>

الإشعاع الشمسي أو الإشعاع المؤين من الشمس. الإشعاع الشمسي: أنواعه وتأثيراته على الجسم

اشعاع شمسي

اشعاع شمسي

الإشعاع الكهرومغناطيسي من الشمس إلى الغلاف الجوي للأرض. تتركز الأطوال الموجية للإشعاع الشمسي في النطاق من 0.17 إلى 4 ميكرون بحد أقصى. بموجة 0.475 ميكرون. نعم. يقع 48٪ من طاقة الإشعاع الشمسي على الجزء المرئي من الطيف (الطول الموجي من 0.4 إلى 0.76 ميكرون) ، و 45٪ - على الأشعة تحت الحمراء (أكثر من 0.76 ميكرون) ، و 7٪ - على الأشعة فوق البنفسجية (أقل من 0.4) µ م). إشعاع شمسي - رئيسي. مصدر الطاقة للعمليات في الغلاف الجوي ، المحيطات ، المحيط الحيوي ، إلخ. يتم قياسه بوحدات الطاقة لكل وحدة مساحة لكل وحدة زمنية ، على سبيل المثال. ث / م². الإشعاع الشمسي عند الحد الأعلى للغلاف الجوي في cf. مسافة الارض من الشمس يسمى ثابت شمسيوهو تقريبًا. 1382 واط / متر مربع. عند المرور عبر الغلاف الجوي للأرض ، يتغير الإشعاع الشمسي في شدته وتكوينه الطيفي بسبب الامتصاص والتشتت بواسطة جزيئات الهواء والشوائب الغازية والهباء الجوي. على سطح الأرض ، يقتصر طيف الإشعاع الشمسي على 0.29-2.0 ميكرومتر ، ويتم تقليل شدته بشكل كبير اعتمادًا على محتوى الشوائب والارتفاع فوق مستوى سطح البحر والغيوم. يصل الإشعاع المباشر إلى سطح الأرض ، ويضعف عند المرور عبر الغلاف الجوي ، وكذلك منتشر ، ويتكون من الانتثار المباشر في الغلاف الجوي. ينعكس جزء من الإشعاع الشمسي المباشر من سطح الأرض والغيوم ويذهب إلى الفضاء ؛ ينتشر الإشعاع أيضًا جزئيًا في الفضاء. ما تبقى من الاشعاع الشمسي في الاساس. تتحول إلى حرارة ، فتسخن سطح الأرض والهواء جزئيًا. الإشعاع الشمسي هو أحد العوامل الرئيسية. مكونات ميزان الإشعاع.

جغرافية. الموسوعة المصورة الحديثة. - م: روزمان. تحت إشراف الأستاذ. A. P. Gorkina. 2006 .


شاهد ما هو "الإشعاع الشمسي" في القواميس الأخرى:

    الإشعاع الكهرومغناطيسي والجسمي للشمس. يغطي الإشعاع الكهرومغناطيسي نطاق الطول الموجي من إشعاع غاما إلى موجات الراديو ، حيث تقع طاقته القصوى على الجزء المرئي من الطيف. المكون الجسيمي للطاقة الشمسية ... ... قاموس موسوعي كبير

    اشعاع شمسي- التدفق الكلي للإشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث من الشمس وضرب الأرض ... قاموس الجغرافيا

    هذا المصطلح له معاني أخرى ، انظر الإشعاع (المعاني). هذه المقالة تفتقر إلى روابط لمصادر المعلومات. يجب أن تكون المعلومات قابلة للتحقق ، وإلا فقد يتم التشكيك فيها ... ويكيبيديا

    جميع العمليات على سطح الكرة الأرضية ، مهما كانت ، لها مصدرها من الطاقة الشمسية. يتم دراسة العمليات الميكانيكية البحتة أو العمليات الكيميائية في الهواء أو الماء أو التربة أو العمليات الفسيولوجية أو أيا كان ... ... القاموس الموسوعي F.A. Brockhaus و I.A. إيفرون

    الإشعاع الكهرومغناطيسي والجسمي للشمس. يغطي الإشعاع الكهرومغناطيسي نطاق الطول الموجي من إشعاع غاما إلى موجات الراديو ، حيث تقع طاقته القصوى على الجزء المرئي من الطيف. المكون الجسيمي للطاقة الشمسية ... ... قاموس موسوعي

    اشعاع شمسي- حالة Saulės spinduliuotas مثل T sritis fizika atitikmenys: engl. vok الإشعاع الشمسي. Sonnenstrahlung ، f rus. الإشعاع الشمسي ، ن ؛ الإشعاع الشمسي ، و ؛ الإشعاع الشمسي ، n pranc. Rayonnement solaire، m… Fizikos terminų žodynas

    اشعاع شمسي- حالة Saulės spinduliuot مثل T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Saulės atmosferos elektromagnetinė (infraraudonoji 0.76 نانومتر سودارو 45٪ ، matomoji 0.38–0.76 نانومتر - 48٪ ، فوق بنفسجي 0.38 نانومتر ... Ekologijos terminų aiskinamasis žodynas

    إشعاع الشمس ذو الطبيعة الكهرومغناطيسية والجسيمية. ريال سعودى. المصدر الرئيسي للطاقة لمعظم العمليات التي تحدث على الأرض. عضلي S. r. يتكون بشكل رئيسي من البروتونات بسرعات 300 1500 بالقرب من الأرض ... ... ... الموسوعة السوفيتية العظمى

    البريد الإلكتروني ماغن. والإشعاع الجسدي للشمس. البريد الإلكتروني ماغن. يغطي الإشعاع نطاق الطول الموجي من أشعة جاما إلى موجات الراديو وطاقتها. الحد الأقصى في الجزء المرئي من الطيف. المكون الجسيمي لـ S. p. يتكون من الفصل. arr. من… … علم الطبيعة. قاموس موسوعي

    الإشعاع الشمسي المباشر- الإشعاع الشمسي القادم مباشرة من القرص الشمسي ... قاموس الجغرافيا

كتب

  • الإشعاع الشمسي ومناخ الأرض ، فيدوروف فاليري ميخائيلوفيتش. يقدم الكتاب نتائج دراسات الاختلافات في تشمس الأرض المرتبط بالعمليات الميكانيكية السماوية. يتم تحليل التغيرات منخفضة التردد وعالية التردد في المناخ الشمسي ...

تصل جميع أنواع الأشعة الشمسية إلى سطح الأرض بثلاث طرق - في شكل إشعاع شمسي مباشر ومنعكس ومنتشر.
الإشعاع الشمسي المباشرهي أشعة تأتي مباشرة من الشمس. تعتمد شدتها (كفاءتها) على ارتفاع الشمس فوق الأفق: يتم ملاحظة الحد الأقصى عند الظهر ، والحد الأدنى - في الصباح والمساء ؛ من وقت السنة: الحد الأقصى - في الصيف ، الحد الأدنى - في الشتاء ؛ من ارتفاع التضاريس فوق مستوى سطح البحر (أعلى في الجبال منه في السهل) ؛ على حالة الغلاف الجوي (يقلل تلوث الهواء منه). يعتمد طيف الإشعاع الشمسي أيضًا على ارتفاع الشمس فوق الأفق (كلما كانت الشمس منخفضة فوق الأفق ، قلت الأشعة فوق البنفسجية).
ينعكس الإشعاع الشمسي- هذه هي أشعة الشمس التي تنعكس على الأرض أو سطح الماء. يتم التعبير عنها كنسبة مئوية من الأشعة المنعكسة لتدفقها الكلي وتسمى البياض. تعتمد قيمة البياض على طبيعة الأسطح العاكسة. عند تنظيم وإجراء حمامات الشمس ، من الضروري معرفة ومراعاة البياض للأسطح التي يتم إجراء حمامات الشمس عليها. يتميز بعضها بالانعكاس الانتقائي. يعكس الثلج تمامًا الأشعة تحت الحمراء ، والأشعة فوق البنفسجية بدرجة أقل.

متناثرة من الإشعاع الشمسيتكونت نتيجة تناثر ضوء الشمس في الغلاف الجوي. جزيئات الهواء والجزيئات المعلقة فيه (أصغر قطرات الماء ، بلورات الجليد ، إلخ) ، تسمى الهباء الجوي ، تعكس جزءًا من الأشعة. نتيجة الانعكاسات المتعددة ، لا يزال بعضها يصل إلى سطح الأرض ؛ هذه أشعة الشمس متناثرة. تنتشر الأشعة فوق البنفسجية والبنفسجية والأزرق في الغالب ، مما يحدد اللون الأزرق للسماء في الطقس الصافي. نسبة الأشعة المتناثرة كبيرة في خطوط العرض العليا (في المناطق الشمالية). هناك تكون الشمس منخفضة فوق الأفق ، وبالتالي يكون مسار الأشعة إلى سطح الأرض أطول. على مسار طويل ، تواجه الأشعة المزيد من العقبات وتنتشر إلى حد أكبر.

(http://new-med-blog.livejournal.com/204

مجموع الإشعاع الشمسي- دخول جميع الإشعاعات الشمسية المباشرة والمنتشرة إلى سطح الأرض. إجمالي الإشعاع الشمسي يتميز بالكثافة. مع وجود سماء صافية ، فإن إجمالي الإشعاع الشمسي له قيمة قصوى في وقت الظهيرة وخلال العام - في الصيف.

التوازن الإشعاعي
التوازن الإشعاعي لسطح الأرض هو الفرق بين إجمالي الإشعاع الشمسي الذي يمتصه سطح الأرض والإشعاع الفعال. لسطح الأرض
- الجزء الوارد هو الإشعاع الشمسي الممتص المباشر والمتناثر ، وكذلك الإشعاع الممتص المضاد للغلاف الجوي ؛
- يتكون جزء الإنفاق من فقدان الحرارة بسبب الإشعاع الخاص بسطح الأرض.

يمكن أن يكون توازن الإشعاع إيجابي(النهار ، الصيف) و نفي(في الليل ، في الشتاء) ؛ تقاس بالكيلوواط / متر مربع / دقيقة.
يعتبر التوازن الإشعاعي لسطح الأرض أهم عنصر في التوازن الحراري لسطح الأرض ؛ أحد العوامل الرئيسية المكونة للمناخ.

التوازن الحراري لسطح الأرض- المجموع الجبري لجميع أنواع المدخلات والمخرجات الحرارية على سطح الأرض والمحيط. تحدد طبيعة التوازن الحراري ومستوى طاقته ميزات وكثافة معظم العمليات الخارجية. المكونات الرئيسية لتوازن حرارة المحيطات هي:
- توازن الإشعاع
- استهلاك الحرارة للتبخر ؛
- التبادل الحراري المضطرب بين سطح المحيط والغلاف الجوي ؛
- التبادل الحراري العمودي المضطرب لسطح المحيط مع الطبقات الأساسية ؛ و
- التأفق الأفقي المحيطي.

(http://www.glossary.ru/cgi-bin/gl_sch2.c gi؟ RQgkog.outt: p! hgrgtx! nlstup! vuilw) tux yo)

قياس الاشعاع الشمسي.

تستخدم مقاييس الأكتينومتر ومقاييس الحرارة لقياس الإشعاع الشمسي. تقاس شدة الإشعاع الشمسي عادةً بتأثيره الحراري ويتم التعبير عنه بالسعرات الحرارية لكل وحدة سطح لكل وحدة زمنية.

(http://www.ecosystema.ru/07referats/slo vgeo / 967.htm)

يتم قياس شدة الإشعاع الشمسي بواسطة مقياس حرارة يانيشيفسكي مع مقياس جلفانومتر أو مقياس جهد.

عند قياس إجمالي الإشعاع الشمسي ، يتم تثبيت مقياس الحرارة بدون شاشة ظل ، بينما عند قياس الإشعاع المتناثر ، يتم تثبيت شاشة الظل. يتم حساب الإشعاع الشمسي المباشر على أنه الفرق بين الإشعاع الكلي والمشتت.

عند تحديد شدة الإشعاع الشمسي الساقط على السياج ، يتم تثبيت مقياس الحرارة عليه بحيث يكون السطح المدرك للجهاز موازيًا تمامًا لسطح السياج. في حالة عدم وجود تسجيل تلقائي للإشعاع ، يجب إجراء القياسات بعد 30 دقيقة بين شروق الشمس وغروبها.

لا يتم امتصاص الإشعاع المتساقط على سطح السياج تمامًا. اعتمادًا على نسيج السياج ولونه ، تنعكس بعض الأشعة. يتم استدعاء نسبة الإشعاع المنعكس إلى الإشعاع الساقط ، معبرًا عنها بالنسبة المئوية البياض السطحيويقاس بـ P.K. كاليتينا كاملة مع الجلفانومتر أو مقياس الجهد.

لمزيد من الدقة ، يجب إجراء عمليات المراقبة في سماء صافية وبإشعاع شمسي مكثف للسياج.

(http://www.constructioncheck.ru/default.a spx؟ textpage = 5)

المحاضرة 2.

اشعاع شمسي.

يخطط:

1. قيمة الإشعاع الشمسي للحياة على الأرض.

2. أنواع الإشعاع الشمسي.

3. التركيب الطيفي للإشعاع الشمسي.

4. امتصاص وتشتت الإشعاع.

5.PAR (إشعاع ضوئي نشط).

6. التوازن الإشعاعي.

1. المصدر الرئيسي للطاقة على الأرض لجميع الكائنات الحية (النباتات والحيوانات والبشر) هو طاقة الشمس.

الشمس عبارة عن كرة غاز نصف قطرها 695300 كم. نصف قطر الشمس أكبر 109 مرات من نصف قطر الأرض (خط الاستواء 6378.2 كم ، قطبي 6356.8 كم). تتكون الشمس بشكل أساسي من الهيدروجين (64٪) والهيليوم (32٪). يمثل الباقي 4٪ فقط من كتلته.

الطاقة الشمسية هي الشرط الرئيسي لوجود المحيط الحيوي وأحد العوامل الرئيسية المكونة للمناخ. بسبب طاقة الشمس ، تتحرك الكتل الهوائية في الغلاف الجوي باستمرار ، مما يضمن ثبات تكوين الغاز في الغلاف الجوي. تحت تأثير الإشعاع الشمسي ، تتبخر كمية هائلة من الماء من سطح الخزانات والتربة والنباتات. بخار الماء الذي تحمله الرياح من المحيطات والبحار إلى القارات هو المصدر الرئيسي لهطول الأمطار على اليابسة.

تعد الطاقة الشمسية شرطًا لا غنى عنه لوجود النباتات الخضراء ، والتي تحول الطاقة الشمسية إلى مواد عضوية عالية الطاقة أثناء عملية التمثيل الضوئي.

إن نمو النباتات وتطويرها هو عملية استيعاب ومعالجة الطاقة الشمسية ، وبالتالي ، فإن الإنتاج الزراعي ممكن فقط إذا وصلت الطاقة الشمسية إلى سطح الأرض. كتب العالم الروسي: "امنح أفضل طباخ قدرًا كبيرًا من الهواء النقي وأشعة الشمس ونهرًا كاملاً من الماء النظيف كما تريد ، واطلب منه تحضير السكر والنشا والدهون والحبوب من كل هذا ، وسيفكر أنك تضحك" عنده. لكن ما يبدو رائعًا تمامًا للإنسان يتم إنجازه دون عائق في الأوراق الخضراء للنباتات تحت تأثير طاقة الشمس. يقدر بمساحة 1 متر مربع. ينتج متر من الأوراق في الساعة جرامًا من السكر. نظرًا لحقيقة أن الأرض محاطة بقشرة مستمرة من الغلاف الجوي ، فإن أشعة الشمس ، قبل أن تصل إلى سطح الأرض ، تمر عبر كامل سماكة الغلاف الجوي ، مما يعكسها جزئيًا ، وينتشر جزئيًا ، أي يغير الكمية والنوعية دخول ضوء الشمس إلى سطح الأرض. الكائنات الحية حساسة للتغيرات في شدة الإضاءة الناتجة عن الإشعاع الشمسي. بسبب الاستجابة المختلفة لشدة الضوء ، تنقسم جميع أشكال الغطاء النباتي إلى محبة للضوء ومتحمل للظل. يؤدي عدم كفاية الإضاءة في المحاصيل ، على سبيل المثال ، إلى ضعف تمايز أنسجة القش في محاصيل الحبوب. ونتيجة لذلك ، تقل قوة الأنسجة ومرونتها ، مما يؤدي غالبًا إلى إيواء المحاصيل. في محاصيل الذرة السميكة ، بسبب الإضاءة المنخفضة بالإشعاع الشمسي ، يضعف تكوين الكيزان على النباتات.

يؤثر الإشعاع الشمسي على التركيب الكيميائي للمنتجات الزراعية. على سبيل المثال ، محتوى السكر في البنجر والفواكه ، يعتمد محتوى البروتين في حبوب القمح بشكل مباشر على عدد الأيام المشمسة. كما تزداد كمية الزيت الموجودة في بذور عباد الشمس والكتان مع زيادة وصول الإشعاع الشمسي.

تؤثر إضاءة الأجزاء الهوائية للنباتات بشكل كبير على امتصاص الجذور للعناصر الغذائية. في ظل الإضاءة المنخفضة ، يتباطأ نقل الذبابات إلى الجذور ، ونتيجة لذلك ، يتم منع عمليات التخليق الحيوي التي تحدث في الخلايا النباتية.

تؤثر الإضاءة أيضًا على ظهور وانتشار وتطور أمراض النبات. تتكون فترة الإصابة من مرحلتين ، تختلف كل منهما عن الأخرى استجابةً لعامل الضوء. أولها - الإنبات الفعلي للجراثيم واختراق مبدأ العدوى في أنسجة الثقافة المصابة - في معظم الحالات لا يعتمد على وجود الضوء وشدته. الثاني - بعد إنبات الجراثيم - يكون أكثر نشاطًا في ظروف الإضاءة العالية.

يؤثر التأثير الإيجابي للضوء أيضًا على معدل تطور العامل الممرض في النبات المضيف. هذا واضح بشكل خاص في فطريات الصدأ. كلما زاد الضوء ، كانت فترة الحضانة أقصر لصدأ خط القمح ، وصدأ أصفر الشعير ، وصدأ الكتان والفول ، وما إلى ذلك ، وهذا يزيد من عدد الأجيال للفطر ويزيد من شدة الإصابة. تزداد الخصوبة في هذا العامل الممرض في ظل ظروف الإضاءة الشديدة.

تتطور بعض الأمراض بشكل أكثر نشاطًا في الإضاءة المنخفضة ، مما يؤدي إلى إضعاف النباتات وتقليل مقاومتها للأمراض (العوامل المسببة لأنواع مختلفة من التعفن ، وخاصة محاصيل الخضر).

مدة الإنارة والنباتات. إن إيقاع الإشعاع الشمسي (تناوب الضوء والأجزاء المظلمة من اليوم) هو العامل البيئي الأكثر استقرارًا وتكرارًا من عام إلى آخر. نتيجة لسنوات عديدة من البحث ، أثبت علماء الفسيولوجيا اعتماد انتقال النباتات إلى التطور التوليدي على نسبة معينة من طول النهار والليل. في هذا الصدد ، يمكن تصنيف الثقافات وفقًا للتفاعل الدوري الضوئي إلى مجموعات: يوم قصيرتأخر تطورها لمدة يوم تزيد عن 10 ساعات. يوم قصير يشجع على تكوين الأزهار بينما يمنعها يوم طويل. وتشمل هذه المحاصيل فول الصويا والأرز والدخن والذرة الرفيعة والذرة وغيرها ؛

يوم طويل حتى الساعة 12-13تتطلب إضاءة طويلة المدى لتنميتها. يتسارع نموها عندما يبلغ طول النهار حوالي 20 ساعة ، وتشمل هذه المحاصيل الجاودار ، والشوفان ، والقمح ، والكتان ، والبازلاء ، والسبانخ ، والبرسيم ، وما إلى ذلك ؛

محايد فيما يتعلق بطول اليوملا يعتمد تطورها على طول اليوم ، مثل الطماطم والحنطة السوداء والبقوليات والراوند.

لقد ثبت أن غلبة تركيبة طيفية معينة في التدفق الإشعاعي ضرورية لبداية ازدهار النباتات. تتطور نباتات اليوم القصير بشكل أسرع عندما يسقط الحد الأقصى من الإشعاع على الأشعة الزرقاء البنفسجية ، والنباتات ذات اليوم الطويل - على النباتات الحمراء. تعتمد مدة الجزء الخفيف من اليوم (الطول الفلكي لليوم) على الوقت من السنة وخط العرض الجغرافي. عند خط الاستواء ، تكون مدة اليوم على مدار العام 12 ساعة ± 30 دقيقة. عند الانتقال من خط الاستواء إلى القطبين بعد الاعتدال الربيعي (21.03) ، يزداد طول اليوم إلى الشمال وينخفض ​​إلى الجنوب. بعد الاعتدال الخريفي (23.09) ينعكس توزيع طول اليوم. في النصف الشمالي من الكرة الأرضية ، 22 يونيو هو أطول يوم ، ومدته 24 ساعة شمال الدائرة القطبية الشمالية. أقصر يوم في نصف الكرة الشمالي هو 22 ديسمبر ، وبعد الدائرة القطبية الشمالية في أشهر الشتاء ، لا تفعل الشمس ترتفع فوق الأفق على الإطلاق. في خطوط العرض الوسطى ، على سبيل المثال ، في موسكو ، يتراوح طول اليوم خلال العام من 7 إلى 17.5 ساعة.

2. أنواع الإشعاع الشمسي.

يتكون الإشعاع الشمسي من ثلاثة مكونات: إشعاع شمسي مباشر ، متناثر وإجمالي.

إشعاع شمسي مباشرس-الإشعاع القادم من الشمس إلى الغلاف الجوي ثم إلى سطح الأرض على شكل حزمة من الأشعة المتوازية. تقاس شدته بالسعرات الحرارية لكل سم 2 في الدقيقة. يعتمد على ارتفاع الشمس وحالة الغلاف الجوي (الغيوم ، الغبار ، بخار الماء). تبلغ الكمية السنوية للإشعاع الشمسي المباشر على السطح الأفقي لإقليم ستافروبول 65-76 كيلو كالوري / سم 2 / دقيقة. عند مستوى سطح البحر ، مع موقع مرتفع للشمس (الصيف ، الظهيرة) وشفافية جيدة ، يكون الإشعاع الشمسي المباشر 1.5 كيلو كالوري / سم 2 / دقيقة. هذا هو جزء الطول الموجي القصير من الطيف. عندما يمر تدفق الإشعاع الشمسي المباشر عبر الغلاف الجوي ، فإنه يضعف بسبب امتصاص (حوالي 15٪) وتشتت (حوالي 25٪) من الطاقة بواسطة الغازات والهباء الجوي والسحب.

يسمى تدفق الإشعاع الشمسي المباشر الساقط على سطح أفقي بالتشمس. س= س الخطيئة هوهو المكون الرأسي للإشعاع الشمسي المباشر.

س – كمية الحرارة التي يتلقاها سطح عمودي على الحزمة ,

هو – ارتفاع الشمس ، أي الزاوية التي شكلها شعاع الشمس بسطح أفقي .

عند حدود الغلاف الجوي ، تكون شدة الإشعاع الشمسيلذا= 1,98 كيلو كالوري / سم 2 / دقيقة. - طبقا للاتفاقية الدولية لعام 1958. يسمى الثابت الشمسي. سيكون هذا على السطح إذا كان الغلاف الجوي شفافًا تمامًا.

أرز. 2.1. مسار شعاع الشمس في الغلاف الجوي عند ارتفاعات مختلفة للشمس

إشعاع مبعثرد – يعود جزء من الإشعاع الشمسي الناتج عن تشتت الغلاف الجوي إلى الفضاء ، لكن جزءًا كبيرًا منه يدخل الأرض في شكل إشعاع متناثر. الحد الأقصى للإشعاع المتناثر + 1 كيلو كالوري / سم 2 / دقيقة. يُلاحظ في سماء صافية ، إذا كانت هناك غيوم عالية عليه. تحت السماء الملبدة بالغيوم ، يكون طيف الإشعاع المتناثر مشابهًا لطيف الشمس. هذا هو جزء الطول الموجي القصير من الطيف. الطول الموجي 0.17-4 ميكرون.

مجموع الاشعاعس- يتكون من إشعاع منتشر ومباشر على سطح أفقي. س= س+ د.

تعتمد النسبة بين الإشعاع المباشر والمنتشر في تركيبة الإشعاع الكلي على ارتفاع الشمس والغيوم وتلوث الغلاف الجوي وارتفاع السطح فوق مستوى سطح البحر. مع زيادة ارتفاع الشمس ، يتناقص جزء الإشعاع المتناثر في سماء صافية. كلما كان الغلاف الجوي أكثر شفافية وارتفاع الشمس ، قلت نسبة الإشعاع المتناثر. مع السحب الكثيفة المستمرة ، يتكون إجمالي الإشعاع بالكامل من إشعاع متناثر. في فصل الشتاء ، بسبب انعكاس الإشعاع من الغطاء الثلجي وانتشاره الثانوي في الغلاف الجوي ، تزداد نسبة الإشعاع المتناثر في تكوين الإجمالي بشكل ملحوظ.

إن الضوء والحرارة اللذان تستقبلهما النباتات من الشمس هما نتيجة عمل الإشعاع الشمسي الكلي. لذلك ، تعتبر البيانات المتعلقة بكميات الإشعاع التي يتلقاها السطح يوميًا وشهرًا وموسم النمو والسنة ذات أهمية كبيرة للزراعة.

ينعكس الإشعاع الشمسي. البيدو. ينتج الإشعاع الكلي الذي وصل إلى سطح الأرض ، والذي ينعكس منه جزئيًا ، إشعاعًا شمسيًا منعكسًا (RK) موجهًا من سطح الأرض إلى الغلاف الجوي. تعتمد قيمة الإشعاع المنعكس إلى حد كبير على خصائص وحالة السطح العاكس: اللون ، والخشونة ، والرطوبة ، إلخ. إلى المجموع. عادة ما يتم التعبير عن البيدو كنسبة مئوية:

تظهر الملاحظات أن بياض الأسطح المختلفة تختلف في حدود ضيقة نسبيًا (10 ... 30 ٪) ، باستثناء الثلج والماء.

تعتمد البيدو على رطوبة التربة التي تتناقص مع زيادتها ، وهو أمر مهم في عملية تغيير النظام الحراري للحقول المروية. بسبب الانخفاض في البياض ، عندما يتم ترطيب التربة ، يزداد الإشعاع الممتص. تتميز البياض في الأسطح المختلفة باختلاف يومي وسنوي واضح بشكل جيد ، بسبب اعتماد البياض على ارتفاع الشمس. لوحظت أدنى قيمة للبياض في حوالي ساعات الظهيرة وخلال العام - في الصيف.

إشعاع الأرض والإشعاع المضاد للغلاف الجوي. إشعاع فعال.سطح الأرض كجسم مادي مع درجة حرارة أعلى من الصفر المطلق (-273 درجة مئوية) هو مصدر للإشعاع ، وهو ما يسمى إشعاع الأرض نفسه (E3). يتم توجيهه إلى الغلاف الجوي ويتم امتصاصه بالكامل تقريبًا بواسطة بخار الماء وقطرات الماء وثاني أكسيد الكربون الموجود في الهواء. يعتمد إشعاع الأرض على درجة حرارة سطحها.

يمتص الغلاف الجوي كمية صغيرة من الإشعاع الشمسي وتقريبًا كل الطاقة المنبعثة من سطح الأرض ، ترتفع درجة حرارتها ، وتشع بدورها الطاقة أيضًا. يذهب حوالي 30٪ من إشعاع الغلاف الجوي إلى الفضاء الخارجي ، ويصل حوالي 70٪ إلى سطح الأرض ويسمى إشعاع الغلاف الجوي المضاد (Ea).

كمية الطاقة المنبعثة من الغلاف الجوي تتناسب طرديًا مع درجة حرارته ومحتوى ثاني أكسيد الكربون والأوزون وغطاء السحب.

يمتص سطح الأرض هذا الإشعاع المضاد بالكامل تقريبًا (بنسبة 90 ... 99٪). وبالتالي فهو مصدر مهم للحرارة لسطح الأرض بالإضافة إلى الأشعة الشمسية الممتصة. يسمى هذا التأثير للغلاف الجوي على النظام الحراري للأرض بتأثير الدفيئة أو الدفيئة بسبب التشابه الخارجي مع عمل الزجاج في البيوت الزجاجية والدفيئات الزراعية. ينقل الزجاج جيدًا أشعة الشمس ، التي تسخن التربة والنباتات ، ولكنها تؤخر الإشعاع الحراري للتربة والنباتات الساخنة.

يُطلق على الفرق بين الإشعاع الذاتي لسطح الأرض والإشعاع المضاد للغلاف الجوي الإشعاع الفعال: Eef.

عيف = E3-Ea

في الليالي الصافية والغائمة قليلاً ، يكون الإشعاع الفعال أكبر بكثير من الليالي الملبدة بالغيوم ؛ لذلك ، يكون التبريد الليلي لسطح الأرض أكبر أيضًا. خلال النهار ، يتم حظره عن طريق الإشعاع الكلي الممتص ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة السطح. في الوقت نفسه ، يزداد الإشعاع الفعال أيضًا. يفقد سطح الأرض في خطوط العرض الوسطى 70 ... 140 واط / م 2 بسبب الإشعاع الفعال ، وهو ما يقرب من نصف كمية الحرارة التي تتلقاها من امتصاص الإشعاع الشمسي.

3. التركيب الطيفي للإشعاع.

الشمس ، كمصدر للإشعاع ، لديها مجموعة متنوعة من الموجات المنبعثة. تنقسم تدفقات الطاقة المشعة على طول الطول الموجي إلى الموجة القصيرة (X < 4 мкм) и длинноволновую (А. >4 ميكرومتر) إشعاع.يتراوح طيف الإشعاع الشمسي عند حدود الغلاف الجوي للأرض عمليا بين أطوال موجية من 0.17 و 4 ميكرون ، والإشعاع الأرضي والجوي - من 4 إلى 120 ميكرون. وبالتالي ، تشير تدفقات الإشعاع الشمسي (S ، D ، RK) إلى إشعاع الموجة القصيرة ، وإشعاع الأرض (3 جنيهات إسترلينية) والغلاف الجوي (Ea) - إلى إشعاع الموجة الطويلة.

يمكن تقسيم طيف الإشعاع الشمسي إلى ثلاثة أجزاء مختلفة نوعياً: الأشعة فوق البنفسجية (Y< 0,40 мкм), ви­димую (0,40 мкм < Y < 0.75 ميكرومتر) والأشعة تحت الحمراء (0.76 ميكرومتر < ص < 4 ميكرومتر). قبل الجزء فوق البنفسجي من طيف الإشعاع الشمسي يكمن إشعاع الأشعة السينية ، وما وراء الأشعة تحت الحمراء - الانبعاث الراديوي للشمس. عند الحد العلوي من الغلاف الجوي ، يمثل الجزء فوق البنفسجي من الطيف حوالي 7٪ من طاقة الإشعاع الشمسي ، و 46٪ للأشعة المرئية و 47٪ للأشعة تحت الحمراء.

يسمى الإشعاع المنبعث من الأرض والغلاف الجوي الأشعة تحت الحمراء البعيدة.

يختلف التأثير البيولوجي لأنواع مختلفة من الإشعاع على النباتات. الأشعة فوق البنفسجيةيبطئ عمليات النمو ، لكنه يسرع مرور مراحل تكوين الأعضاء التناسلية في النباتات.

قيمة الأشعة تحت الحمراء، الذي يمتصه الماء بنشاط في أوراق وسيقان النباتات ، هو تأثيره الحراري ، الذي يؤثر بشكل كبير على نمو النباتات وتطورها.

الأشعة تحت الحمراء البعيدةينتج فقط تأثير حراري على النباتات. تأثيره على نمو النباتات وتطورها ضئيل.

جزء مرئي من الطيف الشمسي، أولا ، يخلق الإضاءة. ثانيًا ، ما يسمى بالإشعاع الفسيولوجي (A ، = 0.35 ... 0.75 ميكرومتر) ، الذي تمتصه أصباغ الأوراق ، يتطابق تقريبًا مع منطقة الإشعاع المرئي (تلتقط جزئيًا منطقة الأشعة فوق البنفسجية). طاقتها لها أهمية تنظيمية وطاقة مهمة في حياة النباتات. ضمن هذه المنطقة من الطيف ، يتم تمييز منطقة من الإشعاع النشط ضوئيًا.

4. امتصاص وتشتت الإشعاع في الغلاف الجوي.

عند مروره عبر الغلاف الجوي للأرض ، يتم إضعاف الإشعاع الشمسي بسبب الامتصاص والتشتت بواسطة غازات الغلاف الجوي والهباء الجوي. في الوقت نفسه ، يتغير تكوينه الطيفي أيضًا. عند ارتفاعات مختلفة من الشمس وارتفاعات مختلفة لنقطة المراقبة فوق سطح الأرض ، يختلف طول المسار الذي يسلكه شعاع الشمس في الغلاف الجوي. مع انخفاض في الارتفاع ، يتناقص الجزء فوق البنفسجي من الإشعاع بشدة بشكل خاص ، وينخفض ​​الجزء المرئي إلى حد ما قليلاً ، ويقل قليلاً فقط جزء الأشعة تحت الحمراء.

يحدث تشتت الإشعاع في الغلاف الجوي بشكل رئيسي نتيجة للتقلبات المستمرة (التقلبات) في كثافة الهواء في كل نقطة في الغلاف الجوي ، بسبب تكوين وتدمير "مجموعات" معينة (كتل) من جزيئات الغاز في الغلاف الجوي. تقوم جزيئات الهباء الجوي أيضًا بتشتيت الإشعاع الشمسي. تتميز شدة التشتت بمعامل التشتت.

ك = إضافة صيغة.

تعتمد شدة التشتت على عدد الجسيمات المشتتة لكل وحدة حجم ، وعلى حجمها وطبيعتها ، وكذلك على الأطوال الموجية للإشعاع المتناثر نفسه.

تشتت الأشعة ، كلما كان الطول الموجي أقصر. على سبيل المثال ، تنتشر الأشعة البنفسجية 14 مرة أكثر من الأشعة الحمراء ، وهو ما يفسر اللون الأزرق للسماء. كما هو مذكور أعلاه (انظر القسم 2.2) ، فإن الإشعاع الشمسي المباشر الذي يمر عبر الغلاف الجوي يتبدد جزئيًا. في الهواء النظيف والجاف ، تخضع شدة معامل الانتثار الجزيئي لقانون رايلي:

ك = ق /ص4 ,

حيث C هو معامل يعتمد على عدد جزيئات الغاز لكل وحدة حجم ؛ X هو طول الموجة المتناثرة.

نظرًا لأن الأطوال الموجية البعيدة للضوء الأحمر تقارب ضعف الأطوال الموجية للضوء البنفسجي ، فإن الأول ينتشر بواسطة جزيئات الهواء 14 مرة أقل من الأخير. نظرًا لأن الطاقة الأولية (قبل التشتت) للأشعة البنفسجية أقل من اللون الأزرق والأزرق ، فإن الطاقة القصوى في الضوء المتناثر (الإشعاع الشمسي المتناثر) تتحول إلى أشعة زرقاء زرقاء ، والتي تحدد اللون الأزرق للسماء. وبالتالي ، يكون الإشعاع المنتشر أكثر ثراءً في الأشعة النشطة ضوئيًا من الإشعاع المباشر.

في الهواء المحتوي على شوائب (قطرات الماء الصغيرة ، بلورات الثلج ، جزيئات الغبار ، إلخ) ، يكون التبدد هو نفسه في جميع مناطق الإشعاع المرئي. لذلك ، تكتسب السماء صبغة بيضاء (يظهر ضباب). لا تبعثر عناصر السحب (القطرات الكبيرة والبلورات) أشعة الشمس على الإطلاق ، ولكنها تعكسها بشكل منتشر. ونتيجة لذلك ، تصبح الغيوم التي تضيءها الشمس بيضاء.

5. PAR (الإشعاع النشط ضوئيًا)

إشعاع نشط ضوئيًا. في عملية التمثيل الضوئي ، لا يتم استخدام الطيف الكامل للإشعاع الشمسي ، ولكن يتم استخدام طيفه فقط

جزء من نطاق الطول الموجي 0.38 ... 0.71 ميكرون ، - الإشعاع النشط الضوئي (PAR).

من المعروف أن الإشعاع المرئي ، الذي تدركه العين البشرية على أنه أبيض ، يتكون من أشعة ملونة: الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والنيلي والبنفسجي.

يعتبر استيعاب أوراق النبات لطاقة الإشعاع الشمسي انتقائيًا (انتقائيًا). تمتص أشد الأوراق شعاعًا أزرق بنفسجي (X = 0.48 ... 0.40 ميكرون) وأشعة برتقالية حمراء (X = 0.68 ميكرون) ، وأقل أصفرًا أخضر (أ = 0.58 ... 0.50 ميكرون) وأحمر بعيدًا (أ) . \ u003e 0.69 ميكرون) أشعة.

على سطح الأرض ، تسقط الطاقة القصوى في طيف الإشعاع الشمسي المباشر ، عندما تكون الشمس عالية ، على منطقة الأشعة الصفراء والخضراء (قرص الشمس أصفر). عندما تكون الشمس قريبة من الأفق ، يكون للأشعة الحمراء البعيدة أقصى طاقة (القرص الشمسي أحمر). لذلك ، فإن طاقة ضوء الشمس المباشر لا تشارك إلا قليلاً في عملية التمثيل الضوئي.

نظرًا لأن PAR هي أحد أهم العوامل في إنتاجية النباتات الزراعية ، فإن المعلومات المتعلقة بكمية PAR الواردة ، مع مراعاة توزيعها على الإقليم وفي الوقت المناسب لها أهمية عملية كبيرة.

يمكن قياس شدة PAR ، لكن هذا يتطلب مرشحات ضوء خاصة تنقل موجات فقط في نطاق 0.38 ... 0.71 ميكرون. توجد مثل هذه الأجهزة ، لكنها لا تُستخدم في شبكة محطات قياس الأكتينومتري ، لكنها تقيس شدة الطيف المتكامل للإشعاع الشمسي. يمكن حساب قيمة PAR من البيانات الخاصة بوصول الإشعاع المباشر أو المنتشر أو الكلي باستخدام المعاملات التي اقترحها H.G Tooming و:

قفار = 0.43 س"+0.57 D) ؛

تم وضع خرائط توزيع للمقادير الشهرية والسنوية من أقصى أراضي روسيا.

لتوصيف درجة استخدام المحصول من قبل المحاصيل ، يتم استخدام كفاءة PAR:

KPIfar = (sumس/ المصابيح الأمامية / المجموعس/ المصابيح الأمامية) 100٪ ،

أين مجموعس/ المصابيح الأمامية- كمية PAR التي يتم إنفاقها على التمثيل الضوئي خلال موسم نمو النباتات ؛ مجموعس/ المصابيح الأمامية- كمية PAR المستلمة للمحاصيل خلال هذه الفترة ؛

تنقسم المحاصيل وفقًا لمتوسط ​​قيم CPIF إلى مجموعات (وفقًا لـ): عادة ما يتم ملاحظتها - 0.5 ... 1.5٪ ؛ جيد - 1.5 ... 3.0 ؛ سجل - 3.5 ... 5.0 ؛ ممكن نظريًا - 6.0 ... 8.0٪.

6. توازن إشعاع سطح الأرض

يسمى الفرق بين التدفقات الواردة والصادرة للطاقة المشعة توازن الإشعاع لسطح الأرض (ب).

يتكون الجزء الوارد من توازن الإشعاع لسطح الأرض خلال النهار من الإشعاع الشمسي المباشر والإشعاع المنتشر ، بالإضافة إلى الإشعاع الجوي. جزء الإنفاق من الميزان هو إشعاع سطح الأرض والإشعاع الشمسي المنعكس:

ب= س / + د+ Ea-E3-Rk

يمكن أيضًا كتابة المعادلة في شكل آخر: ب = س- RK - عيف.

بالنسبة لليل ، فإن معادلة توازن الإشعاع لها الشكل التالي:

ب \ u003d Ea - E3 أو B \ u003d -Eef.

إذا كان دخل الإشعاع أكبر من الناتج ، فسيكون توازن الإشعاع موجبًا ويزداد السطح النشط *. مع توازن سلبي ، يبرد. في الصيف يكون التوازن الإشعاعي موجبًا أثناء النهار وسالب في الليل. يحدث العبور الصفري في الصباح بعد حوالي ساعة واحدة من شروق الشمس ، وفي المساء قبل ساعة إلى ساعتين من غروب الشمس.

التوازن الإشعاعي السنوي في المناطق التي يوجد فيها غطاء ثلجي مستقر له قيم سلبية في موسم البرد وقيم موجبة في الموسم الدافئ.

يؤثر التوازن الإشعاعي لسطح الأرض بشكل كبير على توزيع درجة الحرارة في التربة والطبقة السطحية للغلاف الجوي ، وكذلك عمليات التبخر وذوبان الجليد ، وتشكيل الضباب والصقيع ، والتغيرات في خصائص الكتل الهوائية ( تحويل).

تتيح معرفة نظام الإشعاع للأراضي الزراعية حساب كمية الإشعاع التي تمتصها المحاصيل والتربة اعتمادًا على ارتفاع الشمس وبنية المحاصيل ومرحلة تطور النبات. تعد البيانات المتعلقة بالنظام ضرورية أيضًا لتقييم الطرق المختلفة لتنظيم درجة حرارة التربة والرطوبة ، والتبخر ، والتي يعتمد عليها نمو النبات وتطوره ، وتكوين المحاصيل ، وكميتها وجودتها.

الطرق الزراعية الفعالة للتأثير على الإشعاع ، وبالتالي ، فإن النظام الحراري للسطح النشط هو التغطية (تغطية التربة بطبقة رقيقة من رقائق الخث ، والسماد المتعفن ، ونشارة الخشب ، وما إلى ذلك) ، وتغطية التربة بغلاف بلاستيكي ، والري . كل هذا يغير قدرة الانعكاس والامتصاص للسطح النشط.

* السطح النشط - سطح التربة أو الماء أو الغطاء النباتي ، الذي يمتص بشكل مباشر الإشعاع الشمسي والجوي ويطلق إشعاعًا في الغلاف الجوي ، وبالتالي ينظم النظام الحراري لطبقات الهواء المجاورة والطبقات الأساسية للتربة والماء والنبات.

الشمس هي مصدر الضوء والحرارة ، والتي تحتاجها جميع أشكال الحياة على الأرض. ولكن بالإضافة إلى فوتونات الضوء ، فإنها تصدر إشعاعات مؤينة صلبة تتكون من نوى وبروتونات الهيليوم. لماذا يحدث هذا؟

أسباب الإشعاع الشمسي

يتولد الإشعاع الشمسي في النهار أثناء توهجات الكروموسفير - الانفجارات العملاقة التي تحدث في الغلاف الجوي للشمس. يتم إخراج جزء من المادة الشمسية إلى الفضاء الخارجي ، مكونًا أشعة كونية ، تتكون أساسًا من البروتونات وكمية صغيرة من نوى الهيليوم. تصل هذه الجسيمات المشحونة إلى سطح الأرض بعد 15-20 دقيقة من ظهور التوهج الشمسي.

يقطع الهواء الإشعاع الكوني الأساسي ، مما يؤدي إلى ظهور دش نووي متسلسل يتلاشى مع انخفاض الارتفاع. في هذه الحالة ، تولد جسيمات جديدة - بيونات ، تتحلل وتتحول إلى ميونات. تخترق الطبقات السفلية من الغلاف الجوي وتسقط على الأرض ، وتحفر حتى عمق 1500 متر. إن الميونات هي المسؤولة عن تكوين الإشعاع الكوني الثانوي والإشعاع الطبيعي الذي يؤثر على الإنسان.

طيف الاشعاع الشمسي

يشمل طيف الإشعاع الشمسي مناطق الموجة القصيرة والموجة الطويلة:

  • أشعة غاما؛
  • إشعاع الأشعة السينية
  • الأشعة فوق البنفسجية؛
  • ضوء مرئي؛
  • الأشعة تحت الحمراء.

يسقط أكثر من 95٪ من الإشعاع الشمسي على منطقة "النافذة البصرية" - الجزء المرئي من الطيف مع المناطق المجاورة للأمواج فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء. أثناء مروره عبر طبقات الغلاف الجوي ، يضعف عمل أشعة الشمس - يحتفظ الغلاف الجوي للأرض بجميع الإشعاعات المؤينة والأشعة السينية وما يقرب من 98٪ من الأشعة فوق البنفسجية. تقريبًا بدون ضياع ، يصل الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء إلى الأرض ، على الرغم من امتصاصها جزئيًا بواسطة جزيئات الغاز وجزيئات الغبار في الهواء.

في هذا الصدد ، لا يؤدي الإشعاع الشمسي إلى زيادة ملحوظة في الإشعاع المشع على سطح الأرض. مساهمة الشمس ، مع الأشعة الكونية ، في تكوين جرعة الإشعاع السنوية الإجمالية هي 0.3 ملي سيفرت / سنة فقط. لكن هذه قيمة متوسطة ، في الواقع ، يختلف مستوى الحادث الإشعاعي على الأرض ويعتمد على الموقع الجغرافي للمنطقة.

أين الإشعاع المؤين الشمسي أقوى؟

القوة العظمى للأشعة الكونية ثابتة عند القطبين ، والأقل - عند خط الاستواء. هذا يرجع إلى حقيقة أن المجال المغناطيسي للأرض ينحرف الجسيمات المشحونة المتساقطة من الفضاء نحو القطبين. بالإضافة إلى ذلك ، يزداد الإشعاع مع الارتفاع - على ارتفاع 10 كيلومترات فوق مستوى سطح البحر ، يزيد رقمه بمقدار 20-25 مرة. يتعرض سكان الجبال المرتفعة للتأثيرات النشطة لجرعات أعلى من الإشعاع الشمسي ، لأن الغلاف الجوي في الجبال يكون أرق ويسهل إطلاقه من خلال جاما كوانتا والجسيمات الأولية القادمة من الشمس.

مهم. مستوى إشعاع يصل إلى 0.3 ملي سيفرت / ساعة ليس له تأثير خطير ، ولكن بجرعة 1.2 ميكرو سيفرت / ساعة يوصى بمغادرة المنطقة ، وفي حالة الطوارئ ، البقاء على أراضيها لمدة لا تزيد عن ستة أشهر . إذا تضاعفت القراءات ، يجب أن تقصر إقامتك في هذه المنطقة على ثلاثة أشهر.

إذا كانت الجرعة السنوية للإشعاع الكوني فوق مستوى سطح البحر 0.3 ملي سيفرت / سنة ، فمع زيادة الارتفاع كل مائة متر ، يزيد هذا الرقم بمقدار 0.03 ملي سيفرت / سنة. بعد إجراء حسابات صغيرة ، يمكننا أن نستنتج أن الإجازة الأسبوعية في الجبال على ارتفاع 2000 متر ستعطي تعرضًا قدره 1 ملي سيفرت / سنة وتوفر ما يقرب من نصف المعدل السنوي الإجمالي (2.4 ملي سيفرت / سنة).

اتضح أن سكان الجبال يتلقون جرعة إشعاع سنوية أعلى بعدة مرات من المعتاد ، وينبغي أن يعانون من سرطان الدم والسرطان أكثر من الأشخاص الذين يعيشون في السهول. في الواقع ، ليس كذلك. على العكس من ذلك ، يتم تسجيل انخفاض معدل الوفيات من هذه الأمراض في المناطق الجبلية ، وجزء من السكان هم من أكباد طويلة. وهذا يؤكد حقيقة أن الإقامة الطويلة في الأماكن ذات النشاط الإشعاعي العالي ليس لها تأثير سلبي على جسم الإنسان.

التوهجات الشمسية - مخاطر إشعاع عالية

تشكل التوهجات على الشمس خطرًا كبيرًا على البشر وجميع أشكال الحياة على الأرض ، حيث إن كثافة تدفق الإشعاع الشمسي يمكن أن تتجاوز المستوى المعتاد للإشعاع الكوني بألف مرة. وهكذا ، ربط العالم السوفيتي البارز أ. إل. تشيزيفسكي فترات تكوين البقع الشمسية بأوبئة التيفوس (1883-1917) والكوليرا (1823-1923) في روسيا. بناءً على الرسوم البيانية التي رسمها ، في عام 1930 ، توقع ظهور جائحة الكوليرا على نطاق واسع في 1960-1962 ، والذي بدأ في إندونيسيا في عام 1961 ، ثم انتشر بسرعة إلى بلدان أخرى في آسيا وإفريقيا وأوروبا.

اليوم ، تم تلقي الكثير من البيانات التي تشهد على ارتباط دورات النشاط الشمسي لمدة 11 عامًا بتفشي الأمراض ، وكذلك مع الهجرات الجماعية ومواسم التكاثر السريع للحشرات والثدييات والفيروسات. اكتشف اختصاصيو أمراض الدم زيادة في عدد النوبات القلبية والسكتات الدماغية خلال فترات النشاط الشمسي الأقصى. ترجع هذه الإحصائيات إلى حقيقة أنه في هذا الوقت زاد تخثر الدم لدى الأشخاص ، وبما أن النشاط التعويضي في مرضى القلب يكون ضعيفًا ، فهناك خلل في عمله ، حتى تنخر أنسجة القلب ونزيف في الدماغ.

لا تحدث التوهجات الشمسية الكبيرة في كثير من الأحيان - مرة كل 4 سنوات. في هذا الوقت ، يزداد عدد وحجم البقع ، وتتشكل أشعة إكليلية قوية في الهالة الشمسية ، تتكون من بروتونات وكمية صغيرة من جسيمات ألفا. سجل المنجمون أقوى تيار لهم في عام 1956 ، عندما زادت كثافة الإشعاع الكوني على سطح الأرض بمقدار 4 مرات. ومن النتائج الأخرى لهذا النشاط الشمسي الشفق ، الذي سُجل في موسكو ومنطقة موسكو في عام 2000.

كيف تحمي نفسك؟

بطبيعة الحال ، فإن إشعاع الخلفية المتزايد في الجبال ليس سببًا لرفض الرحلات إلى الجبال. صحيح أن الأمر يستحق التفكير في تدابير السلامة والذهاب في رحلة باستخدام مقياس إشعاع محمول ، مما سيساعد في التحكم في مستوى الإشعاع ، وإذا لزم الأمر ، تحديد الوقت الذي يقضيه في المناطق الخطرة. في منطقة تُظهر فيها قراءة العداد قيمة إشعاع مؤين تبلغ 7 ميكرو سيفرت / ساعة ، يجب ألا تبقى لأكثر من شهر واحد.

الإشعاع الشمسي هو الإشعاع المتأصل في نجم نظامنا الكوكبي. الشمس هي النجم الرئيسي الذي تدور حوله الأرض ، وكذلك الكواكب المجاورة. في الواقع ، هذه كرة ضخمة من الغاز الساخن ، تتدفق الطاقة التي تنبعث منها باستمرار إلى الفضاء المحيط بها. هذا ما يسمونه الإشعاع. هذه الطاقة مميتة في نفس الوقت - أحد العوامل الرئيسية التي تجعل الحياة ممكنة على كوكبنا. مثل كل شيء في هذا العالم ، ترتبط فوائد ومضار الإشعاع الشمسي للحياة العضوية ارتباطًا وثيقًا.

منظر عام

لفهم ماهية الإشعاع الشمسي ، عليك أولاً أن تفهم ماهية الشمس. المصدر الرئيسي للحرارة ، الذي يوفر شروط الوجود العضوي على كوكبنا ، في الفضاءات العالمية هو مجرد نجم صغير على أطراف مجرة ​​درب التبانة. لكن بالنسبة لأبناء الأرض ، فإن الشمس هي مركز الكون الصغير. بعد كل شيء ، يدور كوكبنا حول هذه الجلطة الغازية. تمنحنا الشمس الحرارة والضوء ، أي أنها تزودنا بأشكال من الطاقة التي بدونها سيكون وجودنا مستحيلاً.

في العصور القديمة ، كان مصدر الإشعاع الشمسي - الشمس - إلهًا ، كائنًا يستحق العبادة. بدا المسار الشمسي عبر السماء للناس دليلاً واضحًا على إرادة الله. لقد بذلت محاولات الخوض في جوهر الظاهرة ، لشرح ماهية هذا النجم اللامع ، لفترة طويلة ، وقد قدم كوبرنيكوس مساهمة مهمة بشكل خاص فيها ، بعد أن شكل فكرة مركزية الشمس ، والتي كانت مختلفة بشكل لافت للنظر عن تم قبول مركزية الأرض بشكل عام في تلك الحقبة. ومع ذلك ، فمن المعروف على وجه اليقين أنه حتى في العصور القديمة ، فكر العلماء أكثر من مرة في ماهية الشمس ، ولماذا هي مهمة جدًا لجميع أشكال الحياة على كوكبنا ، ولماذا حركة هذا النجم هي بالضبط الطريقة التي نراها هو - هي.

جعل التقدم التكنولوجي من الممكن فهم ماهية الشمس بشكل أفضل ، وما هي العمليات التي تحدث داخل النجم ، على سطحه. لقد تعلم العلماء ما هو الإشعاع الشمسي ، وكيف يؤثر الجسم الغازي على الكواكب في منطقة تأثيره ، ولا سيما مناخ الأرض. الآن لدى البشرية قاعدة معرفية كبيرة بما يكفي لتقولها بثقة: كان من الممكن معرفة ما هو الإشعاع المنبعث من الشمس ، وكيفية قياس تدفق الطاقة هذا وكيفية صياغة ميزات تأثيره على أشكال مختلفة من الحياة العضوية على أرض.

حول الشروط

تم اتخاذ أهم خطوة في إتقان جوهر المفهوم في القرن الماضي. عندها صاغ عالم الفلك البارز A. Eddington افتراضًا: يحدث الاندماج الحراري النووي في الأعماق الشمسية ، مما يسمح بإطلاق كمية هائلة من الطاقة في الفضاء المحيط بالنجم. في محاولة لتقدير كمية الإشعاع الشمسي ، بُذلت الجهود لتحديد المعلمات الفعلية للبيئة على النجم. وبالتالي ، تصل درجة الحرارة الأساسية ، وفقًا للعلماء ، إلى 15 مليون درجة. هذا يكفي للتعامل مع التأثير المتبادل للاشمئزاز للبروتونات. يؤدي تصادم الوحدات إلى تكوين نوى الهليوم.

جذبت المعلومات الجديدة انتباه العديد من العلماء البارزين ، بما في ذلك أ. أينشتاين. في محاولة لتقدير كمية الإشعاع الشمسي ، وجد العلماء أن نوى الهيليوم أقل شأنا من حيث الكتلة من القيمة الإجمالية لأربعة بروتونات المطلوبة لتشكيل هيكل جديد. وهكذا ، تم الكشف عن سمة من سمات ردود الفعل تسمى "الخلل الجماعي". لكن في الطبيعة ، لا شيء يمكن أن يختفي بدون أثر! في محاولة للعثور على الكميات "المتسربة" ، قارن العلماء استعادة الطاقة وتفاصيل التغيير في الكتلة. في ذلك الوقت ، كان من الممكن الكشف عن الفرق المنبعث من كوانتا جاما.

تشق الأجسام المشعة طريقها من قلب نجمنا إلى سطحه عبر العديد من طبقات الغلاف الجوي الغازية ، مما يؤدي إلى تجزئة العناصر وتكوين الإشعاع الكهرومغناطيسي على أساسها. من بين الأنواع الأخرى للإشعاع الشمسي الضوء الذي تدركه العين البشرية. تشير التقديرات التقريبية إلى أن عملية مرور أشعة جاما تستغرق حوالي 10 ملايين سنة. ثماني دقائق أخرى - وتصل الطاقة المشعة إلى سطح كوكبنا.

كيف وماذا؟

يسمى الإشعاع الشمسي بالمجمع الكلي للإشعاع الكهرومغناطيسي ، والذي يتميز بنطاق واسع إلى حد ما. وهذا يشمل ما يسمى بالرياح الشمسية ، أي تدفق الطاقة الذي تشكله الإلكترونات وجزيئات الضوء. في الطبقة الحدودية من الغلاف الجوي لكوكبنا ، يتم ملاحظة نفس كثافة الإشعاع الشمسي باستمرار. إن طاقة النجم منفصلة ، ويتم نقلها من خلال الكميات ، في حين أن الفارق الدقيق في الجسم ضئيل للغاية بحيث يمكن للمرء أن يعتبر الأشعة موجات كهرومغناطيسية. وتوزيعها ، كما اكتشف علماء الفيزياء ، يحدث بشكل متساوٍ وفي خط مستقيم. وبالتالي ، من أجل وصف الإشعاع الشمسي ، من الضروري تحديد طول الموجة المميز. بناءً على هذه المعلمة ، من المعتاد التمييز بين عدة أنواع من الإشعاع:

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

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

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

أظهرت الدراسات أن الغلاف الجوي للكواكب يمتص الإشعاع الشمسي بشكل أساسي. نتيجة لذلك ، يحدث التسخين لدرجة حرارة مريحة للحياة العضوية ، وهي سمة من سمات الأرض. تسمح غلاف الأوزون الموجود بمرور جزء من مائة من الأشعة فوق البنفسجية. في الوقت نفسه ، يتم حظر الأطوال الموجية القصيرة التي تشكل خطورة على الكائنات الحية تمامًا. طبقات الغلاف الجوي قادرة على تشتيت ما يقرب من ثلث أشعة الشمس ، ويتم امتصاص 20٪ أخرى. وبالتالي ، لا يصل أكثر من نصف الطاقة الكلية إلى سطح الكوكب. هذه "البقايا" في العلم هي التي تسمى الإشعاع الشمسي المباشر.

ماذا عن بمزيد من التفصيل؟

هناك عدة جوانب معروفة تحدد مدى شدة الإشعاع المباشر. الأكثر أهمية هي زاوية الوقوع ، والتي تعتمد على خط العرض (الخصائص الجغرافية للتضاريس على الكرة الأرضية) ، الوقت من السنة ، الذي يحدد المسافة إلى نقطة معينة من مصدر الإشعاع. يعتمد الكثير على خصائص الغلاف الجوي - مدى تلوثه ، وكم عدد الغيوم في لحظة معينة. أخيرًا ، تلعب طبيعة السطح الذي تسقط عليه الحزمة ، أي قدرتها على عكس الموجات الواردة ، دورًا.

مجموع الإشعاع الشمسي هو قيمة تجمع بين الأحجام المتناثرة والإشعاع المباشر. يتم تقدير المعلمة المستخدمة لتقدير الكثافة بالسعرات الحرارية لكل وحدة مساحة. في الوقت نفسه ، نتذكر أنه في أوقات مختلفة من اليوم ، تختلف القيم الكامنة في الإشعاع. بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكن توزيع الطاقة بالتساوي على سطح الكوكب. كلما اقتربنا من القطب ، زادت الشدة ، بينما تكون أغطية الثلج عاكسة للغاية ، مما يعني أن الهواء لا يحصل على فرصة الاحماء. لذلك ، كلما ابتعدنا عن خط الاستواء ، كلما انخفضت المؤشرات الإجمالية لإشعاع الموجة الشمسية.

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

موجات الأشعة تحت الحمراء

من إجمالي كمية الإشعاع الشمسي الكلي ، تنتمي نسبة رائعة إلى طيف الأشعة تحت الحمراء ، والذي لا يمكن للعين البشرية رؤيته. بسبب هذه الموجات ، يتم تسخين سطح الكوكب ، ونقل الطاقة الحرارية تدريجياً إلى كتل هوائية. هذا يساعد في الحفاظ على مناخ مريح ، والحفاظ على الظروف لوجود الحياة العضوية. إذا لم تكن هناك إخفاقات خطيرة ، فسيظل المناخ دون تغيير مشروط ، مما يعني أن جميع المخلوقات يمكن أن تعيش في ظروفها المعتادة.

نجمنا ليس هو المصدر الوحيد لموجات طيف الأشعة تحت الحمراء. الإشعاع المماثل هو سمة لأي جسم ساخن ، بما في ذلك البطارية العادية في منزل الإنسان. وفقًا لمبدأ إدراك الأشعة تحت الحمراء ، تعمل العديد من الأجهزة ، مما يجعل من الممكن رؤية أجسام ساخنة في الظلام ، أو ظروف غير مريحة للعيون. بالمناسبة ، تعمل الأجهزة المدمجة التي أصبحت شائعة جدًا مؤخرًا على مبدأ مماثل لتقييم أي أجزاء من المبنى تحدث أكبر فقد للحرارة. هذه الآليات منتشرة بشكل خاص بين البنائين ، وكذلك أصحاب المنازل الخاصة ، لأنها تساعد في تحديد المناطق التي يتم فقدان الحرارة من خلالها وتنظيم حمايتها ومنع الاستهلاك غير الضروري للطاقة.

لا تقلل من شأن تأثير الأشعة الشمسية تحت الحمراء على جسم الإنسان لمجرد أن أعيننا لا تستطيع إدراك مثل هذه الموجات. على وجه الخصوص ، يستخدم الإشعاع بنشاط في الطب ، لأنه يسمح بزيادة تركيز الكريات البيض في الدورة الدموية ، وكذلك لتطبيع تدفق الدم عن طريق زيادة تجويف الأوعية الدموية. تستخدم الأجهزة التي تعتمد على طيف الأشعة تحت الحمراء كوسيلة وقائية ضد أمراض الجلد ، وعلاجية في العمليات الالتهابية في الشكل الحاد والمزمن. تساعد أحدث الأدوية في التغلب على الندبات الغروية والجروح الغذائية.

إنه فضولي

بناءً على دراسة عوامل الإشعاع الشمسي ، كان من الممكن إنشاء أجهزة فريدة حقًا تسمى أجهزة قياس الحرارة. إنها تجعل من الممكن الكشف في الوقت المناسب عن الأمراض المختلفة التي لا يمكن الكشف عنها بطرق أخرى. هذه هي الطريقة التي يمكنك من خلالها اكتشاف السرطان أو جلطة دموية. تحمي الأشعة تحت الحمراء إلى حد ما من الأشعة فوق البنفسجية التي تشكل خطورة على الحياة العضوية ، مما جعل من الممكن استخدام موجات هذا الطيف لاستعادة صحة رواد الفضاء الذين كانوا في الفضاء لفترة طويلة.

لا تزال الطبيعة من حولنا غامضة حتى يومنا هذا ، وهذا ينطبق أيضًا على الإشعاع بأطوال موجية مختلفة. على وجه الخصوص ، لم يتم استكشاف ضوء الأشعة تحت الحمراء بالكامل. يعرف العلماء أن استخدامه غير السليم يمكن أن يضر بالصحة. وبالتالي ، من غير المقبول استخدام المعدات التي تولد مثل هذا الضوء لعلاج المناطق الملتهبة القيحية والنزيف والأورام الخبيثة. يُمنع استخدام طيف الأشعة تحت الحمراء للأشخاص الذين يعانون من ضعف وظائف القلب والأوعية الدموية ، بما في ذلك تلك الموجودة في الدماغ.

ضوء مرئي

أحد عناصر إجمالي الإشعاع الشمسي هو الضوء المرئي للعين البشرية. تنتشر الحزم الموجية في خطوط مستقيمة ، لذلك لا يوجد تراكب على بعضها البعض. في وقت ما ، أصبح هذا موضوع عدد كبير من الأعمال العلمية: انطلق العلماء لفهم سبب وجود الكثير من الظلال حولنا. اتضح أن المعلمات الرئيسية للضوء تلعب دورًا:

  • الانكسار.
  • انعكاس؛
  • استيعاب.

كما اكتشف العلماء ، لا يمكن للأجسام أن تكون مصادر للضوء المرئي بمفردها ، لكن يمكنها امتصاص الإشعاع وعكسه. زوايا الانعكاس ، تردد الموجة يختلف. على مر القرون ، تم تحسين قدرة الإنسان على الرؤية تدريجيًا ، ولكن ترجع بعض القيود إلى التركيب البيولوجي للعين: شبكية العين بحيث يمكنها رؤية أشعة معينة فقط من موجات الضوء المنعكسة. هذا الإشعاع هو فجوة صغيرة بين الموجات فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء.

لم تصبح العديد من سمات الضوء الغريبة والغامضة موضوعًا للعديد من الأعمال فحسب ، بل كانت أيضًا أساس ولادة نظام جسدي جديد. في الوقت نفسه ، ظهرت ممارسات غير علمية ، نظريات يعتقد أتباعها أن اللون يمكن أن يؤثر على الحالة الجسدية للشخص ، النفس. بناءً على هذه الافتراضات ، يحيط الناس أنفسهم بأشياء ترضي أعينهم ، مما يجعل الحياة اليومية أكثر راحة.

فوق بنفسجي

من الجوانب التي لا تقل أهمية عن إجمالي الإشعاع الشمسي دراسة الأشعة فوق البنفسجية ، التي تتكون من موجات ذات أطوال كبيرة ومتوسطة وصغيرة. وهي تختلف عن بعضها البعض في كل من المعايير الفيزيائية وخصوصيات تأثيرها على أشكال الحياة العضوية. على سبيل المثال ، تنتشر الموجات فوق البنفسجية الطويلة بشكل رئيسي في طبقات الغلاف الجوي ، ولا تصل سوى نسبة صغيرة منها إلى سطح الأرض. كلما كان الطول الموجي أقصر ، كلما كان هذا الإشعاع أعمق يمكن أن يخترق جلد الإنسان (وليس فقط).

من ناحية أخرى ، تعتبر الأشعة فوق البنفسجية خطيرة ، ولكن بدونها ، فإن وجود حياة عضوية متنوعة أمر مستحيل. هذا الإشعاع مسؤول عن تكوين الكالسيفيرول في الجسم ، وهذا العنصر ضروري لبناء أنسجة العظام. طيف الأشعة فوق البنفسجية هو وسيلة قوية للوقاية من الكساح ، تنخر العظم ، وهو أمر مهم بشكل خاص في مرحلة الطفولة. بالإضافة إلى ذلك ، مثل هذا الإشعاع:

  • تطبيع الأيض.
  • ينشط إنتاج الإنزيمات الأساسية ؛
  • يعزز عمليات التجدد ؛
  • يحفز تدفق الدم
  • يوسع الأوعية الدموية
  • يحفز جهاز المناعة.
  • يؤدي إلى تكوين الإندورفين ، مما يعني أن فرط الاستثارة العصبية ينخفض.

لكن على الصعيد الاخر

ذكر أعلاه أن مجموع الإشعاع الشمسي هو كمية الإشعاع التي وصلت إلى سطح الكوكب وتنتشر في الغلاف الجوي. وفقًا لذلك ، فإن عنصر هذا الحجم هو الأشعة فوق البنفسجية بجميع أطوالها. يجب أن نتذكر أن هذا العامل له جوانب إيجابية وسلبية على حد سواء للتأثير على الحياة العضوية. في حين أن حمامات الشمس مفيدة في كثير من الأحيان ، إلا أنها يمكن أن تشكل خطراً على الصحة. يعد التعرض الطويل جدًا لأشعة الشمس المباشرة ، خاصة في ظروف زيادة نشاط النجم ، ضارًا وخطيرًا. تؤدي التأثيرات طويلة المدى على الجسم ، بالإضافة إلى النشاط الإشعاعي العالي جدًا ، إلى:

  • الحروق والاحمرار.
  • الوذمة؛
  • احتقان؛
  • الحرارة؛
  • غثيان؛
  • التقيؤ.

يثير الإشعاع فوق البنفسجي المطول انتهاكًا للشهية وعمل الجهاز العصبي المركزي وجهاز المناعة. أيضا ، بدأ رأسي يؤلمني. الأعراض الموصوفة هي مظاهر كلاسيكية لضربة الشمس. لا يستطيع الشخص نفسه دائمًا إدراك ما يحدث - تزداد الحالة سوءًا تدريجيًا. إذا كان من الملاحظ إصابة شخص قريب بالمرض ، فيجب تقديم الإسعافات الأولية. المخطط على النحو التالي:

  • تساعد على الانتقال من تحت الضوء المباشر إلى مكان مظلل بارد ؛
  • ضع المريض على ظهره بحيث تكون الأرجل أعلى من الرأس (سيساعد ذلك على تطبيع تدفق الدم) ؛
  • قم بتبريد الرقبة والوجه بالماء ، وضع ضغطًا باردًا على الجبهة ؛
  • فك ربطة عنق ، حزام ، خلع الملابس الضيقة ؛
  • بعد نصف ساعة من الهجوم ، أعطِ شرابًا من الماء البارد (كمية قليلة).

إذا فقد الضحية وعيه ، فمن المهم أن تطلب المساعدة من الطبيب على الفور. سيقوم فريق الإسعاف بنقل الشخص إلى مكان آمن وإعطاء حقنة من الجلوكوز أو فيتامين سي. يتم حقن الدواء في الوريد.

كيف تستحم بشكل صحيح؟

لكي لا نتعلم من التجربة كيف يمكن أن تكون الكمية الزائدة من الإشعاع الشمسي المتلقاة أثناء الدباغة مزعجة ، من المهم اتباع قواعد قضاء الوقت الآمن في الشمس. تبدأ الأشعة فوق البنفسجية في إنتاج الميلانين ، وهو هرمون يساعد الجلد على حماية نفسه من الآثار السلبية للموجات. تحت تأثير هذه المادة ، يصبح الجلد أغمق ويتحول الظل إلى برونزي. حتى يومنا هذا ، لا تهدأ الخلافات حول مدى فائدة وضرر الإنسان.

من ناحية أخرى ، تعتبر حروق الشمس محاولة من الجسم لحماية نفسه من التعرض المفرط للإشعاع. هذا يزيد من احتمالية تكوين الأورام الخبيثة. من ناحية أخرى ، تعتبر السمرة عصرية وجميلة. لتقليل المخاطر التي تتعرض لها ، من المعقول أن تحلل قبل البدء في إجراءات الشاطئ مدى خطورة كمية الإشعاع الشمسي التي تتلقاها أثناء حمامات الشمس ، وكيفية تقليل المخاطر التي تتعرض لها بنفسك. لجعل التجربة ممتعة قدر الإمكان ، يجب على المتشمسين:

  • لشرب الكثير من الماء
  • استخدام منتجات حماية الجلد.
  • أخذ حمام شمس في المساء أو في الصباح.
  • لا تقضي أكثر من ساعة تحت أشعة الشمس المباشرة ؛
  • لا تشرب الكحول؛
  • تشمل الأطعمة الغنية بالسيلينيوم ، توكوفيرول ، التيروزين في القائمة. لا تنسى بيتا كاروتين.

قيمة الإشعاع الشمسي لجسم الإنسان عالية بشكل استثنائي ، ولا ينبغي إغفال كل من الجوانب الإيجابية والسلبية. يجب أن تدرك أنه في الأشخاص المختلفين تحدث تفاعلات كيميائية حيوية بخصائص فردية ، لذلك قد يكون الاستحمام الشمسي لمدة نصف ساعة أمرًا خطيرًا بالنسبة لشخص ما. من المعقول استشارة الطبيب قبل موسم الشاطئ ، وتقييم نوع الجلد وحالته. هذا سوف يساعد على منع الإضرار بالصحة.

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

مجموع الإشعاع: أين النقص؟

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

تمتص طبقة الأكسجين الأشعة فوق البنفسجية إلى حد ما. هذه سمة من سمات الإشعاع بطول موجة يتراوح من 0.13 إلى 0.24 ميكرون. ثاني أكسيد الكربون ، بخار الماء يمكن أن يمتص نسبة صغيرة من طيف الأشعة تحت الحمراء. يمتص الهباء الجوي جزءًا (طيف الأشعة تحت الحمراء) من الكمية الإجمالية للإشعاع الشمسي.

تنتشر الموجات من الفئة القصيرة في الغلاف الجوي بسبب وجود جزيئات مجهرية غير متجانسة ، وهباء ، وسحب هنا. العناصر غير المتجانسة ، الجسيمات التي تكون أبعادها أدنى من الطول الموجي ، تثير التشتت الجزيئي ، وبالنسبة للعناصر الأكبر ، فإن الظاهرة الموصوفة بواسطة المؤشر ، أي الهباء الجوي ، مميزة.

يصل باقي الإشعاع الشمسي إلى سطح الأرض. فهو يجمع بين الإشعاع المباشر والمنتشر.

مجموع الإشعاع: جوانب مهمة

القيمة الإجمالية هي كمية الإشعاع الشمسي التي تتلقاها المنطقة ، وكذلك تمتصها في الغلاف الجوي. إذا لم تكن هناك غيوم في السماء ، فإن الكمية الإجمالية للإشعاع تعتمد على خط عرض المنطقة ، وارتفاع الجسم السماوي ، ونوع سطح الأرض في هذه المنطقة ، ومستوى شفافية الهواء. وكلما زاد انتشار جسيمات الهباء الجوي في الغلاف الجوي ، انخفض الإشعاع المباشر ، ولكن تزداد نسبة الإشعاع المتناثر. عادة ، في حالة عدم وجود غيوم في إجمالي الإشعاع ، يكون الانتشار ربعًا.

بلدنا ينتمي إلى المناطق الشمالية ، لذلك في معظم العام في المناطق الجنوبية يكون الإشعاع أعلى بكثير منه في المناطق الشمالية. هذا بسبب موقع النجم في السماء. لكن الفترة الزمنية القصيرة من مايو إلى يوليو هي فترة فريدة من نوعها ، حتى في الشمال يكون إجمالي الإشعاع مثيرًا للإعجاب للغاية ، حيث تكون الشمس عالية في السماء ، وساعات النهار أطول من الأشهر الأخرى من العام. في الوقت نفسه ، في المتوسط ​​، في النصف الآسيوي من البلاد ، في غياب السحب ، يكون إجمالي الإشعاع أكثر أهمية منه في الغرب. لوحظت القوة القصوى للإشعاع الموجي عند الظهيرة ، ويحدث الحد الأقصى السنوي في شهر يونيو ، عندما تكون الشمس في أعلى مستوياتها في السماء.

مجموع الإشعاع الشمسي هو مقدار الطاقة الشمسية التي تصل كوكبنا. في الوقت نفسه ، يجب أن نتذكر أن العوامل الجوية المختلفة تؤدي إلى حقيقة أن الوصول السنوي للإشعاع الكلي أقل مما يمكن أن يكون. أكبر فرق بين ما تمت ملاحظته بالفعل والحد الأقصى الممكن هو نموذجي لمناطق الشرق الأقصى في فصل الصيف. تثير الرياح الموسمية غيومًا كثيفة بشكل استثنائي ، لذلك ينخفض ​​إجمالي الإشعاع بمقدار النصف تقريبًا.

أتحرق شوقا لاعرف

لوحظ في الواقع أكبر نسبة من أقصى تعرض ممكن للطاقة الشمسية (محسوبة لمدة 12 شهرًا) في جنوب البلاد. يصل المؤشر إلى 80٪.

لا ينتج عن الغيوم دائمًا نفس القدر من التشتت الشمسي. يلعب شكل الغيوم دورًا ، ميزات القرص الشمسي في نقطة زمنية معينة. إذا كان مفتوحًا ، فإن الغيوم يؤدي إلى انخفاض في الإشعاع المباشر ، بينما يزيد الإشعاع المتناثر بشكل حاد.

هناك أيضًا أيام يكون فيها الإشعاع المباشر هو نفسه تقريبًا في قوة الإشعاع المتناثر. يمكن أن تكون القيمة الإجمالية اليومية أكبر من خاصية الإشعاع ليوم خالٍ تمامًا من السحب.

بناءً على 12 شهرًا ، يجب إيلاء اهتمام خاص للظواهر الفلكية عند تحديد المؤشرات العددية الإجمالية. في الوقت نفسه ، يؤدي الغيوم إلى حقيقة أنه لا يمكن ملاحظة الحد الأقصى الحقيقي للإشعاع في يونيو ، ولكن قبل شهر أو بعد ذلك.

إشعاع في الفضاء

من حدود الغلاف المغناطيسي لكوكبنا إلى الفضاء الخارجي ، يصبح الإشعاع الشمسي عاملاً مرتبطًا بخطر مميت على البشر. في وقت مبكر من عام 1964 ، تم نشر عمل علمي شعبي مهم حول أساليب الدفاع. مؤلفوها هم العلماء السوفييت كامانين ، بوبنوف. من المعروف أنه بالنسبة للإنسان ، يجب ألا تزيد جرعة الإشعاع في الأسبوع عن 0.3 رونتجين ، بينما يجب أن تكون لمدة عام في حدود 15 ر. ، خاصة في ظروف النشاط الشمسي غير المتوقع ، قد يكون مصحوبًا بتعرض كبير لرواد الفضاء ، مما يلزم باتخاذ تدابير إضافية للحماية من موجات ذات أطوال مختلفة.

بعد بعثات أبولو ، التي تم خلالها اختبار طرق الحماية ، تمت دراسة العوامل التي تؤثر على صحة الإنسان ، ومر أكثر من عقد واحد ، ولكن حتى يومنا هذا لا يستطيع العلماء العثور على طرق فعالة وموثوقة للتنبؤ بالعواصف المغناطيسية الأرضية. يمكنك عمل توقع لساعات ، وأحيانًا لعدة أيام ، ولكن حتى بالنسبة للتنبؤ الأسبوعي ، فإن فرص التحقيق لا تزيد عن 5٪. الرياح الشمسية هي ظاهرة لا يمكن التنبؤ بها. مع احتمال واحد من كل ثلاثة ، يمكن لرواد الفضاء ، عند الانطلاق في مهمة جديدة ، أن يقعوا في تدفقات إشعاعية قوية. وهذا يزيد من أهمية مسألة البحث والتنبؤ بخصائص الإشعاع وتطوير أساليب الحماية ضده.