'lchanadi. Vaqt birligi odatda oy sifatida qabul qilinadi. Quyosh nurlari oqimi (kVt/m2) quvvatining lahzali (ikkinchi) qiymatini olish uchun bir oy uchun berilgan qiymatni oydagi kunlar soniga, sutkadagi soatlar soniga va soatlardagi soniyalarga bo'lish kerak. .

Qurilish me'yorlarining ko'plab dastlabki nashrlarida va ko'plab zamonaviy iqlimshunoslik ma'lumotnomalarida quyosh nurlanishining qiymatlari m 2 uchun megajoul yoki kilokalorlarda (MJ / m 2, Kkal / m 2) berilgan. Ushbu miqdorlarni biridan ikkinchisiga o'tkazish koeffitsientlari 1-ilovada keltirilgan.

Jismoniy shaxs. Quyosh radiatsiyasi Yerga Quyoshdan keladi. Quyosh bizga eng yaqin yulduz bo'lib, u Yerdan o'rtacha 149 450 000 km uzoqlikda joylashgan. Iyul oyining boshida, Yer Quyoshdan eng uzoqda joylashganida (“afelion”) bu masofa 152 million km gacha oshadi, yanvar oyining boshida esa 147 million km (“perigelion”) gacha kamayadi.

Quyosh yadrosi ichida harorat 5 million K dan oshadi va bosim Yerdagidan bir necha milliard marta yuqori, buning natijasida vodorod geliyga aylanadi. Ushbu termoyadroviy reaksiya jarayonida Quyoshdan elektromagnit to'lqinlar shaklida barcha yo'nalishlarda tarqaladigan nurlanish energiyasi hosil bo'ladi. Shu bilan birga, Yerga to'lqin uzunliklarining butun spektri keladi, bu meteorologiyada odatda qisqa to'lqinli va uzun to'lqinli bo'limlarga bo'linadi. Qisqa to'lqin 0,1 dan 4 mkm gacha (1 mkm = 10 ~ 6 m) to'lqin uzunligi diapazonida nurlanish deb ataladi. Uzoq uzunlikdagi nurlanish (4 dan 120 mikrongacha) sifatida tasniflanadi uzun to'lqin. Quyosh radiatsiyasi asosan qisqa toʻlqinli boʻladi – belgilangan toʻlqin uzunligi diapazoni barcha quyosh radiatsiyasi energiyasining 99% ni tashkil qiladi, yer yuzasi va atmosferasi esa uzun toʻlqinli radiatsiya chiqaradi va faqat qisqa toʻlqinli nurlanishni aks ettira oladi.

Quyosh nafaqat energiya, balki yorug'lik manbai hamdir. Ko'rinadigan yorug'lik to'lqin uzunligining tor diapazonini egallaydi, faqat 0,40 dan 0,76 mikrongacha, ammo bu diapazon barcha quyosh nurlanish energiyasining 47% ni o'z ichiga oladi. To'lqin uzunligi taxminan 0,40 mikron bo'lgan yorug'lik binafsha rang sifatida, to'lqin uzunligi taxminan 0,76 mikron bilan - qizil rang sifatida qabul qilinadi. Inson ko'zi boshqa barcha to'lqin uzunliklarini idrok etmaydi, ya'ni. ular bizga ko'rinmas 1. Infraqizil nurlanish (0,76 dan 4 mikrongacha) 44% ni, ultrabinafsha nurlanish (0,01 dan 0,39 mikrongacha) esa umumiy energiyaning 9% ni tashkil qiladi. Atmosferaning yuqori chegarasida quyosh radiatsiyasi spektridagi maksimal energiya spektrning ko'k-ko'k mintaqasida va er yuzasida - sariq-yashil mintaqada joylashgan.

Muayyan sirtga keladigan quyosh radiatsiyasining miqdoriy o'lchovidir energiya yoritilishi, yoki quyosh radiatsiya oqimi - vaqt birligida maydon birligiga tushadigan nurlanish energiyasi miqdori. Quyosh radiatsiyasining maksimal miqdori atmosferaning yuqori chegarasiga etib boradi va quyosh doimiysi qiymati bilan tavsiflanadi. Quyosh doimiysi - Bu quyosh nurlanishining er atmosferasining yuqori chegarasida, quyosh nurlariga perpendikulyar bo'lgan maydon orqali, erning quyoshdan o'rtacha uzoqlikda o'tishi. 2007 yilda Jahon meteorologiya tashkiloti (WMO) tomonidan tasdiqlangan so'nggi ma'lumotlarga ko'ra, bu qiymat 1,366 kVt / m2 (1366 Vt / m2) ni tashkil qiladi.

Quyosh nurlarining sezilarli darajada kamroq miqdori yer yuzasiga etib boradi, chunki quyosh nurlari atmosfera bo'ylab harakatlanar ekan, radiatsiya bir qator muhim o'zgarishlarga uchraydi. Uning bir qismi atmosfera gazlari va aerozollar tomonidan so'riladi va issiqlikka aylanadi, ya'ni. atmosferani isitish uchun ketadi va uning bir qismi tarqalib, tarqoq nurlanishning maxsus shakliga aylanadi.

Jarayon egallashlar Atmosferadagi radiatsiya selektiv xarakterga ega - turli gazlar uni spektrning turli qismlarida va turli darajada o'zlashtiradi. Quyosh nurlarini yutuvchi asosiy gazlar suv bug'lari (H 2 0), ozon (0 3) va karbonat angidrid (C0 2). Masalan, yuqorida aytib o'tilganidek, stratosfera ozon to'lqin uzunligi 0,29 mikrondan qisqa bo'lgan tirik organizmlar uchun zararli nurlanishni to'liq o'zlashtiradi, shuning uchun ozon qatlami Yerda hayot mavjudligi uchun tabiiy qalqon hisoblanadi. Ozon o'rtacha quyosh nurlanishining taxminan 3% ni o'zlashtiradi. Spektrning qizil va infraqizil hududlarida suv bug'lari quyosh nurlanishini sezilarli darajada o'zlashtiradi. Shu bilan birga, spektrning xuddi shu hududida karbonat angidridning yutilish chiziqlari mavjud

Yorug'lik va rang "Arxitektura fizikasi" fanining boshqa bo'limlarida batafsilroq muhokama qilinadi.

umuman olganda, uning bevosita nurlanishni yutish darajasi past. Quyosh nurlari tabiiy va antropogen kelib chiqadigan aerozollar tomonidan, ayniqsa kuyik zarrachalar tomonidan kuchli so'riladi. Umuman olganda, quyosh radiatsiyasining taxminan 15% suv bug'lari va aerozollar, taxminan 5% bulutlar tomonidan so'riladi.

Tarqalish nurlanish elektromagnit nurlanish va materiya oʻrtasidagi oʻzaro taʼsirning fizik jarayoni boʻlib, bu jarayonda molekulalar va atomlar nurlanishning bir qismini oʻziga singdirib, soʻngra uni barcha yoʻnalishlarda qaytadan nurlantiradi. Bu juda muhim jarayon bo'lib, u tarqaladigan zarrachalar hajmining nisbati va tushayotgan nurlanishning to'lqin uzunligiga bog'liq. Tarqalish faqat gaz molekulalari tomonidan amalga oshiriladigan mutlaqo toza havoda u bo'ysunadi Rayleigh qonuni, ya'ni. tarqalgan nurlar to'lqin uzunligining to'rtinchi darajasiga teskari proportsional. Shunday qilib, osmonning ko'k rangi havoning rangi bo'lib, undagi quyosh nurlarining tarqalishi tufayli, binafsha va ko'k nurlar havoda to'q sariq va qizil rangga qaraganda ancha yaxshi tarqaladi.

Agar havoda o'lchamlari nurlanishning to'lqin uzunligi bilan taqqoslanadigan zarralar mavjud bo'lsa - aerozollar, suv tomchilari, muz kristallari - u holda tarqalish Reyli qonuniga bo'ysunmaydi va tarqalgan nurlanish qisqa to'lqinli nurlarga unchalik boy bo'lmaydi. Diametri 1-2 mikrondan katta bo'lgan zarrachalarda tarqalish emas, balki osmonning oqish rangini aniqlaydigan diffuz aks ettirish sodir bo'ladi.

Tarqalishi tabiiy yorug'likning paydo bo'lishida juda katta rol o'ynaydi: kunduzi Quyosh bo'lmaganda, u tarqoq (diffuz) yorug'likni hosil qiladi. Agar tarqalish bo'lmasa, faqat to'g'ridan-to'g'ri quyosh nuri tushadigan joyda yorug'lik bo'lar edi. Alacakaranlık va shafaq, quyosh chiqishi va quyosh botishidagi bulutlarning rangi ham bu hodisa bilan bog'liq.

Shunday qilib, quyosh radiatsiyasi yer yuzasiga ikkita oqim shaklida keladi: to'g'ridan-to'g'ri va diffuz nurlanish.

To'g'ridan-to'g'ri radiatsiya(5) to'g'ridan-to'g'ri quyosh diskidan er yuzasiga keladi. Bunday holda, maksimal mumkin bo'lgan nurlanish miqdori quyosh nurlariga perpendikulyar joylashgan bitta maydon tomonidan qabul qilinadi (5). Birlik uchun gorizontal sirt kichikroq miqdorda nurlanish energiyasini oladi Y, shuningdek, deyiladi insolyatsiya:

U = ?-8shA 0 , (1.1)

Qayerda Va 0 - Quyosh nurlarining gorizontal yuzaga tushish burchagini aniqlaydigan ufqdan Quyoshning balandligi.

Tarqalgan radiatsiya(/)) quyosh diskidan tashqari, samoviy tonozning barcha nuqtalaridan er yuzasiga kiradi.

Yer yuzasiga tushadigan barcha quyosh nurlari deyiladi umumiy quyosh radiatsiyasi (0:

• (1.2)
• 0 = + /) = Va 0+ /).

Ushbu turdagi nurlanishning kelishi nafaqat astronomik sabablarga, balki bulutlilikka ham bog'liq. Shuning uchun meteorologiyada farqlash odatiy holdir mumkin bo'lgan radiatsiya miqdori bulutsiz sharoitda kuzatiladi va radiatsiyaning haqiqiy miqdori, haqiqiy bulut sharoitida sodir bo'ladi.

Yer yuzasiga tushgan barcha quyosh nurlari u tomonidan so'rilmaydi va issiqlikka aylanadi. Uning bir qismi aks ettiriladi va shuning uchun pastki sirt tomonidan yo'qoladi. Bu qism deyiladi aks ettirilgan nurlanish(/? k), va uning qiymati ga bog'liq albedo Yer yuzasi (LC):

A k = - 100%.

Albedo qiymati birlikning fraktsiyalarida yoki foizda o'lchanadi. Qurilish va arxitekturada birlikning fraktsiyalari ko'proq qo'llaniladi. Shuningdek, ular qurilish va pardozlash materiallarining aks ettirish qobiliyatini, jabhalar rangining engilligini va boshqalarni o'lchaydilar. Klimatologiyada albedo foiz sifatida o'lchanadi.

Albedo Yerning iqlimini shakllantirish jarayonlariga sezilarli ta'sir ko'rsatadi, chunki u pastki yuzaning aks ettirilishining ajralmas ko'rsatkichidir. Bu sirtning holatiga bog'liq (pürüzlülük, rang, namlik) va juda keng chegaralarda o'zgaradi. Eng yuqori albedo ko'rsatkichlari (75% gacha) yangi tushgan qorga xosdir, eng pasti esa quyosh nuri keskin tushadigan suv yuzasiga xosdir (3%). Tuproq va o'simlik yuzasining albedosi o'rtacha 10 dan 30% gacha o'zgarib turadi.

Agar butun Yerni bir butun deb hisoblasak, uning albedosi 30% ni tashkil qiladi. Bu miqdor deyiladi Yer sayyorasi albedosi va kosmosga tushadigan aks ettirilgan va sochilgan quyosh nurlanishining atmosferaga kiradigan radiatsiyaning umumiy miqdoriga nisbati.

Shahar joylarida albedo odatda tabiiy, buzilmagan landshaftlarga qaraganda pastroq bo'ladi. Mo''tadil iqlimi bo'lgan yirik shaharlar hududi uchun xarakterli albedo qiymati 15-18% ni tashkil qiladi. Janubdagi shaharlarda albedo, qoida tariqasida, jabhalar va tomlarni bo'yashda engil ranglardan foydalanish tufayli yuqoriroq; shimoliy shaharlarda zich binolar va binolar uchun quyuq rangli echimlar bilan albedo pastroq. Bu issiq janubiy mamlakatlarda so'rilgan quyosh radiatsiyasi miqdorini kamaytirishga, shu bilan binoning issiqlik fonini kamaytirishga va shimoliy sovuq hududlarda, aksincha, so'rilgan quyosh radiatsiyasining ulushini oshirishga, umumiy issiqlik fonini oshirishga imkon beradi.

So'rilgan radiatsiya(*U P0GL) ham chaqiriladi qisqa to'lqinli radiatsiya balansi (VC) va umumiy va aks ettirilgan nurlanish o'rtasidagi farq (ikkita qisqa to'lqinli oqim):

^ yutish = 5 k = 0~ I K- (1.4)

U yer yuzasining yuqori qatlamlarini va unda joylashgan barcha narsalarni (o'simlik qoplami, yo'llar, binolar, inshootlar va boshqalar) isitadi, buning natijasida ular inson ko'ziga ko'rinmaydigan uzun to'lqinli nurlanish chiqaradi. Bu radiatsiya ko'proq deyiladi yer yuzasining o'z nurlanishi(? 3). Uning qiymati, Stefan-Boltzman qonuniga ko'ra, mutlaq haroratning to'rtinchi darajasiga proportsionaldir.

Atmosfera uzoq to'lqinli nurlanishni ham chiqaradi, ularning aksariyati yer yuzasiga etib boradi va u tomonidan deyarli butunlay so'riladi. Bu nurlanish deyiladi atmosferadan qarshi nurlanish (E a). Atmosferaning qarshi nurlanishi bulutlilik va havo namligi oshishi bilan ortadi va er yuzasi uchun juda muhim issiqlik manbai hisoblanadi. Shunga qaramay, atmosferaning uzun to'lqinli nurlanishi har doim ernikidan bir oz kamroq bo'ladi, buning natijasida er yuzasi issiqlikni yo'qotadi va bu qiymatlar orasidagi farq deyiladi. Yerning samarali nurlanishi (E ef).

O'rtacha, mo''tadil kengliklarda, er yuzasi samarali nurlanish orqali so'rilgan quyosh nurlanishidan oladigan issiqlik miqdorining taxminan yarmini yo'qotadi. Atmosfera erning nurlanishini o'ziga singdirib, yer yuzasiga qarshi nurlanishni yuborib, tunda bu sirtning sovishini kamaytiradi. Kun davomida u Yer yuzasining qizib ketishining oldini olish uchun juda oz narsa qiladi. Yer atmosferasining yer yuzasining issiqlik rejimiga ta'siri deyiladi issiqxona effekti. Shunday qilib, issiqxona effekti hodisasi Yer yuzasi yaqinida issiqlikni ushlab turishdir. Bu jarayonda asosiy rolni texnogen kelib chiqadigan gazlar, birinchi navbatda, kontsentratsiyasi shaharlarda yuqori bo'lgan karbonat angidrid o'ynaydi. Ammo asosiy rol hali ham tabiiy gazlarga tegishli.

Atmosferadagi Yerdan uzoq to'lqinli nurlanishni o'zlashtiradigan va qarshi nurlanishni yuboruvchi asosiy moddadir suv bug'i U 8,5 dan 12 mikrongacha bo'lgan to'lqin uzunligidan tashqari deyarli barcha uzun to'lqinli nurlanishni o'zlashtiradi, bu deyiladi. "shaffoflik oynasi" suv bug'i. Faqat shu oraliqda yer radiatsiyasi atmosfera orqali koinotga o'tadi. Suv bug'iga qo'shimcha ravishda, karbonat angidrid uzoq to'lqinli nurlanishni kuchli yutadi va u aniq suv bug'ining shaffofligi oynasida bo'ladi; ozon, shuningdek, metan, azot oksidi, xlorftorokarbonlar (freonlar) va boshqa ba'zi gaz aralashmalari ko'p miqdorda so'riladi. kuchsizroq.

Er yuzasi yaqinida issiqlikni ushlab turish hayotni saqlab qolish uchun juda muhim jarayondir. Busiz Yerning o'rtacha harorati hozirgi haroratdan 33 ° C past bo'lar edi va tirik organizmlar Yerda deyarli yashay olmaydi. Demak, gap issiqxona effektida emas (oxir-oqibat, u atmosfera paydo bo'lgan paytdan boshlab paydo bo'lgan), lekin antropogen faollik ta'siri ostida. daromad bu ta'sir. Sababi texnogen kelib chiqadigan issiqxona gazlari kontsentratsiyasining tez ortishi, asosan, organik yoqilg'ining yonishi paytida chiqariladigan C0 2. Bu xuddi shu kiruvchi radiatsiya bilan sayyorada qolgan issiqlik ulushi oshishiga va natijada er yuzasi va atmosfera haroratining oshishiga olib kelishi mumkin. So'nggi 100 yil ichida sayyoramizdagi havo harorati o'rtacha 0,6 ° S ga oshdi.

CO 2 kontsentratsiyasi sanoatdan oldingi qiymatiga nisbatan ikki baravar oshganda, global isish taxminan 3 ° C ni tashkil qiladi (turli ma'lumotlarga ko'ra - 1,5 dan 5,5 ° C gacha). Bunday holda, eng katta o'zgarishlar troposferada kuz-qish davrida yuqori kengliklarda sodir bo'lishi kerak. Natijada Arktika va Antarktida muzlari eriy boshlaydi va Jahon okeanining sathi ko'tarila boshlaydi. Bu o'sish 25 dan 165 sm gacha bo'lishi mumkin, ya'ni dengiz va okeanlarning qirg'oq hududlarida joylashgan ko'plab shaharlar suv ostida qoladi.

Shunday qilib, bu millionlab odamlarning hayotiga ta'sir qiluvchi juda muhim masala. Shuni hisobga olgan holda 1988 yilda Torontoda iqlimning antropogen o'zgarishi muammosiga bag'ishlangan birinchi Xalqaro konferentsiya bo'lib o'tdi. Olimlar atmosferada karbonat angidrid gazining ko'payishi natijasida issiqxona effektining kuchayishi oqibatlari global yadro urushi oqibatlaridan keyin ikkinchi o'rinda turadi degan xulosaga kelishdi. Shu bilan birga, Birlashgan Millatlar Tashkilotida (BMT) iqlim o'zgarishi bo'yicha hukumatlararo komissiya (IPCC) tuzildi. IPCC - Iqlim o'zgarishi bo'yicha hukumatlararo panel), yer yuzasi haroratining koʻtarilishining iqlimga, Jahon okeani ekotizimiga, butun biosferaga, jumladan, sayyora aholisining hayoti va salomatligiga taʼsirini oʻrganadi.

1992 yilda Nyu-Yorkda Iqlim o'zgarishi bo'yicha doiraviy konventsiya (FCCC) qabul qilindi, uning asosiy maqsadi atmosferadagi issiqxona gazlari kontsentratsiyasini iqlim tizimiga inson aralashuvining xavfli oqibatlarini oldini oladigan darajada barqarorlashtirishni ta'minlash edi. . Konventsiyani amaliy amalga oshirish uchun 1997 yil dekabr oyida Kioto (Yaponiya) shahrida bo'lib o'tgan xalqaro konferentsiyada Kioto protokoli qabul qilindi. U 2005 yilda ushbu Protokolni ratifikatsiya qilgan ishtirokchi davlatlar, shu jumladan Rossiya tomonidan issiqxona gazlari chiqindilari uchun maxsus kvotalar belgilaydi.

Ushbu kitobni yozish paytida, iqlim o'zgarishiga bag'ishlangan so'nggi konferentsiyalardan biri 2015 yil 30 noyabrdan 12 dekabrgacha bo'lgan Parijda bo'lib o'tgan Iqlim konferentsiyasidir. sayyoramizning o'rtacha harorati 2100 yilga kelib 2 ° C dan oshmaydi.

Shunday qilib, qisqa to'lqinli va uzun to'lqinli nurlanishning turli oqimlarining o'zaro ta'siri natijasida yer yuzasi doimiy ravishda issiqlikni oladi va yo'qotadi. Radiatsiyaning kirib kelishi va chiqishining natijaviy qiymati radiatsiya balansi (IN), bu er yuzasi va havoning er qatlamining issiqlik holatini, ya'ni ularni isitish yoki sovutishni aniqlaydi:

IN = Q- «k - ?eff = 60 - A)-? ef =

= (5"sin/^ > + D)(l-A)-E^f = B k + B a. (

Radiatsiya balansi to'g'risidagi ma'lumotlar tabiiy sharoitda ham, me'moriy muhitda ham turli sirtlarni isitish va sovutish darajasini baholash, binolar va inshootlarning issiqlik rejimini hisoblash, bug'lanishni, tuproqdagi issiqlik zaxiralarini aniqlash, qishloq xo'jaligini sug'orish normalarini aniqlash uchun zarurdir. maydonlar va boshqa xalq xo'jaligi maqsadlari.

O'lchash usullari. Iqlim naqshlarini tushunish va mikroiqlim sharoitlarini shakllantirish uchun Yerning radiatsiya balansini o'rganishning muhim ahamiyati uning tarkibiy qismlari bo'yicha kuzatuv ma'lumotlarining asosiy rolini belgilaydi - aktinometrik kuzatishlar.

Rossiyadagi meteorologik stantsiyalarda u qo'llaniladi termoelektrik usul radiatsiya oqimlarini o'lchash. O'lchangan nurlanish asboblarning qora qabul qiluvchi yuzasi tomonidan so'riladi, issiqlikka aylanadi va termopilning faol birikmalarini isitadi, passiv birikmalar esa nurlanish bilan isitilmaydi va pastroq haroratga ega. Faol va passiv ulanishlar haroratining farqi tufayli termopilning terminalida o'lchangan nurlanishning intensivligiga mutanosib bo'lgan termoelektromotor kuch paydo bo'ladi. Shunday qilib, aktinometrik asboblarning aksariyati qarindosh- ular radiatsiya oqimlarini o'zlari emas, balki ularga mutanosib bo'lgan miqdorlarni - oqim yoki kuchlanishni o'lchaydilar. Shu maqsadda qurilmalar, masalan, raqamli multimetrlarga, ilgari esa ko'rsatkichli galvanometrlarga ulangan. Shu bilan birga, har bir qurilmaning pasporti shunday deb ataladigan narsalarni o'z ichiga oladi "konversiya omili" - elektr o'lchash moslamasining bo'linish narxi (Vt / m2). Ushbu multiplikator ma'lum bir nisbiy asbobning ko'rsatkichlarini o'qishlar bilan solishtirish orqali hisoblanadi mutlaq qurilmalar - pirgelometrlar.

Mutlaq qurilmalarning ishlash printsipi boshqacha. Shunday qilib, Ångström kompensatsion pireliometrida qoraygan metall plastinka quyoshga ta'sir qiladi, boshqa shunga o'xshash plastinka esa soyada qoladi. Ular o'rtasida harorat farqi paydo bo'lib, u plitalarga biriktirilgan termoelement birikmalariga o'tkaziladi va shu bilan termoelektrik oqim qo'zg'atiladi. Bunday holda, batareyadan oqim quyoshdagi plastinka bilan bir xil haroratgacha qizdirilguncha soyali plastinka orqali o'tadi, shundan so'ng termoelektrik oqim yo'qoladi. O'tgan "kompensatsiya" oqimining kuchiga asoslanib, qoraygan plastinka tomonidan qabul qilingan issiqlik miqdorini aniqlash mumkin, bu esa, o'z navbatida, birinchi plastinka tomonidan Quyoshdan olingan issiqlik miqdoriga teng bo'ladi. Shu tarzda quyosh radiatsiyasi miqdorini aniqlash mumkin.

Rossiyada (va ilgari SSSRda) radiatsiya balansining tarkibiy qismlarini kuzatishni o'tkazadigan ob-havo stantsiyalarida aktinometrik ma'lumotlar seriyasining bir xilligi bir xil turdagi asboblardan foydalanish va ularni sinchkovlik bilan kalibrlash, shuningdek bir xil o'lchash va ma'lumotlarni qayta ishlash texnikasi. Integral quyosh nurlanishini qabul qiluvchilar sifatida (

Savinov-Yanishevskiy termoelektrik aktinometrida, uning ko'rinishi rasmda ko'rsatilgan. 1.6, qabul qiluvchi qism kumush folgadan yasalgan yupqa metall qoraygan disk bo'lib, unga termopilning g'alati (faol) birikmalari izolyatsiya orqali yopishtiriladi. O'lchovlar vaqtida bu disk quyosh nurlanishini o'zlashtiradi, buning natijasida disk va faol birikmalarning harorati oshadi. Bir tekis (passiv) birikmalar izolyatsiyalash orqali qurilma korpusidagi mis halqaga yopishtiriladi va tashqi havo haroratiga yaqin haroratga ega. Ushbu harorat farqi, termopilning tashqi konturini yopayotganda, quvvati quyosh nurlanishining intensivligiga mutanosib bo'lgan termoelektrik oqim hosil qiladi.

Guruch. 1.6.

Piranometrda (1.7-rasm) qabul qiluvchi qism ko'pincha kiruvchi nurlanish ta'sirida tengsiz isitiladigan, qora va oq rangli birikmalarga ega bo'lgan, masalan, manganin va konstantandan tayyorlangan termoelementlar batareyasini ifodalaydi. Osmonning butun qabridan tarqoq nurlanishni sezish uchun qurilmaning qabul qiluvchi qismi gorizontal holatda bo'lishi kerak. Piranometr to'g'ridan-to'g'ri nurlanishdan ekran bilan soyalanadi va shisha qopqoq bilan atmosferadan qarshi nurlanishdan himoyalangan. Umumiy nurlanishni o'lchashda piranometr to'g'ridan-to'g'ri nurlardan soyalanmaydi.

Guruch. 1.7.

Maxsus qurilma (katlama plitasi) piranometr boshini ikkita holatda joylashtirish imkonini beradi: qabul qilgich yuqoriga va pastga. Ikkinchi holda, piranometr er yuzasidan aks ettirilgan qisqa to'lqinli nurlanishni o'lchaydi. Marshrutni kuzatishda, deyiladi piyoda yurish albe-dometer, tutqich bilan egilgan gimbalga ulangan piranometr boshi.

Termoelektr balans o'lchagich termopilli korpus, ikkita qabul qiluvchi plastinka va tutqichdan iborat (1.8-rasm). Disk shaklidagi korpus (/) termopil o'rnatiladigan kvadrat kesimga ega (2). Tutqich ( 3 ), tanaga lehimlangan, balans o'lchagichni stendga o'rnatish uchun xizmat qiladi.

Guruch. 1.8.

Balans o'lchagichning qoraygan qabul qilish plitasi yuqoriga, ikkinchisi - pastga, er yuzasiga yo'naltirilgan. Soyasiz balans o'lchagichning ishlash printsipi faol yuzaga keladigan barcha turdagi nurlanishlar (U, /) va E a), yuqoriga qaragan holda qurilmaning qoraygan qabul qiluvchi yuzasi va faol sirtdan chiqadigan barcha turdagi nurlanishlar tomonidan so'riladi (/? k, /? l va E 3), pastga yo'naltirilgan plastinka tomonidan so'riladi. Har bir qabul qiluvchi plitaning o'zi ham uzoq to'lqinli nurlanishni chiqaradi, bundan tashqari, issiqlik almashinuvi atrofdagi havo va qurilma tanasi bilan sodir bo'ladi. Biroq, korpusning yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli ko'proq issiqlik uzatish sodir bo'ladi, bu esa qabul qiluvchi plitalar o'rtasida sezilarli harorat farqi paydo bo'lishiga imkon bermaydi. Shu sababli ikkala plitaning ichki nurlanishini e'tiborsiz qoldirish mumkin va ularning isishidagi farqdan balans o'lchagich joylashgan tekislikdagi har qanday sirtning radiatsiya balansining qiymatini aniqlash mumkin.

Balans o'lchagichning qabul qiluvchi sirtlari shisha qopqoq bilan qoplanmaganligi sababli (aks holda uzoq to'lqinli nurlanishni o'lchash mumkin bo'lmaydi), bu qurilmaning ko'rsatkichlari shamol tezligiga bog'liq bo'lib, bu qabul qiluvchi yuzalarning harorat farqini kamaytiradi. Shu sababli, balans o'lchagichning ko'rsatkichlari shamol tezligini qurilma darajasida oldindan o'lchab, tinch sharoitga olib keladi.

Uchun avtomatik ro'yxatga olish o'lchovlar, yuqorida tavsiflangan qurilmalarda paydo bo'ladigan termoelektrik oqim qayd qiluvchi elektron potentsiometrga beriladi. Tok kuchining o'zgarishi harakatlanuvchi qog'oz lentada qayd etiladi, aktinometr esa avtomatik ravishda aylanishi kerak, shunda uning qabul qiluvchi qismi Quyoshga ergashadi va piranometr doimo to'g'ridan-to'g'ri nurlanishdan maxsus halqa himoyasi bilan soyalanishi kerak.

Aktinometrik kuzatishlar, asosiy meteorologik kuzatishlardan farqli ravishda, kuniga olti marta quyidagi vaqtlarda: 00:30, 06:30, 09:30, 12:30, 15:30 va 18:30 da amalga oshiriladi. Qisqa to'lqinli nurlanishning barcha turlarining intensivligi Quyoshning ufqdan balandligiga bog'liq bo'lganligi sababli, kuzatish davrlari quyidagilarga muvofiq belgilanadi. quyosh vaqti degani stantsiyalar.

Xarakterli qadriyatlar. To'g'ridan-to'g'ri va umumiy radiatsiya oqimlarining kattaligi me'moriy va iqlimiy tahlilda eng muhim rollardan birini o'ynaydi. Ufqning yon tomonlaridagi binolarning yo'nalishi, ularning kosmik rejalashtirish va rangli echimlari, ichki joylashuvi, yorug'lik teshiklarining o'lchamlari va boshqa bir qator me'moriy xususiyatlar ularning hisobga olinishi bilan bog'liq. Shuning uchun xarakterli qiymatlarning kunlik va yillik o'zgarishi quyosh nurlanishining ushbu qiymatlari uchun maxsus ko'rib chiqiladi.

Energiya yoritilishi bulutsiz osmon ostida to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlanishi bilan xarakterlanadi quyosh nuri yo'lida quyosh balandligi, atmosfera xususiyatlariga bog'liq shaffoflik koeffitsienti(quyosh nurlari vertikal tushganda quyosh nurlanishining qaysi qismi er yuzasiga etib borishini ko'rsatadigan qiymat) va bu yo'lning uzunligi.

Bulutsiz osmon ostidagi to'g'ridan-to'g'ri quyosh radiatsiyasi juda oddiy kunlik tsiklga ega bo'lib, maksimali tushga yaqin bo'ladi (1.9-rasm). Rasmdan ko'rinib turibdiki, kun davomida quyosh radiatsiyasi oqimi birinchi navbatda tez, so'ngra quyosh chiqqandan peshingacha asta-sekin ortadi, keyin esa peshindan to quyosh botguncha tez kamayadi. Yanvar va iyul oylarida musaffo osmon ostida kunduzgi nurlanishdagi farqlar, birinchi navbatda, quyoshning peshin balandligidagi farqlar bilan bog'liq bo'lib, qishda yozga qaraganda pastroqdir. Shu bilan birga, kontinental hududlarda ertalab va tushdan keyin atmosfera shaffofligining farqi tufayli kunlik tsiklning assimetriyasi tez-tez kuzatiladi. Atmosferaning shaffofligi to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlanishining o'rtacha oylik qiymatlarining yillik kursiga ham ta'sir qiladi. Bulutsiz osmon ostidagi maksimal radiatsiya bahor oylariga o'tishi mumkin, chunki bahorda atmosferadagi chang va namlik kuzga qaraganda past bo'ladi.

5 1, kVt/m 2

b", kVt/m2

Guruch. 1.9.

va o'rtacha bulutli sharoitda (b):

7 - iyul oyida nurlarga perpendikulyar sirtda; 2 - iyul oyida gorizontal yuzada; 3 - yanvarda perpendikulyar sirtda; 4 - yanvar oyida gorizontal yuzada

Bulutlilik quyosh radiatsiyasining kelishini kamaytiradi va uning kunlik tsiklini sezilarli darajada o'zgartirishi mumkin, bu esa kunduzgi va kunduzgi soatlik summalarning nisbatida namoyon bo'ladi. Shunday qilib, Rossiyaning ko'pgina kontinental mintaqalarida bahor-yoz oylarida peshindan oldingi soatlarda to'g'ridan-to'g'ri nurlanishning soatlik miqdori tushdan keyinga qaraganda ko'proq (1.9-rasm, 1.9-rasm). b). Bu, asosan, bulutlilikning kunlik o'zgarishi bilan belgilanadi, u ertalab soat 9-10 da rivojlana boshlaydi va tushdan keyin maksimal darajaga etadi va shu bilan radiatsiyani kamaytiradi. Haqiqiy bulutli sharoitda to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlari oqimining umumiy qisqarishi juda muhim bo'lishi mumkin. Misol uchun, musson iqlimi bo'lgan Vladivostokda yozda bu yo'qotishlar 75% ni tashkil qiladi va Sankt-Peterburgda, hatto o'rtacha yilda ham bulutlar to'g'ridan-to'g'ri radiatsiyaning 65% ning er yuzasiga tushishiga to'sqinlik qiladi, Moskvada - taxminan yarmi. .

Tarqatish yillik miqdorlar Rossiya hududida o'rtacha bulutli sharoitda to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlanishi rasmda ko'rsatilgan. 1.10. Quyosh nurlari miqdorini kamaytiradigan bu omil ko'p jihatdan atmosfera sirkulyatsiyasiga bog'liq bo'lib, bu radiatsiyaning kenglik bo'yicha taqsimlanishining buzilishiga olib keladi.

Rasmdan ko'rinib turibdiki, umuman olganda, gorizontal yuzaga keladigan to'g'ridan-to'g'ri nurlanishning yillik miqdori yuqoridan pastroq kengliklarga 800 dan deyarli 3000 MJ/m2 gacha oshadi. Rossiyaning Evropa qismida bulutlarning ko'pligi Sharqiy Sibir mintaqalariga nisbatan yillik miqdorning kamayishiga olib keladi, bu erda, asosan, qishda Osiyo antisiklonining ta'siri tufayli yillik miqdorlar ko'payadi. Shu bilan birga, yozgi musson Uzoq Sharqdagi qirg'oqbo'yi hududlarida yillik radiatsiya oqimining pasayishiga olib keladi. Rossiya hududida to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlanishining kunduzgi intensivligidagi o'zgarishlar diapazoni yozda 0,54-0,91 kVt / m 2 dan qishda 0,02-0,43 kVt / m 2 gacha o'zgarib turadi.

Tarqalgan radiatsiya gorizontal yuzaga kirish ham kun davomida o'zgarib turadi, tushgacha ko'payadi va undan keyin kamayadi (1.11-rasm).

To'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlanishida bo'lgani kabi, diffuz nurlanishning kelishiga nafaqat quyosh balandligi va kunning uzunligi, balki atmosferaning shaffofligi ham ta'sir qiladi. Biroq, ikkinchisining kamayishi tarqoq nurlanishning ko'payishiga olib keladi (to'g'ridan-to'g'ri nurlanishdan farqli o'laroq). Bundan tashqari, tarqalgan radiatsiya bulut qoplamiga juda bog'liq: o'rtacha bulutli sharoitda uning kelishi musaffo osmon ostida kuzatilgan qiymatlardan ikki baravar yuqori. Ba'zi kunlarda bulutlilik bu ko'rsatkichni 3-4 barobar oshiradi. Shunday qilib, tarqoq nurlanish, ayniqsa, Quyoshning past holatida to'g'ridan-to'g'ri radiatsiyani sezilarli darajada to'ldirishi mumkin.

Guruch. 1.10. O'rtacha bulutli sharoitda gorizontal yuzaga keladigan to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlari yiliga MJ/m2 (1 MJ/m2 = 0,278 kVt? h/m2)

/), kVt/m 2 0,3 g

• 0,2 -
• 0,1 -

4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 soat

Guruch. 1.11.

va o'rtacha bulutli sharoitda (b)

Tropiklarda tarqalgan quyosh nurlanishining miqdori to'g'ridan-to'g'ri radiatsiyaning 50 dan 75% gacha; 50-60 ° kenglikda u to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlanishiga yaqin, yuqori kengliklarda esa deyarli butun yil davomida to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlanishidan oshib ketadi.

Tarqalgan nurlanish oqimiga ta'sir qiluvchi juda muhim omil hisoblanadi albedo pastki yuzasi. Agar albedo etarlicha katta bo'lsa, u holda atmosfera tomonidan orqaga tarqalib, pastki sirtdan aks ettirilgan nurlanish tarqoq nurlanishning kelishini sezilarli darajada oshirishi mumkin. Ta'sir eng katta aks ettirish xususiyatiga ega bo'lgan qor qoplamining mavjudligida eng aniq namoyon bo'ladi.

Bulutsiz osmon ostidagi umumiy radiatsiya (mumkin nurlanish) joyning kengligi, quyosh balandligi, atmosferaning optik xususiyatlari va uning ostidagi sirtning tabiatiga bog'liq. Tiniq osmon sharoitida u oddiy kunlik tsiklga ega bo'lib, peshin vaqtida maksimal ko'rsatkichga ega. To'g'ridan-to'g'ri nurlanishga xos bo'lgan sutkalik tsiklning assimetriyasi umumiy nurlanishda kam namoyon bo'ladi, chunki kunning ikkinchi yarmida atmosfera loyqaligining oshishi natijasida to'g'ridan-to'g'ri nurlanishning kamayishi tarqoq nurlanishning ko'payishi bilan qoplanadi. bir xil omil. Yillik kursda hududning ko'p qismida bulutsiz osmon ostida umumiy radiatsiyaning maksimal intensivligi

Rossiya hududi iyun oyida quyoshning maksimal balandligi tufayli kuzatiladi. Biroq, ba'zi hududlarda bu ta'sir atmosfera shaffofligi ta'siri bilan qoplangan va maksimal may oyiga siljiydi (masalan, Transbaikaliya, Primorye, Saxalin va Sharqiy Sibirning bir qator mintaqalarida). Oylik va yillik umumiy quyosh radiatsiyasining bulutsiz osmon ostida taqsimoti jadvalda keltirilgan. 1.9 va rasmda. 1.12 kenglik bo'yicha o'rtacha qiymatlar ko'rinishida.

Berilgan jadval va rasmdan ko'rinib turibdiki, yilning barcha fasllarida quyosh balandligi o'zgarishiga mos ravishda shimoldan janubga qarab nurlanishning intensivligi ham, miqdori ham ortadi. Istisno - maydan iyulgacha bo'lgan davr, uzoq kun uzunligi va quyosh balandligi kombinatsiyasi shimolda va umuman Rossiyada umumiy radiatsiyaning ancha yuqori qiymatlarini ta'minlaydi, radiatsiya maydoni xiralashgan, ya'ni. aniq gradientlarga ega emas.

1.9-jadval

Gorizontal yuzada jami quyosh radiatsiyasi

bulutsiz osmon bilan (kVt / m 2)

	Geografik kenglik, ° N
sentyabr

Guruch. 1.12. Turli kengliklarda bulutsiz osmon bilan gorizontal yuzada jami quyosh nurlanishi (1 MJ/m2 = 0,278 kVt/m2)

Agar bulutlilik bo'lsa jami quyosh radiatsiyasi nafaqat bulutlarning soni va shakli, balki quyosh diskining holati bilan ham belgilanadi. Quyosh diski bulutlar orqali porlaganda, bulutsiz sharoitlarga nisbatan umumiy radiatsiya hatto tarqalgan nurlanishning ko'payishi tufayli ortishi mumkin.

O'rtacha bulutli sharoitlar uchun umumiy radiatsiyaning to'liq tabiiy kunlik o'zgarishi kuzatiladi: quyosh chiqishidan peshingacha asta-sekin o'sish va tushdan quyosh botishiga qadar pasayish. Shu bilan birga, bulutlilikning kunlik o'zgarishi bulutsiz osmonga xos bo'lgan tushga nisbatan o'zgaruvchanlikning simmetriyasini buzadi. Shunday qilib, Rossiyaning aksariyat hududlarida issiq davrda umumiy radiatsiyaning tushdan oldingi qiymatlari kunduzgi ko'rsatkichlardan 3-8% ga yuqori, Uzoq Sharqning mussonli hududlari bundan mustasno, bunda nisbati qarama-qarshi. Umumiy nurlanishning o'rtacha uzoq muddatli oylik yig'indisining yillik kursida astronomik omil bilan bir qatorda aylanma koeffitsienti (bulutlilik ta'sirida) paydo bo'ladi, shuning uchun maksimal iyundan iyulgacha va hatto maygacha siljishi mumkin (2-rasm). 1.13).

• 600 -
• 500 -
• 400 -
• 300 -
• 200 -

m. Chelyuskin

Salekhard

Arxangelsk

Sankt-Peterburg

Petropavlovsk

Kamchatskiy

Xabarovsk

Astraxan

Guruch. 1.13. Haqiqiy bulutli sharoitda Rossiyaning alohida shaharlarida gorizontal yuzada jami quyosh radiatsiyasi (1 MJ / m 2 = 0,278 kVt / m 2)

5", MJ/m 2 700

Shunday qilib, umumiy radiatsiyaning haqiqiy oylik va yillik kelishi mumkin bo'lgan narsalarning faqat bir qismidir. Yozda mumkin bo'lgan miqdorlardan haqiqiy miqdorlarning eng katta og'ishi Uzoq Sharqda kuzatiladi, bu erda bulutlilik umumiy radiatsiyani 40-60% ga kamaytiradi. Umuman olganda, umumiy radiatsiyaning umumiy yillik oqimi Rossiya hududi bo'ylab kenglik yo'nalishi bo'yicha o'zgarib turadi, shimoliy dengizlar qirg'oqlarida 2800 MJ / m2 dan Rossiyaning janubiy hududlarida - Shimoliy hududlarda 4800-5000 MJ / m2 gacha ko'tariladi. Kavkaz, Quyi Volga, Transbaikaliya va Primorsk o'lkasi (1.14-rasm).

Guruch. 1.14. Gorizontal yuzaga keladigan umumiy radiatsiya, yiliga MJ/m2

Yozda, turli kengliklarda joylashgan shaharlar o'rtasidagi haqiqiy bulut sharoitida umumiy quyosh radiatsiyasidagi farqlar birinchi qarashda ko'rinadigan darajada "dramatik" emas. Rossiyaning Astraxandan Cape Chelyuskingacha bo'lgan Evropa qismi uchun bu qiymatlar 550-650 MJ / m2 oralig'ida. Qishda, qutb kechasi kiradigan Arktikadan tashqari aksariyat shaharlarda umumiy radiatsiya oyiga 50-150 MJ/m2 ni tashkil qiladi.

Taqqoslash uchun: shaharsozlik uchun o'rtacha yanvar issiqlik ko'rsatkichlari (Moskva uchun haqiqiy ma'lumotlar asosida hisoblangan) shahar markazlarida oyiga 220 MJ / m2 dan past zichlikdagi turar-joy qurilishi bo'lgan avtomagistrallarda 120-150 MJ / m2 gacha. Ishlab chiqarish va kommunal-ombor zonalari hududlarida yanvar oyida issiqlik ko'rsatkichlari 140 MJ / m 2 ni tashkil qiladi. Yanvar oyida Moskvada jami quyosh radiatsiyasi 62 MJ / m 2 ni tashkil qiladi. Shunday qilib, qishda, quyosh radiatsiyasidan foydalanish orqali, hatto o'rtacha zichlikdagi binoning hisoblangan issiqligining 10-15% dan ko'p bo'lmagan qismini (quyosh panellarining samaradorligi 40% ni hisobga olgan holda) qoplash mumkin. Irkutsk va Yakutsk, quyoshli qishki ob-havo bilan mashhur, hatto ularning hududi to'liq fotovoltaik panellar bilan qoplangan bo'lsa ham.

Yozda jami quyosh radiatsiyasi 6-9 barobar ortadi, issiqlik sarfi esa qishga nisbatan 5-7 marta kamayadi. Iyul oyida issiqlik indekslari turar-joylarda 35 MJ / m2 yoki undan kamroq va sanoat hududlarida 15 MJ / m2 yoki undan kamroqgacha kamayadi, ya'ni. umumiy quyosh radiatsiyasining 3-5% dan ko'p bo'lmagan qiymatlarga. Shuning uchun, yozda, isitish va yoritishga bo'lgan ehtiyoj minimal bo'lganda, butun Rossiya bo'ylab qayta ishlanmaydigan ushbu qayta tiklanadigan tabiiy resursning ko'pligi mavjud bo'lib, bu hech bo'lmaganda shaharlarda va turar-joy binolarida fotovoltaik panellardan foydalanishning maqsadga muvofiqligini yana bir bor shubha ostiga qo'yadi. .

Elektr energiyasi iste'moli (isitish va issiq suv ta'minotisiz), shuningdek, binolarning umumiy maydonining notekis taqsimlanishi, aholi zichligi va turli hududlarning funktsional maqsadi bilan bog'liq.

Issiqlik zichligi - 1 m 2 bino maydoni uchun barcha turdagi energiya (elektr energiyasi, isitish, issiq suv ta'minoti) iste'molining o'rtacha ko'rsatkichi.

zich joylashgan hududlarda oyiga 37 MJ/m 2 dan (yillik miqdorning 1/12 qismi sifatida hisoblangan) va qurilish zichligi past bo'lgan joylarda oyiga 10-15 MJ / m 2 gacha bo'lgan holatlar. Kunduzi va yozda elektr energiyasi iste'moli tabiiy ravishda kamayadi. Ko'pgina turar-joy va aralash foydalanish joylarida iyul oyida elektr energiyasini iste'mol qilish zichligi 8-12 MJ / m2 ni tashkil qiladi, Moskvada haqiqiy bulutli sharoitda jami quyosh radiatsiyasi taxminan 600 MJ / m2 ni tashkil qiladi. Shunday qilib, shaharlarning elektr ta'minoti ehtiyojlarini qoplash uchun (Moskva misolida) quyosh nurlanishining atigi 1,5-2% dan foydalanish kerak. Qolgan radiatsiya, agar utilizatsiya qilinsa, ortiqcha bo'ladi. Shu bilan birga, elektr ta'minoti tizimlariga yuk maksimal darajada bo'lgan, quyosh zo'rg'a yoki umuman porlamaydigan kechki va tungi vaqtda yoritish uchun kunduzgi quyosh nurlanishini to'plash va saqlash masalasi haligacha hal etilgan. Buning uchun quyosh hali ancha baland bo'lgan va Quyosh allaqachon ufqdan pastga botgan hududlar o'rtasida uzoq masofalarga elektr energiyasini uzatish kerak bo'ladi. Shu bilan birga, tarmoqlardagi elektr yo'qotishlari fotovoltaik panellardan foydalanish orqali uni tejash bilan solishtirish mumkin bo'ladi. Yoki ishlab chiqarish, o'rnatish va keyinchalik yo'q qilish uchun energiya sarfini talab qiladigan yuqori quvvatli batareyalardan foydalanish kerak bo'ladi, ular butun ishlash davrida to'plangan energiya tejash hisobidan qoplanishi dargumon.

Shahar miqyosida elektr ta'minotining muqobil manbai sifatida quyosh panellariga o'tishning maqsadga muvofiqligini shubha ostiga qo'yadigan yana bir muhim omil shundaki, fotovoltaik elementlarning ishlashi shaharda so'rilgan quyosh radiatsiyasining sezilarli darajada oshishiga olib keladi va natijada shaharda havo haroratining ko'tarilishi. yozda shahar. Shunday qilib, fotovoltaik panellar va ulardan quvvatlanadigan ichki konditsionerlar hisobiga sovutish bilan bir vaqtda shaharda havo haroratining umumiy ko'tarilishi sodir bo'ladi, bu oxir-oqibatda elektr energiyasini tejashning barcha iqtisodiy va ekologik afzalliklarini nolga kamaytiradi. juda qimmat fotovoltaik panellar.

Bundan kelib chiqadiki, quyosh nurlanishini elektr energiyasiga aylantirish uchun uskunalarni o'rnatish juda cheklangan holatlar ro'yxatida oqlanadi: faqat yozda, faqat quruq, issiq, qisman bulutli ob-havo bo'lgan iqlimli hududlarda, faqat kichik shaharlarda yoki alohida yozgi qishloqlarda va faqat bu elektr energiyasi konditsionerlik va binolarning ichki muhitini ventilyatsiya qilish bo'yicha qurilmalarni ishlatish uchun ishlatilsa. Boshqa hollarda - boshqa hududlarda, boshqa shahar sharoitlarida va yilning boshqa vaqtlarida - mo''tadil iqlim sharoitida joylashgan o'rta va yirik shaharlardagi oddiy binolarni elektr va issiqlik ta'minoti ehtiyojlari uchun fotovoltaik panellar va quyosh kollektorlaridan foydalanish samarasizdir.

Quyosh nurlanishining bioklimatik ahamiyati. Quyosh radiatsiyasining tirik organizmlarga ta'sirining hal qiluvchi roli quyosh spektrining ko'rinadigan va infraqizil qismlarida issiqlik energiyasi hisobiga ularning radiatsiya va issiqlik balanslarini shakllantirishda ishtirok etishdan iborat.

Ko'rinadigan nurlar organizmlar uchun ayniqsa muhimdir. Aksariyat hayvonlar, odamlar kabi, yorug'likning spektral tarkibini yaxshi ajratadilar va ba'zi hasharotlar hatto ultrabinafsha diapazonida ham ko'rishadi. Engil ko'rish va yorug'lik yo'nalishiga ega bo'lish omon qolishning muhim omilidir. Misol uchun, insonda rangni ko'rishning mavjudligi hayotdagi eng psixo-emotsional va optimallashtiruvchi omillardan biridir. Qorong'ida bo'lish teskari ta'sirga ega.

Ma'lumki, yashil o'simliklar organik moddalarni sintez qiladi va shuning uchun boshqa barcha organizmlar, shu jumladan odamlar uchun oziq-ovqat ishlab chiqaradi. Hayot uchun zarur bo'lgan bu jarayon quyosh nurlanishini assimilyatsiya qilish jarayonida sodir bo'ladi va o'simliklar 0,38-0,71 mikron to'lqin uzunligi oralig'ida spektrning ma'lum bir diapazonidan foydalanadilar. Bu nurlanish deyiladi fotosintetik faol nurlanish(PAR) va o'simliklarning mahsuldorligi uchun juda muhimdir.

Yorug'likning ko'rinadigan qismi tabiiy yorug'likni yaratadi. Unga nisbatan barcha o'simliklar yorug'likni yaxshi ko'radigan va soyaga chidamli bo'linadi. Yorug'likning etarli emasligi poyaning zaiflashishiga olib keladi, o'simliklarda quloq va quloqlarning shakllanishini susaytiradi, madaniy o'simliklardagi shakar miqdori va yog'lar miqdorini kamaytiradi, mineral oziqlantirish va o'g'itlardan foydalanishni qiyinlashtiradi.

Biologik harakat infraqizil nurlar ular o'simlik va hayvonlarning to'qimalari tomonidan so'rilganida termal effektdan iborat. Bunda molekulalarning kinetik energiyasi o'zgaradi, elektr va kimyoviy jarayonlar tezlashadi. Infraqizil nurlanish tufayli o'simliklar va hayvonlarning atrofdagi kosmosdan oladigan issiqlik etishmasligi (ayniqsa baland tog'li hududlarda va baland kengliklarda) qoplanadi.

Ultraviyole nurlanish biologik xususiyatlari va odamlarga ta'siri bo'yicha ular odatda uchta hududga bo'linadi: A hududi - to'lqin uzunligi 0,32 dan 0,39 mikrongacha; B hududi - 0,28 dan 0,32 mkm gacha va C mintaqasi - 0,01 dan 0,28 mkm gacha. A hududi nisbatan zaif ifodalangan biologik ta'sir bilan tavsiflanadi. Bu faqat bir qator organik moddalarning floresansini keltirib chiqaradi, odamlarda terida pigment hosil bo'lishiga va engil eritemaga (terining qizarishi) yordam beradi.

B maydonining nurlari ancha faolroq.Organizmlarning ultrabinafsha nurlanishiga turli reaksiyalari, teridagi, qondagi o'zgarishlar va boshqalar. asosan ular tufayli. Ultraviyole nurlanishning ma'lum vitamin hosil qiluvchi ta'siri shundaki, ergosteron ozuqa moddalari o'sish va metabolizmga kuchli ogohlantiruvchi ta'sir ko'rsatadigan O vitaminiga aylanadi.

Tirik hujayralarga eng kuchli biologik ta'sir C maydonining nurlari tomonidan amalga oshiriladi. Quyosh nurlarining bakteritsid ta'siri asosan ular bilan bog'liq. Kichik dozalarda ultrabinafsha nurlar o'simliklar, hayvonlar va odamlar, ayniqsa bolalar uchun zarurdir. Biroq, ko'p miqdorda mintaqa C nurlari barcha tirik mavjudotlar uchun halokatli bo'lib, Yerdagi hayot faqat bu qisqa to'lqinli nurlanish atmosferaning ozon qatlami tomonidan deyarli butunlay to'sib qo'yilganligi sababli mumkin. Ultrabinafsha nurlanishning haddan tashqari dozalarining biosfera va odamlarga ta'siri masalasini hal qilish so'nggi o'n yilliklarda Yer atmosferasining ozon qatlamining emirilishi tufayli ayniqsa dolzarb bo'lib qoldi.

Yer yuzasiga tushgan ultrabinafsha nurlanishning (UVR) tirik organizmga ta'siri juda xilma-xildir. Yuqorida aytib o'tilganidek, o'rtacha dozalarda u foydali ta'sir ko'rsatadi: hayotiylikni oshiradi va tananing yuqumli kasalliklarga chidamliligini oshiradi. UVR etishmasligi UV tanqisligi yoki UV ochligi deb ataladigan patologik hodisalarga olib keladi va E vitamini etishmasligida o'zini namoyon qiladi, bu esa organizmdagi fosfor-kaltsiy almashinuvining buzilishiga olib keladi.

Haddan tashqari UVR juda jiddiy oqibatlarga olib kelishi mumkin: teri saratoni shakllanishi, boshqa onkologik shakllanishlarning rivojlanishi, fotokeratit ("qor ko'rligi"), fotokon'yunktivit va hatto kataraktning paydo bo'lishi; tirik organizmlarning immun tizimining buzilishi, shuningdek o'simliklardagi mutagen jarayonlar; qurilish va arxitekturada keng qo'llaniladigan polimer materiallarning xususiyatlarining o'zgarishi va buzilishi. Masalan, ultrabinafsha nurlanishi fasad bo'yoqlarining rangini o'zgartirishi yoki polimer pardozlash va konstruktiv qurilish mahsulotlarini mexanik ravishda yo'q qilishga olib kelishi mumkin.

Quyosh nurlanishining arxitektura-qurilish ahamiyati. Quyosh energiyasi to'g'risidagi ma'lumotlar binolar va isitish va havoni tozalash tizimlarining issiqlik balansini hisoblashda, turli xil materiallarning qarish jarayonlarini tahlil qilishda, radiatsiyaning insonning termal holatiga ta'sirini hisobga olgan holda, optimal tur tarkibini tanlashda qo'llaniladi. ma'lum bir hududni obodonlashtirish va boshqa ko'plab maqsadlar uchun yashil maydonlar. Quyosh radiatsiyasi er yuzasining tabiiy yoritilishi rejimini belgilaydi, bu haqda bilish energiya sarfini rejalashtirish, turli tuzilmalarni loyihalash va transportni tashkil qilishda zarurdir. Shunday qilib, radiatsiya rejimi etakchi shaharsozlik va arxitektura va qurilish omillaridan biridir.

Binolarni izolyatsiyalash gigienik rivojlanishning eng muhim shartlaridan biridir, shuning uchun muhim ekologik omil sifatida sirtlarni to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlari bilan nurlantirishga alohida e'tibor beriladi. Shu bilan birga, Quyosh nafaqat ichki muhitga gigienik ta'sir ko'rsatadi, patogen organizmlarni o'ldiradi, balki insonga psixologik ta'sir ko'rsatadi. Bunday nurlanishning ta'siri quyosh nuriga ta'sir qilish jarayonining davomiyligiga bog'liq, shuning uchun insolyatsiya soatlarda o'lchanadi va uning davomiyligi Rossiya Sog'liqni saqlash vazirligining tegishli hujjatlari bilan standartlashtiriladi.

Binolarning ichki muhiti, odamlarning mehnati va dam olishi uchun qulay shart-sharoitlarni ta'minlaydigan talab qilinadigan minimal quyosh nurlanishi yashash va ish joylarining zarur yoritilishidan, inson tanasi uchun zarur bo'lgan ultrabinafsha nurlanish miqdoridan, so'rilgan issiqlik miqdoridan iborat. tashqi to'siqlar bilan va binolar ichida ko'chiriladi, ichki muhitning issiqlik qulayligini ta'minlaydi. Ushbu talablar asosida arxitektura va rejalashtirish qarorlari qabul qilinadi, yashash xonalari, oshxonalar, kommunal va ish joylarining yo'nalishi aniqlanadi. Agar quyosh nurlari haddan tashqari ko'p bo'lsa, lodjiyalar, panjurlar, panjurlar va boshqa quyoshdan himoya vositalarini o'rnatish kerak.

Har xil yo'naltirilgan sirtlarga (vertikal va gorizontal) tushadigan quyosh nurlanishining (to'g'ridan-to'g'ri va diffuz) miqdorini tahlil qilish quyidagi miqyosda o'tkazilishi tavsiya etiladi:

• oyiga 50 kVt / m 2 dan kam - ahamiyatsiz nurlanish;
• Oyiga 50-100 kVt soat / m 2 - o'rtacha radiatsiya;
• Oyiga 100-200 kVt soat / m 2 - yuqori radiatsiya;
• oyiga 200 kVt dan ortiq / m 2 - ortiqcha radiatsiya.

Mo''tadil kengliklarda, asosan, qish oylarida kuzatilgan ahamiyatsiz radiatsiya bilan uning binolarning issiqlik balansiga qo'shgan hissasi shunchalik kichikki, uni e'tiborsiz qoldirish mumkin. Mo''tadil kengliklarda o'rtacha nurlanish bilan yer yuzasi va unda joylashgan binolar, inshootlar, sun'iy yuzalar va boshqalarning radiatsiya balansining salbiy qiymatlari mintaqasiga o'tish sodir bo'ladi. Shu munosabat bilan, ular kun davomida quyoshdan issiqlik olishdan ko'ra, kunlik tsikl davomida ko'proq issiqlik energiyasini yo'qotishni boshlaydilar. Binolarning issiqlik balansidagi bu yo'qotishlar ichki issiqlik manbalari (elektr jihozlari, issiq suv quvurlari, odamlarning metabolik issiqlik ishlab chiqarishi va boshqalar) bilan qoplanmaydi va ular isitish tizimlarining ishlashi bilan qoplanishi kerak - isitish davri boshlanadi.

Yuqori radiatsiya va haqiqiy bulutli sharoitlar bilan shahar hududining issiqlik foni va binolarning ichki muhiti sun'iy isitish va sovutish tizimlaridan foydalanmasdan qulaylik zonasida.

Mo''tadil kenglikdagi shaharlarda, ayniqsa mo''tadil kontinental va keskin kontinental iqlimda joylashgan shaharlarda ortiqcha radiatsiya bilan yozda binolar va ularning ichki va tashqi muhitining haddan tashqari qizishi kuzatilishi mumkin. Shu munosabat bilan me'morlar oldida me'moriy muhitni haddan tashqari insolyatsiyadan himoya qilish vazifasi turibdi. Tegishli kosmik rejalashtirish echimlari qo'llaniladi, ufq bo'ylab binolarning optimal yo'nalishi, jabhalarning me'moriy quyoshdan himoya qiluvchi elementlari va yorug'lik teshiklari tanlangan. Agar haddan tashqari issiqlikdan himoya qilish uchun me'moriy vositalar etarli bo'lmasa, binolarning ichki muhitini sun'iy ravishda tartibga solish zarurati tug'iladi.

Nurlanish rejimi yorug'lik teshiklarining yo'nalishi va hajmini tanlashga ham ta'sir qiladi. Kam nurlanishda yorug'lik teshiklarining o'lchamini tashqi to'siqlar orqali issiqlik yo'qotilishi standart darajadan yuqori bo'lmagan darajada ushlab turish sharti bilan har qanday hajmga oshirish mumkin. Haddan tashqari radiatsiya bo'lsa, yorug'lik teshiklari binolarning izolyatsiyasi va tabiiy yoritilishiga bo'lgan talablarni ta'minlaydigan minimal hajmda amalga oshiriladi.

Fasadlarning yorug'ligi, ularning aks ettirish qobiliyatini (albedo) aniqlaydi, shuningdek, quyoshdan himoya qilish talablari asosida yoki aksincha, salqin va sovuq nam iqlimi bo'lgan va o'rtacha yoki past darajali hududlarda quyosh nurlanishini maksimal darajada yutish imkoniyatini hisobga olgan holda tanlanadi. yoz oylarida quyosh radiatsiyasi. Yopish materiallarini ularning aks ettirish qobiliyatiga qarab tanlash uchun turli yo'nalishdagi binolarning devorlariga quyosh nurlari qancha etib borishini va turli materiallarning bu nurlanishni yutish qobiliyatini bilish kerak. Radiatsiyaning devorga kelishi joyning kengligi va devorning ufqning yon tomonlariga nisbatan qanday yo'naltirilganligiga bog'liq bo'lganligi sababli, devorning isishi va unga qo'shni xonalarning ichidagi harorat bunga bog'liq bo'ladi.

Har xil fasad pardozlash materiallarining assimilyatsiya qilish qobiliyati ularning rangi va holatiga bog'liq (1.10-jadval). Agar har xil yo'nalishdagi 1 devorlarga keladigan quyosh nurlanishining oylik miqdori va bu devorlarning albedosi ma'lum bo'lsa, ular tomonidan yutilgan issiqlik miqdori aniqlanishi mumkin.

1.10-jadval

Qurilish materiallarining assimilyatsiya qilish qobiliyati

Turli yo'nalishdagi vertikal sirtlarda bulutsiz osmon ostida kiruvchi quyosh nurlanishining (to'g'ridan-to'g'ri va diffuz) miqdori to'g'risidagi ma'lumotlar "Bino iqlimologiyasi" qo'shma korxonasida keltirilgan.

Materialning nomi va ishlov berish	Xarakterli yuzalar	yuzalar	Yutilgan nurlanish,%
Shiva qilingan beton	Qo'pol
		Ochiq ko'k
		To'q kulrang
		Mavimsi
	Hewn
		Sarg'ish jigarrang
	Jilolangan
	Toza kesish	Och kulrang
	Hewn
Tom
Ruberoid		jigarrang
Cink Steel		Och kulrang
Uyingizda plitkalari

Konvertlarni qurish uchun tegishli materiallar va ranglarni tanlab, ya'ni. Devorlarning albedosini o'zgartirib, siz devor tomonidan so'rilgan radiatsiya miqdorini o'zgartirishingiz va shu bilan devorlarning quyosh issiqligi bilan isitilishini kamaytirishingiz yoki oshirishingiz mumkin. Ushbu uslub turli mamlakatlarning an'anaviy arxitekturasida faol qo'llaniladi. Har kim biladiki, janubiy shaharlar ko'pchilik turar-joy binolarining umumiy yorug'ligi (rangli dekorli oq) rangi bilan ajralib turadi, masalan, Skandinaviya shaharlari asosan quyuq g'ishtdan qurilgan yoki binolarni qoplash uchun quyuq rangli taxtalardan foydalanilgan shaharlardir.

Hisob-kitoblarga ko'ra, 100 kVt / m2 so'rilgan nurlanish tashqi sirt haroratini taxminan 4 ° C ga oshiradi. Rossiyaning aksariyat mintaqalaridagi binolarning devorlari, agar ular janubga va sharqqa, shuningdek, g'arbiy, janubi-g'arbiy va janubi-sharqqa yo'naltirilgan bo'lsa, ular quyuq g'ishtdan yasalgan va gipslanmagan bo'lsa, soatiga o'rtacha bunday nurlanishni oladi. quyuq rangli gipsga ega.

Radiatsiyani hisobga olmagan holda oylik o'rtacha devor haroratidan issiqlik muhandislik hisoblarida eng ko'p ishlatiladigan xarakteristikaga - tashqi havo haroratiga o'tish uchun qo'shimcha harorat qo'shimchasi kiritiladi. Da, devor tomonidan so'rilgan quyosh radiatsiyasining oylik miqdoriga bog'liq VC(1.15-rasm). Shunday qilib, devorga keladigan jami quyosh nurlanishining intensivligini va bu devor sirtining albedosini bilib, havo haroratiga tegishli tuzatish kiritish orqali uning haroratini hisoblash mumkin.

VC, kVt/soat 2

Guruch. 1.15. Quyosh radiatsiyasining yutilishi tufayli devorning tashqi yuzasi haroratining oshishi

Umumiy holatda, so'rilgan radiatsiya tufayli harorat qo'shilishi aniqlanadi ceteris paribus, ya'ni. shamol tezligidan qat'i nazar, bir xil havo haroratida, namlik va o'rab turgan strukturaning termal qarshiligida.

Toza havoda, kunduzi janubiy, peshindan oldin - janubi-sharqiy va kunduzi - janubi-g'arbiy devorlari 350-400 kVt / m 2 gacha quyosh issiqligini o'zlashtirishi va ularning harorati tashqarida 15-20 ° C yuqori bo'lishi uchun isishi mumkin. havo harorati. Bu katta harorat sharoitlarini yaratadi

xuddi shu binoning devorlari orasidagi ishonchlar. Ba'zi hududlarda bu qarama-qarshiliklar nafaqat yozda, balki sovuq mavsumda quyoshli, past shamolli havoda, hatto juda past havo haroratida ham sezilarli bo'ladi. Metall konstruktsiyalar, ayniqsa, haddan tashqari qizib ketishga moyil. Shunday qilib, mavjud kuzatuvlarga ko'ra, mo''tadil keskin kontinental iqlimda joylashgan Yoqutistonda qish va yozda qisman bulutli ob-havo, kunduzi musaffo osmon bilan, yopiq inshootlarning alyuminiy qismlari va Yoqut GES tomi bilan ajralib turadi. stantsiyalar havo haroratidan 40-50 ° C yuqorida, hatto ikkinchisining past qiymatlarida ham isitiladi.

Quyosh nurlarining yutilishi tufayli izolyatsiyalangan devorlarning haddan tashqari qizishi arxitektura dizayni bosqichida allaqachon ta'minlanishi kerak. Этот эффект требует не только защиты стен от избыточной инсоляции архитектурными методами, но и соответствующих планировочных решений зданий, применения различных по мощности систем отопления для различно ориентированных фасадов, закладки в проект швов для снятия напряжения в конструкциях и нарушения герметичности стыков из-за их температурных деформаций va hokazo.

Jadvalda 1.11 misol sifatida sobiq SSSRning bir nechta geografik ob'ektlari uchun iyun oyida so'rilgan quyosh nurlanishining oylik miqdori berilgan albedo qiymatlarida ko'rsatilgan. Ushbu jadvaldan ko'rinib turibdiki, agar binoning shimoliy devorining albedosi 30%, janubiy qismi esa 50% bo'lsa, Odessa, Tbilisi va Toshkentda ular bir xil darajada qiziydi. Agar shimoliy hududlarda shimoliy devorning albedosi 10% gacha kamaygan bo'lsa, u 30% albedoli devorga qaraganda deyarli 1,5 baravar ko'proq issiqlik oladi.

1.11-jadval

Iyun oyida har xil albedo qiymatlarida (kVt / m2) binolarning devorlari tomonidan so'rilgan quyosh radiatsiyasining oylik miqdori

Yuqoridagi misollarda, "Bino iqlimshunosligi" qo'shma korxonasida mavjud bo'lgan umumiy (to'g'ridan-to'g'ri va tarqoq) quyosh radiatsiyasi to'g'risidagi ma'lumotlarga va iqlim bo'yicha ma'lumotnomalarga asoslanib, er yuzasidan va uning atrofidagi ob'ektlardan (masalan, mavjud binolardan) aks ettirilgan quyosh radiatsiyasi. binolarning turli devorlari. Bu ularning yo'nalishiga kamroq bog'liq, shuning uchun u qurilish uchun me'yoriy hujjatlarda berilmagan. Biroq, bu aks ettirilgan nurlanish juda kuchli bo'lishi mumkin va to'g'ridan-to'g'ri yoki tarqoq nurlanish bilan solishtirish mumkin. Shuning uchun, me'moriy dizayn paytida har bir alohida holat uchun hisob-kitoblarni hisobga olish kerak.

Quyosh radiatsiyasi - bu bizning sayyoramiz yulduziga xos bo'lgan radiatsiya. Quyosh Yer va unga qo'shni sayyoralar atrofida aylanadigan asosiy yulduzdir. Darhaqiqat, bu ulkan gaz to'pi bo'lib, u doimo atrofidagi kosmosga energiya oqimlarini chiqaradi. Bu radiatsiya deb ataladigan narsa. O'lik, shu bilan birga, bu energiya sayyoramizda hayotni ta'minlaydigan asosiy omillardan biridir. Bu dunyodagi hamma narsa kabi, quyosh nurlanishining organik hayot uchun foydalari va zararlari bir-biri bilan chambarchas bog'liq.

Umumiy ko'rinish

Quyosh radiatsiyasi nima ekanligini tushunish uchun birinchi navbatda Quyosh nima ekanligini tushunishingiz kerak. Umumjahon kengliklarida sayyoramizda organik mavjudot uchun shart-sharoitlarni ta'minlaydigan issiqlikning asosiy manbai Somon yo'lining galaktika chekkasidagi kichik yulduzdir. Ammo yerliklar uchun Quyosh mini-koinotning markazidir. Axir bizning sayyoramiz aynan mana shu gaz to'plami atrofida aylanadi. Quyosh bizga issiqlik va yorug'likni beradi, ya'ni energiya shakllarini beradi, ularsiz bizning mavjudligimiz imkonsiz bo'ladi.

Qadimda quyosh nurlanishining manbai - Quyosh xudo, sajda qilishga loyiq ob'ekt bo'lgan. Osmon bo'ylab quyosh traektoriyasi odamlarga Xudo irodasining yaqqol isboti bo'lib tuyuldi. Hodisaning mohiyatini tushunishga, bu yulduz nima ekanligini tushuntirishga urinishlar uzoq vaqtdan beri amalga oshirilgan va Kopernik ularga ayniqsa katta hissa qo'shib, umume'tirof etilganlardan keskin farq qiladigan geliosentrizm g'oyasini shakllantirgan. o'sha davrning geosentrizmi. Biroq, ma'lumki, hatto qadimgi davrlarda ham olimlar Quyosh nima ekanligi, nima uchun u sayyoramizdagi hayotning har qanday shakllari uchun juda muhimligi, nima uchun bu yorug'likning harakati biz ko'rgan tarzda ekanligi haqida bir necha bor o'ylashgan. bu.

Texnologiyaning rivojlanishi Quyosh nima ekanligini, yulduz ichida, uning yuzasida qanday jarayonlar sodir bo'lishini yaxshiroq tushunish imkonini berdi. Olimlar quyosh radiatsiyasi nima ekanligini, gaz ob'ekti uning ta'sir zonasidagi sayyoralarga, xususan, er iqlimiga qanday ta'sir qilishini bilib oldilar. Endi insoniyat ishonch bilan aytish uchun etarlicha hajmli bilim bazasiga ega: Quyosh chiqaradigan radiatsiya uning mohiyatini, bu energiya oqimini qanday o'lchashni va uning turli shakllarga ta'siri xususiyatlarini qanday shakllantirishni aniqlash mumkin edi. Yerdagi organik hayot.

Shartlar haqida

Kontseptsiyaning mohiyatini o'zlashtirishda eng muhim qadam o'tgan asrda qilingan. Aynan o'sha paytda taniqli astronom A. Eddington bir farazni shakllantirdi: termoyadro termoyadroviy sintezi quyosh chuqurligida sodir bo'ladi, bu yulduz atrofidagi kosmosga chiqarilgan juda katta miqdordagi energiyani chiqarishga imkon beradi. Quyosh nurlanishining kattaligini baholashga urinib, yorug'likdagi muhitning haqiqiy parametrlarini aniqlashga harakat qilindi. Shunday qilib, yadro harorati, olimlarning fikriga ko'ra, 15 million darajaga etadi. Bu protonlarning o'zaro itarish ta'sirini engish uchun etarli. Birliklarning to'qnashuvi geliy yadrolarining shakllanishiga olib keladi.

Yangi ma'lumotlar ko'plab taniqli olimlar, jumladan A. Eynshteynning e'tiborini tortdi. Quyosh radiatsiyasi miqdorini baholashga urinishda olimlar, ularning massasidagi geliy yadrolari yangi strukturaning shakllanishi uchun zarur bo'lgan 4 protonning umumiy qiymatidan past ekanligini aniqladilar. Reaksiyalarning "ommaviy nuqson" deb ataladigan xususiyati shunday aniqlandi. Ammo tabiatda hech narsa izsiz yo'qolmaydi! "Qochib ketgan" qadriyatlarni topishga urinib, olimlar energiya shifo va ommaviy o'zgarishlarning o'ziga xosligini solishtirdilar. Aynan o'sha paytda farq gamma nurlari tomonidan chiqarilganligini aniqlash mumkin edi.

Chiqarilgan jismlar yulduzimizning yadrosidan uning yuzasiga ko'plab gazsimon atmosfera qatlamlari orqali yo'l oladi, bu esa elementlarning parchalanishiga va ular asosida elektromagnit nurlanishning shakllanishiga olib keladi. Quyosh radiatsiyasining boshqa turlari qatorida inson ko'zi tomonidan qabul qilinadigan yorug'lik mavjud. Taxminiy hisob-kitoblarga ko'ra, gamma nurlarining o'tish jarayoni taxminan 10 million yil davom etadi. Yana sakkiz daqiqa - va chiqarilgan energiya sayyoramiz yuzasiga etib boradi.

Qanday va nima?

Quyosh nurlanishi - bu elektromagnit nurlanishning umumiy majmuasi bo'lib, u juda keng diapazonga ega. Bunga quyosh shamoli, ya'ni elektronlar va yorug'lik zarralari tomonidan hosil bo'lgan energiya oqimi kiradi. Sayyoramiz atmosferasining chegara qatlamida quyosh nurlanishining bir xil intensivligi doimo kuzatiladi. Yulduzning energiyasi diskret, uning uzatilishi kvantlar orqali amalga oshiriladi va korpuskulyar nuance shunchalik ahamiyatsizki, nurlarni elektromagnit to'lqinlar deb hisoblash mumkin. Va ularning taqsimlanishi, fiziklar aniqlaganidek, bir tekis va to'g'ri chiziqda sodir bo'ladi. Shunday qilib, quyosh nurlanishini tavsiflash uchun uning xarakterli to'lqin uzunligini aniqlash kerak. Ushbu parametrga asoslanib, nurlanishning bir nechta turlarini ajratish odatiy holdir:

• issiq;
• radio to'lqin;
• Oq yorug'lik;
• ultrabinafsha;
• gamma;
• rentgen nurlari.

Infraqizil, ko'rinadigan, ultrabinafsha nisbati eng yaxshi quyidagicha baholanadi: 52%, 43%, 5%.

Radiatsiyani miqdoriy baholash uchun energiya oqimining zichligini, ya'ni ma'lum vaqt oralig'ida sirtning cheklangan maydoniga etib boradigan energiya miqdorini hisoblash kerak.

Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, quyosh radiatsiyasi asosan sayyora atmosferasi tomonidan so'riladi. Buning yordamida issiqlik Yer uchun xos bo'lgan organik hayot uchun qulay haroratgacha sodir bo'ladi. Mavjud ozon qobig'i ultrabinafsha nurlanishning faqat yuzdan bir qismini o'tkazishga imkon beradi. Bunday holda, tirik mavjudotlar uchun xavfli bo'lgan qisqa uzunlikdagi to'lqinlar butunlay bloklanadi. Atmosfera qatlamlari quyosh nurlarining deyarli uchdan bir qismini sochishga qodir, yana 20% so'riladi. Binobarin, umumiy energiyaning yarmidan ko'pi sayyora yuzasiga etib bormaydi. Aynan shu "qoldiq" fanni to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlanishi deb ataydi.

Batafsil ma'lumot haqida nima deyish mumkin?

To'g'ridan-to'g'ri nurlanish qanchalik kuchli bo'lishini aniqlaydigan bir necha jihatlar mavjud. Eng muhimi kenglik (er sharidagi hududning geografik xususiyati) va yil vaqtiga bog'liq bo'lgan tushish burchagi, bu nurlanish manbasidan ma'lum bir nuqtagacha bo'lgan masofa qanchalik katta ekanligini aniqlaydi. Ko'p narsa atmosferaning xususiyatlariga bog'liq - uning qanchalik ifloslanganligi, ma'lum bir daqiqada qancha bulut bor. Nihoyat, nur tushadigan sirtning tabiati, ya'ni uning kiruvchi to'lqinlarni aks ettirish qobiliyati rol o'ynaydi.

Umumiy quyosh radiatsiyasi - bu tarqoq hajmlarni va to'g'ridan-to'g'ri nurlanishni birlashtirgan miqdor. Intensivlikni baholash uchun foydalaniladigan parametr maydon birligi uchun kaloriyalarda baholanadi. Shu bilan birga, esda tutingki, kunning turli vaqtlarida radiatsiya xarakteristikasi qiymatlari farq qiladi. Bundan tashqari, energiya sayyora yuzasida teng taqsimlanishi mumkin emas. Qutbga qanchalik yaqin bo'lsa, intensivlik shunchalik yuqori bo'ladi, qor qoplamlari yuqori darajada aks etadi, ya'ni havo isinish imkoniyatiga ega emas. Binobarin, ekvatordan qanchalik uzoqda bo'lsa, quyosh to'lqinlarining umumiy radiatsiyasi shunchalik past bo'ladi.

Olimlar kashf etganidek, quyosh nurlanishining energiyasi sayyoralar iqlimiga jiddiy ta'sir ko'rsatadi va Yerda mavjud bo'lgan turli organizmlarning hayotiy faoliyatini bo'ysundiradi. Mamlakatimizda, shuningdek, eng yaqin qo'shnilarimiz hududida, shuningdek, shimoliy yarim sharda joylashgan boshqa mamlakatlarda qishda tarqoq nurlanish ustunlik qiladi, lekin yozda to'g'ridan-to'g'ri radiatsiya ustunlik qiladi.

Infraqizil to'lqinlar

Quyosh nurlanishining umumiy miqdoridan ta'sirchan foiz inson ko'zi tomonidan sezilmaydigan infraqizil spektrga tegishli. Bunday to'lqinlar tufayli sayyora yuzasi qizib ketadi, issiqlik energiyasini havo massalariga asta-sekin o'tkazadi. Bu qulay iqlimni saqlashga va organik hayotning mavjudligi uchun sharoitlarni saqlashga yordam beradi. Agar jiddiy buzilishlar ro'y bermasa, iqlim nisbatan o'zgarishsiz qoladi, ya'ni barcha mavjudotlar odatdagi sharoitda yashashi mumkin.

Bizning yulduzimiz infraqizil to'lqinlarning yagona manbai emas. Shunga o'xshash nurlanish har qanday isitiladigan ob'ektga, shu jumladan inson uyidagi oddiy batareyaga xosdir. Aynan infraqizil nurlanishni idrok etish printsipi asosida ko'plab qurilmalar ishlaydi, bu esa qizdirilgan jismlarni qorong'uda yoki ko'z uchun noqulay bo'lgan boshqa sharoitlarda ko'rish imkonini beradi. Aytgancha, yaqinda juda mashhur bo'lgan ixcham qurilmalar binoning qaysi joylarida eng katta issiqlik yo'qotilishi sodir bo'lishini baholash uchun xuddi shunday printsip asosida ishlaydi. Ushbu mexanizmlar, ayniqsa, quruvchilar, shuningdek, xususiy uylar egalari orasida keng tarqalgan, chunki ular issiqlik qaysi hududlar orqali yo'qolishini aniqlashga, ularni himoya qilishni tashkil etishga va keraksiz energiya sarfini oldini olishga yordam beradi.

Infraqizil spektrdagi quyosh nurlanishining inson tanasiga ta'sirini e'tiborsiz qoldirmang, chunki bizning ko'zlarimiz bunday to'lqinlarni idrok eta olmaydi. Xususan, radiatsiya tibbiyotda faol qo'llaniladi, chunki bu qon aylanish tizimida leykotsitlar kontsentratsiyasini oshirishga, shuningdek, qon tomirlarining lümenini oshirish orqali qon oqimini normallashtirishga imkon beradi. IQ spektriga asoslangan qurilmalar teri patologiyalariga qarshi profilaktika, o'tkir va surunkali shakllarda yallig'lanish jarayonlari uchun terapevtik sifatida ishlatiladi. Eng zamonaviy dorilar kolloid chandiqlar va trofik yaralarni engishga yordam beradi.

Bu qiziq

Quyosh radiatsiya omillarini o'rganish asosida termograflar deb ataladigan haqiqiy noyob qurilmalarni yaratish mumkin edi. Ular boshqa usullar bilan aniqlanmaydigan turli kasalliklarni o'z vaqtida aniqlash imkonini beradi. Shu tarzda siz saraton yoki qon pıhtılarını topishingiz mumkin. IQ ma'lum darajada organik hayot uchun xavfli bo'lgan ultrabinafsha nurlanishdan himoya qiladi, bu kosmosda uzoq vaqt bo'lgan astronavtlarning sog'lig'ini tiklash uchun ushbu spektr to'lqinlaridan foydalanish imkonini berdi.

Atrofimizdagi tabiat bugungi kungacha sirli bo'lib qolmoqda, bu turli to'lqin uzunliklarining nurlanishiga ham tegishli. Xususan, infraqizil nurlar hali to‘liq o‘rganilmagan. Olimlar uni noto'g'ri ishlatish sog'liq uchun zarar etkazishi mumkinligini bilishadi. Shunday qilib, yiringli yallig'langan joylarni, qon ketishini va malign neoplazmalarni davolash uchun bunday yorug'likni keltirib chiqaradigan uskunadan foydalanish qabul qilinishi mumkin emas. Infraqizil spektr yurak va qon tomirlari, shu jumladan miyada joylashgan disfunktsiyadan aziyat chekadigan odamlar uchun kontrendikedir.

Ko'rinadigan yorug'lik

Umumiy quyosh radiatsiyasining elementlaridan biri inson ko'ziga ko'rinadigan yorug'likdir. To'lqin nurlari to'g'ri chiziqlar bo'ylab tarqaladi, shuning uchun ular bir-birining ustiga tushmaydi. Bir vaqtlar bu juda ko'p ilmiy ishlarning mavzusiga aylandi: olimlar nima uchun atrofimizdagi soyalar ko'pligini tushunishga kirishdilar. Asosiy yorug'lik parametrlari rol o'ynashi ma'lum bo'ldi:

• sinishi;
• aks ettirish;
• yutilish.

Olimlar aniqlaganidek, ob'ektlar o'zlari ko'rinadigan yorug'lik manbalari bo'la olmaydi, lekin nurlanishni o'zlashtira oladi va uni aks ettiradi. Ko'zgu burchaklari va to'lqin chastotalari farq qiladi. Ko'p asrlar davomida insonning ko'rish qobiliyati asta-sekin yaxshilandi, ammo ma'lum cheklovlar ko'zning biologik tuzilishi bilan bog'liq: ko'zning to'r pardasi shundayki, u faqat aks ettirilgan yorug'lik to'lqinlarining ma'lum nurlarini idrok eta oladi. Bu radiatsiya ultrabinafsha va infraqizil to'lqinlar orasidagi kichik bo'shliqdir.

Yorug'likning ko'plab qiziq va sirli xususiyatlari nafaqat ko'plab asarlarning mavzusiga aylandi, balki yangi jismoniy intizomning paydo bo'lishiga asos bo'ldi. Shu bilan birga, ilmiy bo'lmagan amaliyot va nazariyalar paydo bo'ldi, ularning tarafdorlari rang insonning jismoniy holati va ruhiyatiga ta'sir qilishi mumkinligiga ishonishadi. Bunday taxminlarga asoslanib, odamlar o'zlarini ko'zlari uchun eng yoqimli narsalar bilan o'rab, kundalik hayotni yanada qulayroq qilishadi.

Ultraviyole

Umumiy quyosh radiatsiyasining bir xil darajada muhim jihati katta, o'rta va qisqa uzunlikdagi to'lqinlardan hosil bo'lgan ultrabinafsha nurlanishdir. Ular bir-biridan fizik parametrlari va organik hayot shakllariga ta'sir qilish xususiyatlari bilan farqlanadi. Masalan, uzoq ultrabinafsha to'lqinlar asosan atmosfera qatlamlarida tarqalgan va faqat kichik bir qismi er yuzasiga etib boradi. To'lqin uzunligi qanchalik qisqa bo'lsa, bunday nurlanish inson (va nafaqat) terisiga shunchalik chuqur kirib borishi mumkin.

Bir tomondan, ultrabinafsha nurlanish xavfli, ammo ularsiz turli xil organik hayotning mavjudligi mumkin emas. Bu radiatsiya tanadagi kalsiferol hosil bo'lishi uchun javobgardir va bu element suyak to'qimasini qurish uchun zarurdir. UV spektri raxit va osteoxondrozning kuchli profilaktikasi bo'lib, bu ayniqsa bolalik davrida muhimdir. Bundan tashqari, bunday nurlanish:

• metabolizmni normallashtiradi;
• muhim fermentlarni ishlab chiqarishni faollashtiradi;
• regenerativ jarayonlarni kuchaytiradi;
• qon oqimini rag'batlantiradi;
• qon tomirlarini kengaytiradi;
• immunitet tizimini rag'batlantiradi;
• endorfin hosil bo'lishiga olib keladi, ya'ni asabiy haddan tashqari qo'zg'alish kamayadi.

lekin boshqa tomondan

Yuqorida aytib o'tilgan ediki, jami quyosh radiatsiyasi - bu sayyora yuzasiga etib boradigan va atmosferada tarqalgan radiatsiya miqdori. Shunga ko'ra, bu hajmning elementi barcha uzunlikdagi ultrabinafshadir. Shuni esda tutish kerakki, bu omil organik hayotga ijobiy va salbiy ta'sir ko'rsatadi. Quyosh vannasi ko'pincha foydali bo'lsa ham, sog'liq uchun xavf manbai bo'lishi mumkin. To'g'ridan-to'g'ri quyosh nuriga haddan tashqari ta'sir qilish, ayniqsa quyosh faolligining kuchayishi sharoitida zararli va xavflidir. Organizmga uzoq muddatli ta'sirlar, shuningdek, juda yuqori radiatsiya faolligi quyidagilarga olib keladi:

• kuyish, qizarish;
• shishish;
• giperemiya;
• issiqlik;
• ko'ngil aynishi;
• qusish.

Uzoq muddatli ultrabinafsha nurlanish ishtahani, markaziy asab tizimining ishlashini va immun tizimining buzilishini keltirib chiqaradi. Bundan tashqari, boshim og'riy boshlaydi. Ta'riflangan alomatlar quyosh urishining klassik ko'rinishidir. Odamning o'zi nima bo'layotganini har doim ham anglay olmaydi - vaziyat asta-sekin yomonlashadi. Agar yaqin atrofdagi odam o'zini yomon his qilsa, birinchi yordam ko'rsatilishi kerak. Sxema quyidagicha:

• to'g'ridan-to'g'ri yorug'likdan salqin, soyali joyga o'tishga yordam bering;
• bemorni orqa tomoniga qo'ying, shunda oyoqlari boshidan balandroq bo'ladi (bu qon oqimini normallashtirishga yordam beradi);
• bo'yin va yuzingizni suv bilan sovutib, peshonangizga sovuq kompres qo'ying;
• galstuk, kamarni yech, tor kiyimlarni echib oling;
• hujumdan yarim soat o'tgach, ichish uchun salqin suv (oz miqdorda) bering.

Agar jabrlanuvchi hushini yo'qotsa, darhol shifokordan yordam so'rash muhimdir. Tez yordam brigadasi odamni xavfsiz joyga olib boradi va glyukoza yoki S vitamini ukol qiladi. Dori vena ichiga yuboriladi.

Qanday qilib to'g'ri bronzlash kerak?

Ko'nchilikdan olingan quyosh nurlarining haddan tashqari miqdori qanchalik yoqimsiz ekanligini o'z tajribangizdan bilib olmaslik uchun quyoshda xavfsiz vaqt o'tkazish qoidalariga rioya qilish muhimdir. Ultraviyole nurlar terini to'lqinlarning salbiy ta'siridan himoya qilishga yordam beradigan gormon - melanin ishlab chiqarishni boshlaydi. Ushbu moddaning ta'siri ostida teri qorong'i bo'lib, soya bronzaga aylanadi. Bugungi kungacha uning inson uchun qanchalik foydali va zararli ekanligi haqida munozaralar davom etmoqda.

Bir tomondan, bronzlash - bu tananing o'zini radiatsiyaning haddan tashqari ta'siridan himoya qilishga urinishi. Bu malign neoplazmalarning paydo bo'lish ehtimolini oshiradi. Boshqa tomondan, bronzlash moda va chiroyli hisoblanadi. O'zingiz uchun xavflarni minimallashtirish uchun, plyaj protseduralarini boshlashdan oldin, quyosh botish paytida olingan quyosh radiatsiyasining miqdori nima uchun xavfli ekanligini va o'zingiz uchun xavflarni qanday kamaytirishni tushunish oqilona. Tajribani iloji boricha yoqimli qilish uchun quyoshga botuvchilar:

• ko'p suv ichish;
• terini himoya qiluvchi mahsulotlardan foydalaning;
• kechqurun yoki ertalab quyoshga botish;
• to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurida bir soatdan ko'proq vaqt sarflamaslik;
• spirtli ichimliklar ichmang;
• menyuda selen, tokoferol va tirozinga boy ovqatlarni o'z ichiga oladi. Beta-karotin haqida unutmang.

Quyosh radiatsiyasining inson tanasi uchun ahamiyati nihoyatda katta, ijobiy va salbiy tomonlarini ham e'tibordan chetda qoldirmaslik kerak. Shuni tushunish kerakki, turli odamlar individual xususiyatlarga ega biokimyoviy reaktsiyalarga ega, shuning uchun ba'zilar uchun yarim soatlik quyosh botish xavfli bo'lishi mumkin. Terining turi va holatini baholash uchun plyaj mavsumi oldidan shifokor bilan maslahatlashish oqilona. Bu sog'liq uchun zararni oldini olishga yordam beradi.

Iloji bo'lsa, keksalikda, bola tug'ish davrida bronzlashdan qochish kerak. Saraton kasalliklari, ruhiy kasalliklar, teri patologiyalari va yurakning etarli darajada ishlamasligi quyosh vannalari bilan birlashtirilmaydi.

Umumiy radiatsiya: tanqislik qayerda?

Quyosh nurlanishining tarqalish jarayonini ko'rib chiqish juda qiziq. Yuqorida aytib o'tilganidek, barcha to'lqinlarning faqat yarmi sayyora yuzasiga etib borishi mumkin. Qolganlari qayerga boradi? Atmosferaning turli qatlamlari va ular hosil bo'lgan mikroskopik zarralar rol o'ynaydi. Ta'sirli qism, ta'kidlanganidek, ozon qatlami tomonidan so'riladi - bularning barchasi uzunligi 0,36 mikrondan kam bo'lgan to'lqinlardir. Bundan tashqari, ozon inson ko'ziga ko'rinadigan spektrdan, ya'ni 0,44-1,18 mikron oralig'idagi to'lqinlarning ba'zi turlarini o'zlashtirishga qodir.

Ultraviyole nurlar kislorod qatlami tomonidan ma'lum darajada so'riladi. Bu to'lqin uzunligi 0,13-0,24 mikron bo'lgan nurlanish uchun xosdir. Karbonat angidrid va suv bug'lari infraqizil spektrning kichik qismini o'zlashtirishi mumkin. Atmosfera aerozollari quyosh nurlanishining umumiy miqdorining bir qismini (IQ spektrini) o'zlashtiradi.

Qisqa toifadagi to'lqinlar atmosferada mikroskopik bir hil bo'lmagan zarralar, aerozol va bulutlar mavjudligi sababli tarqaladi. Bir jinsli bo'lmagan elementlar, o'lchamlari to'lqin uzunligidan kichik bo'lgan zarralar molekulyar sochilishni qo'zg'atadi va kattaroq bo'lganlar indikator, ya'ni aerozol bilan tavsiflangan hodisa bilan tavsiflanadi.

Quyosh radiatsiyasining qolgan miqdori yer yuzasiga etib boradi. U to'g'ridan-to'g'ri nurlanish va tarqoq nurlanishni birlashtiradi.

Umumiy radiatsiya: muhim jihatlar

Umumiy qiymat - bu hudud tomonidan qabul qilingan, shuningdek atmosferada so'rilgan quyosh radiatsiyasi miqdori. Agar osmonda bulutlar bo'lmasa, radiatsiyaning umumiy miqdori hududning kengligiga, samoviy jismning balandligiga, bu hududdagi er yuzasining turiga va havo shaffofligi darajasiga bog'liq. Atmosferada aerozol zarralari qanchalik ko'p tarqalgan bo'lsa, to'g'ridan-to'g'ri nurlanish shunchalik past bo'ladi, lekin tarqalgan nurlanish ulushi ortadi. Odatda, bulutlar bo'lmaganda, tarqoq radiatsiya umumiy radiatsiyaning to'rtdan bir qismini tashkil qiladi.

Mamlakatimiz shimoliy hududlardan biridir, shuning uchun yilning ko'p qismida janubiy hududlarda radiatsiya shimoliy hududlarga qaraganda sezilarli darajada yuqori. Bu yulduzning osmondagi joylashuvi bilan bog'liq. Ammo may-iyul oylarining qisqa davri - bu shimolda ham umumiy radiatsiya juda ta'sirli bo'lgan noyob davrdir, chunki quyosh osmonda baland va kunduzgi soatlarning davomiyligi boshqa oylarga qaraganda uzoqroq. yil. Bundan tashqari, o'rtacha, mamlakatning Osiyo yarmida, bulutlar bo'lmaganda, umumiy radiatsiya g'arbga qaraganda sezilarliroqdir. To'lqin nurlanishining maksimal kuchi kunduzi, yillik maksimali esa quyosh osmonda eng baland bo'lgan iyun oyida sodir bo'ladi.

Umumiy quyosh radiatsiyasi - bu bizning sayyoramizga keladigan quyosh energiyasining miqdori. Shuni esda tutish kerakki, turli xil atmosfera omillari umumiy radiatsiyaning yillik miqdori mumkin bo'lganidan kamroq bo'lishiga olib keladi. Haqiqatda kuzatilgan va mumkin bo'lgan maksimal o'rtasidagi eng katta farq yozda Uzoq Sharq mintaqalari uchun xosdir. Mussonlar juda zich bulutlarni qo'zg'atadi, shuning uchun umumiy radiatsiya taxminan yarmiga kamayadi.

Bilish qiziq

Quyosh energiyasining maksimal mumkin bo'lgan ta'sirining eng katta foizi haqiqatda (12 oyda) mamlakat janubida kuzatiladi. Bu ko'rsatkich 80% ga etadi.

Bulutlilik har doim ham quyosh radiatsiyasining bir xil miqdorda tarqalishiga olib kelmaydi. Bulutlar shakli va ma'lum bir vaqtda quyosh diskining xususiyatlari rol o'ynaydi. Agar u ochiq bo'lsa, u holda bulutlilik to'g'ridan-to'g'ri nurlanishning pasayishiga olib keladi, tarqoq nurlanish esa keskin ortadi.

To'g'ridan-to'g'ri nurlanish tarqoq nurlanish bilan taxminan bir xil kuchga ega bo'lgan kunlar ham bo'lishi mumkin. Kundalik umumiy qiymat butunlay bulutsiz kunning radiatsiyaviy xarakteristikasidan ham katta bo'lishi mumkin.

12 oyni hisoblashda astronomik hodisalarga alohida e'tibor berilishi kerak, chunki ular umumiy raqamli ko'rsatkichlarni aniqlaydi. Shu bilan birga, bulutlilik radiatsiya maksimali aslida iyun oyida emas, balki bir oy oldin yoki keyinroq kuzatilishi mumkinligiga olib keladi.

Kosmosdagi radiatsiya

Sayyoramizning magnitosferasi chegarasidan va undan kosmosga quyosh radiatsiyasi odamlar uchun o'lim xavfi bilan bog'liq bo'lgan omilga aylanadi. 1964 yilda himoya usullari bo'yicha muhim ilmiy-ommabop asar nashr etildi. Uning mualliflari sovet olimlari Kamanin va Bubnov edi. Ma'lumki, bir kishi uchun radiatsiya dozasi haftasiga 0,3 rentgendan oshmasligi kerak, bir yil davomida esa - 15 R ichida. Qisqa muddatli ta'sir qilish uchun odam uchun chegara 600 R. Kosmosga parvozlar, ayniqsa. oldindan aytib bo'lmaydigan quyosh faolligi sharoitida kosmonavtlarning sezilarli ta'siri bilan birga bo'lishi mumkin, bu turli uzunlikdagi to'lqinlarga qarshi qo'shimcha himoya choralarini ko'rishni talab qiladi.

Himoya usullari sinovdan o'tkazilgan va inson salomatligiga ta'sir qiluvchi omillar o'rganilgan Apollon missiyalaridan o'n yildan ko'proq vaqt o'tdi, ammo bugungi kungacha olimlar geomagnit bo'ronlarni bashorat qilishning samarali, ishonchli usullarini topa olmadilar. Siz soatlar asosida, ba'zan bir necha kun davomida prognoz qilishingiz mumkin, lekin hatto haftalik taxmin uchun ham amalga oshirish ehtimoli 5% dan oshmaydi. Quyosh shamoli - bundan ham oldindan aytib bo'lmaydigan hodisa. Har uchdan bir ehtimoli bilan yangi missiyaga otlanayotgan kosmonavtlar kuchli radiatsiya oqimi ostida qolishlari mumkin. Bu radiatsiya xususiyatlarini ham tadqiq qilish, ham bashorat qilish va undan himoyalanish usullarini ishlab chiqish masalasini yanada dolzarb qiladi.

Quyosh issiqlik va yorug'lik manbai bo'lib, kuch va salomatlik beradi. Biroq, uning ta'siri har doim ham ijobiy emas. Energiya etishmasligi yoki uning ortiqcha bo'lishi hayotning tabiiy jarayonlarini buzishi va turli muammolarni keltirib chiqarishi mumkin. Ko'pchilik tanlagan teri oqargan teriga qaraganda ancha chiroyli ko'rinishiga amin, ammo agar siz to'g'ridan-to'g'ri nurlar ostida uzoq vaqt tursangiz, siz qattiq kuyishingiz mumkin. Quyosh radiatsiyasi - atmosfera orqali o'tadigan elektromagnit to'lqinlar shaklida taqsimlangan kiruvchi energiya oqimi. U birlik sirt maydoniga (vatt/m2) uzatadigan energiyaning kuchi bilan o'lchanadi. Quyoshning insonga qanday ta'sir qilishini bilib, uning salbiy ta'sirini oldini olishingiz mumkin.

Quyosh radiatsiyasi nima

Quyosh va uning energiyasi haqida ko'plab kitoblar yozilgan. Quyosh Yerdagi barcha fizik-geografik hodisalar uchun asosiy energiya manbai hisoblanadi. Yorug'likning ikki milliarddan bir qismi sayyora atmosferasining yuqori qatlamlariga kirib boradi, ko'p qismi esa kosmik fazoda joylashadi.

Yorug'lik nurlari boshqa turdagi energiyaning asosiy manbalari hisoblanadi. Ular er yuzasiga va suvga tushganda issiqlik hosil qiladi va iqlim sharoitlari va ob-havoga ta'sir qiladi.

Insonning yorug'lik nurlariga ta'sir qilish darajasi radiatsiya darajasiga, shuningdek, quyosh ostida o'tkazgan davrga bog'liq. Odamlar rentgen nurlari, infraqizil nurlari va ultrabinafsha nurlaridan foydalangan holda ko'plab turdagi to'lqinlardan foydalanadilar. Biroq, quyosh to'lqinlari sof shaklda katta miqdorda inson salomatligiga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin.

Radiatsiya miqdori quyidagilarga bog'liq:

• quyosh pozitsiyasi. Radiatsiyaning eng ko'p miqdori tekislik va cho'llarda sodir bo'ladi, bu erda kun to'xtashi ancha baland va havo bulutsiz bo'ladi. Qutbli hududlar minimal miqdorda yorug'lik oladi, chunki bulutlar yorug'lik oqimining muhim qismini o'zlashtiradi;
• kunning uzunligi. Ekvatorga qanchalik yaqin bo'lsa, kun shunchalik uzun bo'ladi. Bu erda odamlar eng ko'p issiqlik oladilar;
• atmosfera xususiyatlari: bulutlilik va namlik. Ekvatorda bulutlilik va namlik kuchayadi, bu yorug'lik o'tishiga to'sqinlik qiladi. Shuning uchun u erda yorug'lik oqimi miqdori tropik zonalarga qaraganda kamroq.

Tarqatish

Quyosh nurlarining er yuzasida tarqalishi notekis va quyidagilarga bog'liq:

• atmosferaning zichligi va namligi. Ular qanchalik katta bo'lsa, radiatsiya ta'siri shunchalik past bo'ladi;
• hududning geografik kengligi. Qabul qilingan yorug'lik miqdori qutblardan ekvatorgacha ortadi;
• Yer harakatlari. Radiatsiya miqdori yil vaqtiga qarab o'zgaradi;
• yer yuzasining xususiyatlari. Ko'p miqdorda yorug'lik ochiq rangli sirtlarda, masalan, qorda aks etadi. Chernozem yorug'lik energiyasini eng yomon aks ettiradi.

Hududining kengligidan kelib chiqqan holda, Rossiyaning radiatsiya darajasi sezilarli darajada farq qiladi. Shimoliy hududlarda quyosh nurlanishi taxminan bir xil - 365 kun davomida 810 kVt / m2, janubiy viloyatlarda - 4100 kVt / m2 dan ortiq.

Quyosh porlayotgan soatlarning uzunligi ham muhimdir.. Bu ko'rsatkichlar turli mintaqalarda farq qiladi, bu nafaqat geografik kenglik, balki tog'larning mavjudligi ham ta'sir qiladi. Rossiyadagi quyosh radiatsiyasi xaritasi aniq ko'rsatadiki, ba'zi hududlarda elektr ta'minoti liniyalarini o'rnatish tavsiya etilmaydi, chunki tabiiy yorug'lik aholining elektr va issiqlikka bo'lgan ehtiyojlarini qondirishga qodir.

Turlari

Yorug'lik oqimlari Yerga turli yo'llar bilan etib boradi. Quyosh nurlanishining turlari bunga bog'liq:

• Quyoshdan chiqadigan nurlar to'g'ridan-to'g'ri nurlanish deb ataladi. Ularning kuchi quyoshning ufqdan balandligiga bog'liq. Maksimal daraja tushlik soat 12 da, minimal - ertalab va kechqurun kuzatiladi. Bundan tashqari, ta'sirning intensivligi yilning vaqtiga bog'liq: eng kattasi yozda, eng kami qishda sodir bo'ladi. Tog'larda radiatsiya darajasi tekis sirtlarga qaraganda yuqori bo'lishi xarakterlidir. Nopok havo ham to'g'ridan-to'g'ri yorug'lik oqimlarini kamaytiradi. Quyosh ufqdan qanchalik past bo'lsa, ultrabinafsha nurlanish shunchalik kam bo'ladi.
• Yoritilgan nurlanish - suv yoki yer yuzasi tomonidan aks ettirilgan nurlanish.
• Tarqalgan quyosh radiatsiyasi yorug'lik oqimining tarqalishida hosil bo'ladi. Bulutsiz havoda osmonning ko'k rangi unga bog'liq.

Yutilgan quyosh radiatsiyasi yer yuzasining aks ettirilishiga bog'liq - albedo.

Radiatsiyaning spektral tarkibi xilma-xildir:

• rangli yoki ko'rinadigan nurlar yorug'likni ta'minlaydi va o'simliklar hayotida katta ahamiyatga ega;
• ultrabinafsha nurlanish inson tanasiga o'rtacha darajada kirib borishi kerak, chunki uning ortiqcha yoki etishmasligi zarar etkazishi mumkin;
• Infraqizil nurlanish issiqlik hissi beradi va o'simliklarning o'sishiga ta'sir qiladi.

Umumiy quyosh radiatsiyasi - bu yerga to'g'ridan-to'g'ri va tarqoq nurlar. Bulutlar yo'q bo'lganda, kunduzi soat 12:00 atrofida, shuningdek, yozda u maksimal darajaga etadi.

O'quvchilarimizdan hikoyalar

Vladimir
61 yoshda

Ta'sir qanday sodir bo'ladi?

Elektromagnit to'lqinlar turli qismlardan iborat. Ko'rinmas, infraqizil va ko'rinadigan, ultrabinafsha nurlar mavjud. Radiatsiya oqimlari turli xil energiya tuzilmalariga ega bo'lishi va odamlarga turlicha ta'sir qilishi xarakterlidir.

Yorug'lik oqimi inson tanasining holatiga foydali, shifobaxsh ta'sir ko'rsatishi mumkin. Vizual organlardan o'tib, yorug'lik metabolizmni, uyqu rejimini tartibga soladi va insonning umumiy farovonligiga ta'sir qiladi. Bundan tashqari, yorug'lik energiyasi issiqlik tuyg'usini keltirib chiqarishi mumkin. Teri nurlantirilganda, tanada to'g'ri metabolizmni ta'minlovchi fotokimyoviy reaktsiyalar paydo bo'ladi.

Ultraviyole yuqori biologik qobiliyatga ega, to'lqin uzunligi 290 dan 315 nm gacha. Bu to'lqinlar organizmda D vitamini sintez qiladi va sil virusini bir necha daqiqada, stafilokokkni - chorak soat ichida va tif tayoqchasini - 1 soatda yo'q qilishga qodir.

Bulutsiz ob-havo gripp va boshqa kasalliklar, masalan, havo tomchilari orqali yuqadigan difteriya epidemiyalarining davomiyligini qisqartirishi xarakterlidir.

Tananing tabiiy kuchlari odamni to'satdan atmosfera tebranishlaridan himoya qiladi: havo harorati, namlik, bosim. Biroq, ba'zida bunday himoya zaiflashadi, bu esa yuqori harorat bilan birga kuchli namlik ta'sirida issiqlik urishiga olib keladi.

Radiatsiyaning ta'siri uning tanaga kirib borish darajasiga bog'liq. To'lqinlar qanchalik uzun bo'lsa, radiatsiya kuchi shunchalik kuchli bo'ladi. Infraqizil to'lqinlar teri ostiga 23 sm gacha, ko'rinadigan oqimlar - 1 sm gacha, ultrabinafsha - 0,5-1 mm gacha.

Odamlar quyoshning faolligi paytida, ochiq joylarda bo'lganlarida, barcha turdagi nurlarni oladilar. Yorug'lik to'lqinlari insonning dunyoga moslashishiga imkon beradi, shuning uchun xonada qulay farovonlikni ta'minlash uchun yorug'likning maqbul darajasi uchun sharoit yaratish kerak.

Odamlarga ta'siri

Quyosh radiatsiyasining inson salomatligiga ta'siri turli omillar bilan belgilanadi. Insonning yashash joyi, iqlimi, shuningdek, to'g'ridan-to'g'ri nurlar ostida o'tkazgan vaqt miqdori.

Quyosh etishmasligi bilan Uzoq Shimol aholisi, shuningdek, faoliyati er ostida ishlash bilan bog'liq bo'lgan odamlar, masalan, konchilar, turli xil disfunktsiyalarni boshdan kechirishadi, suyak kuchining pasayishi va asab kasalliklari.

Etarlicha yorug'lik olmaydigan bolalar boshqalarga qaraganda tez-tez raxitdan aziyat chekishadi. Bundan tashqari, ular tish kasalliklariga ko'proq moyil bo'lib, sil kasalligining uzoqroq kursiga ega.

Biroq, kunduz va tunning davriy o'zgarishisiz yorug'lik to'lqinlariga juda ko'p ta'sir qilish sog'liq uchun zararli ta'sir ko'rsatishi mumkin. Misol uchun, Arktika aholisi tez-tez asabiylashish, charchoq, uyqusizlik, depressiya va ish qobiliyatining pasayishidan aziyat chekadi.

Rossiya Federatsiyasida radiatsiya, masalan, Avstraliyaga qaraganda kamroq faol.

Shunday qilib, uzoq muddatli nurlanishga duchor bo'lgan odamlar:

• teri saratoni rivojlanish xavfi yuqori;
• terining qurishi tendentsiyasi kuchayadi, bu o'z navbatida qarish jarayonini va pigmentatsiya va erta ajinlar paydo bo'lishini tezlashtiradi;
• ko'rish qobiliyatining yomonlashuvi, katarakt, kon'yunktivitdan aziyat chekishi mumkin;
• immuniteti zaiflashgan.

Odamlarda D vitamini etishmasligi xavfli o'smalarning, metabolik kasalliklarning sabablaridan biri bo'lib, ortiqcha tana vazniga, endokrin kasalliklarga, uyqu buzilishiga, jismoniy charchoqqa va yomon kayfiyatga olib keladi.

Muntazam ravishda quyosh nurini oladigan va quyosh vannalarini suiiste'mol qilmaydigan odam, qoida tariqasida, sog'lig'ida muammolarga duch kelmaydi:

• yurak va qon tomirlarining barqaror ishlashiga ega;
• asab kasalliklaridan aziyat chekmaydi;
• yaxshi kayfiyatga ega;
• normal metabolizmga ega;
• kamdan-kam kasal bo'ladi.

Shunday qilib, faqat dozalangan radiatsiya miqdori inson salomatligiga ijobiy ta'sir ko'rsatishi mumkin.

O'zingizni qanday himoya qilish kerak

Radiatsiyaning haddan tashqari ta'siri tananing haddan tashqari qizishi, kuyish va ayrim surunkali kasalliklarning kuchayishiga olib kelishi mumkin.. Quyosh botish muxlislari quyidagi oddiy qoidalarga e'tibor berishlari kerak:

• Ehtiyotkorlik bilan ochiq joylarda quyoshga botish;
• Issiq havoda, tarqoq nurlar ostida soyada yashiring. Bu, ayniqsa, sil va yurak kasalliklari bilan og'rigan yosh bolalar va qariyalar uchun to'g'ri keladi.

Shuni esda tutish kerakki, kunning xavfsiz vaqtida quyoshga botish, shuningdek, uzoq vaqt davomida jazirama quyosh ostida bo'lmaslik kerak. Bundan tashqari, siz shlyapa, quyoshdan saqlaydigan ko'zoynak, yopiq kiyim kiyib, boshingizni issiq urishdan himoya qilishingiz kerak, shuningdek, turli xil quyosh kremlaridan foydalaning.

Tibbiyotda quyosh nurlanishi

Yorug'lik oqimlari tibbiyotda faol qo'llaniladi:

• X-nurlari to'lqinlarning yumshoq to'qimalar va suyak tizimidan o'tish qobiliyatidan foydalanadi;
• izotoplarning kiritilishi ularning ichki organlardagi kontsentratsiyasini qayd etish va ko'plab patologiyalar va yallig'lanish o'choqlarini aniqlash imkonini beradi;
• Radiatsiya terapiyasi malign o'smalarning o'sishi va rivojlanishini yo'q qilishi mumkin.

To'lqinlarning xususiyatlari ko'plab fizioterapevtik asboblarda muvaffaqiyatli qo'llaniladi:

• Infraqizil nurlanishli qurilmalar to'lqinlarning uyali tuzilmalarni tiklash qobiliyati tufayli ichki yallig'lanish jarayonlari, suyak kasalliklari, osteoxondroz, revmatizmni issiqlik bilan davolash uchun ishlatiladi.
• Ultraviyole nurlar tirik mavjudotlarga salbiy ta'sir ko'rsatishi, o'simliklarning o'sishiga to'sqinlik qilishi, mikroorganizmlar va viruslarni bostirishi mumkin.

Quyosh nurlanishining gigienik ahamiyati katta. Terapiyada ultrabinafsha nurlanishiga ega qurilmalar qo'llaniladi:

• turli teri shikastlanishlari: yaralar, kuyishlar;
• infektsiyalar;
• og'iz bo'shlig'i kasalliklari;
• onkologik neoplazmalar.

Bundan tashqari, radiatsiya umuman inson tanasiga ijobiy ta'sir ko'rsatadi: u kuch berishi, immunitet tizimini mustahkamlashi va vitaminlar etishmasligini to'ldirishi mumkin.

Quyosh nuri insonning to'liq hayotining muhim manbaidir. Uning etarli darajada ta'minlanishi sayyoradagi barcha tirik mavjudotlarning qulay yashashiga olib keladi. Inson radiatsiya darajasini kamaytira olmaydi, lekin u o'zini uning salbiy ta'siridan himoya qilishi mumkin.

Yer uchun issiqlik va yorug'lik energiyasining manbai quyosh radiatsiyasidir. Uning qiymati joyning kengligiga bog'liq, chunki quyosh nurlarining tushish burchagi ekvatordan qutblarga kamayadi. Quyosh nurlarining tushish burchagi qanchalik kichik bo'lsa, shuncha ko'p katta sirt bir xil kesimdagi quyosh nurlari dastasi taqsimlanadi va shuning uchun maydon birligiga kamroq energiya tushadi.

Yil davomida Yer Quyosh atrofida 1 marta aylanib, oʻz oʻqining orbital tekislikka (ekliptika) doimiy qiyshayish burchagini saqlab turgan holda harakatlanishi sababli, har xil sirt isitish sharoitlari bilan ajralib turadigan yilning fasllari paydo boʻladi.

21 mart va 23 sentyabrda Quyosh ekvator ostidagi zenitda (teng kunlar). 22-iyun kuni Quyosh Shimoliy Tropik ustida, 22-dekabrda - janubda zenitda. Yer yuzasida yorug'lik zonalari va termal zonalar ajralib turadi (o'rtacha yillik izoterma +20 o C bo'ylab issiq (issiq) zonaning chegarasi mavjud; o'rtacha yillik izoterma +20 o C va izoterma +10 o C o'rtasida. mo''tadil zona mavjud; izoterm bo'ylab +10 o C - sovuq zona chegaralari.

Quyosh nurlari shaffof atmosferadan uni isitmasdan o'tadi, ular yer yuzasiga etib boradi, uni isitadi va undan uzoq to'lqinli nurlanish tufayli havo isitiladi. Sirtni va shuning uchun havoni isitish darajasi, birinchi navbatda, hududning kengligiga, shuningdek, dengiz sathidan 1) balandlikka bog'liq (yuqoriga ko'tarilganda, havo harorati o'rtacha pasayadi). 100 m uchun 0,6ºC; 2) turli xil rangda bo'lishi mumkin bo'lgan va har xil albedoga ega bo'lgan taglik yuzasining xususiyatlari - jinslarning aks ettirish qobiliyati. Bundan tashqari, turli sirtlar turli xil issiqlik sig'imi va issiqlik o'tkazuvchanligiga ega. Yuqori issiqlik sig'imi tufayli suv sekin va sekin isiydi, lekin quruqlik buning aksini qiladi. 3) qirg'oqlardan materiklarning ichki qismiga qadar havodagi suv bug'ining miqdori kamayadi va atmosfera qanchalik shaffof bo'lsa, unda quyosh nurlari suv tomchilari bilan kamroq tarqaladi va ko'proq quyosh nurlari er yuzasiga etib boradi. Yer.

Erga keladigan quyosh moddasi va energiyasining butun yig'indisi quyosh radiatsiyasi deb ataladi. U to'g'ridan-to'g'ri va diffuzga bo'linadi. To'g'ridan-to'g'ri radiatsiya- bu bulutsiz osmon ostida atmosferaga kiradigan to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlari to'plami. Tarqalgan radiatsiya- atmosferada tarqalgan nurlanishning bir qismi, nurlar har tomonga ketadi. P + P = Umumiy radiatsiya. Umumiy nurlanishning Yer yuzasidan aks ettirilgan qismi aks ettirilgan nurlanish deyiladi. Umumiy radiatsiyaning Yer yuzasi tomonidan so'rilgan qismi so'rilgan nurlanishdir. Issiq atmosferadan Yer yuzasiga, Yerdan issiqlik oqimiga qarama-qarshi harakatlanadigan issiqlik energiyasi atmosferaning qarshi nurlanishi deb ataladi.

Umumiy quyosh nurlanishining yillik miqdori kkal/sm 2 yil (T.V. Vlasovaga ko'ra).

Samarali nurlanish- issiqlikning er yuzasidan atmosferaga haqiqiy o'tishini ifodalovchi miqdor. Yerning radiatsiyasi va atmosferaning qarshi nurlanishi o'rtasidagi farq sirtning isishini belgilaydi. Radiatsiya balansi to'g'ridan-to'g'ri samarali nurlanishga bog'liq - quyosh nurlanishining kelishi va iste'mol qilinishining ikkita jarayonining o'zaro ta'siri natijasi. Balansning qiymati asosan bulutlilikdan ta'sirlanadi. Kechasi u muhim bo'lgan joyda, u Yerdan uzoq to'lqinli nurlanishni to'xtatib, uning kosmosga qochib ketishiga yo'l qo'ymaydi.

Er osti va sirt havo qatlamlarining harorati va issiqlik balansi to'g'ridan-to'g'ri quyosh radiatsiyasining oqimiga bog'liq.

Issiqlik balansi to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlari bilan isitiladigan sirtdagi haroratni, uning kattaligini va o'zgarishini belgilaydi. Qizdirilganda, bu sirt issiqlikni (uzoq to'lqin oralig'ida) ham pastki qatlamlarga, ham atmosferaga o'tkazadi. Sirtning o'zi faol sirt deb ataladi.

Atmosfera va butun Yer yuzasi issiqlik balansining asosiy tarkibiy qismlari

Indeks	Qiymat %da
Quyoshdan Yer yuzasiga keladigan energiya
Atmosfera tomonidan sayyoralararo kosmosga aks ettirilgan radiatsiya, shu jumladan 1) bulutlar tomonidan aks ettirilgan 2) tarqaladi
Atmosfera tomonidan so'rilgan radiatsiya, shu jumladan: 1) bulutlar tomonidan so'riladi 2) ozon tomonidan so'riladi 3) suv bug'lari bilan so'riladi
Er osti yuzasiga tushadigan radiatsiya (to'g'ridan-to'g'ri + diffuz)
Undan: 1) atmosferadan tashqarida joylashgan sirt tomonidan aks ettirilgan 2) ostidagi sirt tomonidan so'riladi.
Undan: 1) samarali nurlanish 2) atmosfera bilan turbulent issiqlik almashinuvi 3) bug'lanish uchun issiqlik sarfi

Quruq va o'simliklardan mahrum bo'lgan sirt haroratining kunlik o'zgarishida, aniq kunlarda maksimal ko'rsatkich soat 14:00 dan keyin, minimal esa quyosh chiqishi paytida sodir bo'ladi. Bulutlilik, namlik va sirt o'simliklari kunlik harorat rejimini buzishi mumkin.

Kunduzgi maksimal quruqlik harorati +80 o C yoki undan yuqori bo'lishi mumkin. Kundalik tebranishlar 40 darajaga etadi. Ekstremal qiymatlar va harorat amplitudalarining kattaligi joyning kengligiga, yil vaqtiga, bulutlilikka, sirtning termal xususiyatlariga, rangiga, pürüzlülüğüne, o'simlik qoplamining tabiatiga va qiyalik yo'nalishiga (ta'sir qilish) bog'liq.

Qizdirilganda, sirt issiqlikni tuproqqa o'tkazadi. Issiqlikni qatlamdan qatlamga o'tkazish uchun vaqt kerak bo'ladi va kun davomida maksimal va minimal harorat qiymatlarining boshlanish momentlari har 10 sm uchun taxminan 3 soatga kechiktiriladi. Qatlam qanchalik chuqurroq bo'lsa, u kamroq issiqlik oladi va undagi harorat o'zgarishi zaifroq bo'ladi. O'rtacha 1 m chuqurlikda tuproq haroratining kunlik o'zgarishi "o'ladi". Ular to'xtab turgan qatlam doimiy kunlik harorat qatlami deb ataladi.

Tropik kengliklarda 5-10 m, yuqori kengliklarda 25 m chuqurlikda doimiy yillik harorat qatlami mavjud bo'lib, u erda harorat sirt ustidagi o'rtacha yillik havo haroratiga yaqin bo'ladi.

Suv sekinroq qiziydi va issiqlikni sekinroq chiqaradi. Bundan tashqari, quyosh nurlari katta chuqurlikka kirib, chuqur qatlamlarni bevosita isitadi. Issiqlikning chuqurlikka o'tishi molekulyar issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli emas, balki ko'proq suvlarning turbulentlik yoki oqim bilan aralashishi tufayli sodir bo'ladi. Suvning sirt qatlamlari soviganida, aralashtirish bilan birga termal konveksiya ham sodir bo'ladi.

Quruqlikdan farqli o'laroq, okean yuzasida kunlik harorat o'zgarishi kichikroq. Yuqori kengliklarda o'rtacha atigi 0,1ºS, o'rtacha kengliklarda - 0,4ºS, tropik kengliklarda - 0,5ºS. Ushbu tebranishlarning kirib borish chuqurligi 15-20 m.

Okean yuzasida yillik harorat amplitudalari ekvatorial kengliklarda 1ºS dan mo''tadil kengliklarda 10,2ºS gacha. Haroratning yillik tebranishlari 200-300 m chuqurlikka kirib boradi.

Suv havzalarida haroratning maksimal momentlari quruqlikka nisbatan kechiktiriladi. Maksimal 15-16 soat atrofida, minimal - quyosh chiqqandan keyin 2-3 soat ichida sodir bo'ladi. Shimoliy yarim sharda okean yuzasida yillik maksimal harorat avgustda, minimal harorat esa fevralda bo'ladi.

Quyosh Yerdagi barcha tirik mavjudotlar uchun zarur bo'lgan yorug'lik va issiqlik manbai. Ammo yorug'lik fotonlaridan tashqari, geliy yadrolari va protonlardan tashkil topgan qattiq ionlashtiruvchi nurlanishni chiqaradi. Nima uchun bu sodir bo'lmoqda?

Quyosh nurlanishining sabablari

Quyosh radiatsiyasi kunduzi xromosfera chaqnashlari - quyosh atmosferasida sodir bo'ladigan ulkan portlashlar paytida hosil bo'ladi. Quyosh moddasining bir qismi koinotga tashlanadi, asosan protonlar va oz miqdordagi geliy yadrolaridan iborat kosmik nurlarni hosil qiladi. Bu zaryadlangan zarralar quyosh chaqnashi ko'rinib qolgandan keyin 15-20 daqiqadan so'ng yer yuzasiga etib boradi.

Havo birlamchi kosmik nurlanishni to'xtatib, balandlikning pasayishi bilan yo'qolib borayotgan kaskadli yadro yomg'irini hosil qiladi. Bunday holda, yangi zarralar - pionlar tug'iladi, ular parchalanib, muonlarga aylanadi. Ular atmosferaning pastki qatlamlariga kirib, 1500 metr chuqurlikdagi chuqurlikka tushib, erga tushadilar. Aynan muonlar ikkilamchi kosmik nurlanish va odamlarga ta'sir qiluvchi tabiiy nurlanishning shakllanishi uchun javobgardir.

Quyosh nurlanish spektri

Quyosh nurlanishining spektri qisqa to'lqinli va uzun to'lqinli hududlarni o'z ichiga oladi:

• gamma nurlari;
• rentgen nurlanishi;
• ultrabinafsha nurlanishi;
• ko'rinadigan yorug'lik;
• infraqizil nurlanish.

Quyosh nurlanishining 95% dan ortig'i "optik oyna" mintaqasiga - ultrabinafsha va infraqizil to'lqinlarning qo'shni hududlari bo'lgan spektrning ko'rinadigan qismiga to'g'ri keladi. Ular atmosfera qatlamlaridan o'tganda quyosh nurlarining ta'siri zaiflashadi - barcha ionlashtiruvchi nurlanishlar, rentgen nurlari va ultrabinafsha nurlanishning deyarli 98% er atmosferasida saqlanadi. Ko'rinadigan yorug'lik va infraqizil nurlanish havodagi gaz molekulalari va chang zarralari tomonidan qisman so'rilsa ham, deyarli yo'qotmasdan erga etib boradi.

Shu munosabat bilan quyosh nurlanishi Yer yuzasida radioaktiv nurlanishning sezilarli darajada oshishiga olib kelmaydi. Quyoshning kosmik nurlar bilan birga umumiy yillik nurlanish dozasini shakllantirishga qo'shgan hissasi yiliga atigi 0,3 mSv ni tashkil qiladi. Ammo bu o'rtacha ko'rsatkich, aslida er yuzidagi radiatsiya darajasi har xil va hududning geografik joylashuviga bog'liq.

Quyoshning ionlashtiruvchi nurlanishi qayerda eng katta?

Koinot nurlarining eng katta kuchi qutblarda, eng kami esa ekvatorda qayd etiladi. Bu Yerning magnit maydonining koinotdan qutblarga tushadigan zaryadlangan zarrachalarni burishishi bilan bog'liq. Bundan tashqari, radiatsiya balandlik bilan ortadi - dengiz sathidan 10 kilometr balandlikda uning ko'rsatkichi 20-25 barobar ortadi. Baland tog'larda yashovchilar quyosh nurlanishining yuqori dozalariga duchor bo'lishadi, chunki tog'lardagi atmosfera yupqaroq va quyoshdan keladigan gamma-kvanta oqimlari va elementar zarrachalar bilan osonroq kirib boradi.

Muhim. 0,3 mSv/soatgacha bo'lgan radiatsiya darajasi jiddiy ta'sir ko'rsatmaydi, lekin 1,2 mSv/soat dozada hududni tark etish tavsiya etiladi, favqulodda holatlarda esa olti oydan ortiq bo'lmagan muddatga uning hududida qolish tavsiya etiladi. Agar ko'rsatkichlar ikki baravar oshsa, bu hududda qolishingizni uch oygacha cheklashingiz kerak.

Agar dengiz sathidan yuqorida kosmik nurlanishning yillik dozasi yiliga 0,3 mSv bo'lsa, har yuz metr balandlikda bu ko'rsatkich yiliga 0,03 mSv ga oshadi. Ba'zi kichik hisob-kitoblardan so'ng, 2000 metr balandlikdagi tog'larda bir haftalik ta'til yiliga 1 mSv ta'sir qiladi va umumiy yillik normaning deyarli yarmini (2,4 mSv / yil) ta'minlaydi degan xulosaga kelishimiz mumkin.

Ma'lum bo'lishicha, tog'lilar yillik nurlanish dozasini odatdagidan bir necha baravar ko'p oladi va tekisliklarda yashovchi odamlarga qaraganda tez-tez leykemiya va saraton kasalligidan aziyat chekishi kerak. Aslida, bu haqiqat emas. Aksincha, togʻli hududlarda bu kasalliklardan oʻlim darajasi past boʻlib, aholining bir qismi uzoq umr koʻradi. Bu radiatsiya faolligi yuqori bo'lgan joylarda uzoq vaqt qolish inson tanasiga salbiy ta'sir ko'rsatmasligini tasdiqlaydi.

Quyosh chaqnashlari - yuqori radiatsiya xavfi

Quyosh chaqnashlari odamlar va Yerdagi butun hayot uchun katta xavf tug'diradi, chunki quyosh radiatsiyasi oqimining zichligi kosmik nurlanishning normal darajasidan ming marta oshib ketishi mumkin. Shunday qilib, atoqli sovet olimi A.L.Chijevskiy quyosh dog'ining paydo bo'lish davrlarini Rossiyadagi tif (1883-1917) va vabo (1823-1923) epidemiyalari bilan bog'ladi. U yaratgan grafiklarga asoslanib, 1930 yilda u 1960-1962 yillarda 1961 yilda Indoneziyada boshlangan, so'ngra tezda Osiyo, Afrika va Evropaning boshqa mamlakatlariga tarqaladigan keng ko'lamli vabo pandemiyasining paydo bo'lishini bashorat qilgan.

Bugungi kunda quyosh faolligining o'n bir yillik tsikllari va kasalliklarning tarqalishi, shuningdek, hasharotlar, sutemizuvchilar va viruslarning ommaviy migratsiyalari va tez ko'payishi fasllari o'rtasidagi bog'liqlikni ko'rsatadigan ko'plab ma'lumotlar olindi. Gematologlar maksimal quyosh faolligi davrida yurak xuruji va insult sonining ko'payishini aniqladilar. Bunday statistik ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, bu vaqtda odamlarda qon ivishi kuchayadi va yurak kasalligi bo'lgan bemorlarda kompensatsiya faoliyati susayganligi sababli, uning ishida nosozliklar, shu jumladan yurak to'qimalarining nekrozi va miyada qon ketishlar paydo bo'ladi.

Katta quyosh chaqnashlari tez-tez sodir bo'lmaydi - har 4 yilda bir marta. Bu vaqtda quyosh dog'larining soni va hajmi oshadi va quyosh tojida protonlar va oz miqdordagi alfa zarralaridan iborat kuchli toj nurlari hosil bo'ladi. Astrologlar o'zlarining eng kuchli oqimini 1956 yilda, er yuzasida kosmik nurlanish zichligi 4 baravar oshganda qayd etishdi. Bunday quyosh faolligining yana bir natijasi 2000 yilda Moskva va Moskva viloyatida qayd etilgan aurora edi.

O'zingizni qanday himoya qilish kerak?

Albatta, tog'larda fon radiatsiyasining kuchayishi tog'larga sayohatni rad etish uchun sabab emas. Biroq, xavfsizlik choralari haqida o'ylash va portativ radiometr bilan sayohatga chiqish kerak, bu radiatsiya darajasini nazorat qilishga yordam beradi va agar kerak bo'lsa, xavfli hududlarda o'tkaziladigan vaqtni cheklaydi. Hisoblagich ko'rsatkichlari 7 mkSv/soat ionlashtiruvchi nurlanishni ko'rsatadigan joyda bir oydan ortiq qolmasligingiz kerak.