Tác động của bức xạ mặt trời tới con người. Bức xạ mặt trời là gì? Các loại bức xạ và tác dụng của nó đối với cơ thể

29.09.2019

Ngôi sao sáng đốt cháy chúng ta bằng những tia nắng nóng và khiến chúng ta suy nghĩ về ý nghĩa của bức xạ trong cuộc sống, lợi ích và tác hại của nó. Nó là gì bức xạ năng lượng mặt trời? Bài học vật lý học đường mời chúng ta bắt đầu bằng cách làm quen với khái niệm bức xạ điện từ nói chung. Thuật ngữ này biểu thị một dạng vật chất khác - khác với chất. Điều này bao gồm cả ánh sáng khả kiến và quang phổ mà mắt không cảm nhận được. Đó là tia X, tia gamma, tia cực tím và tia hồng ngoại.

Sóng điện từ

Khi có nguồn phát bức xạ, sóng điện từ của nó lan truyền theo mọi hướng với tốc độ ánh sáng. Những sóng này, giống như bất kỳ sóng nào khác, có những đặc điểm nhất định. Chúng bao gồm tần số rung và bước sóng. Bất kỳ vật thể nào có nhiệt độ khác với độ không tuyệt đối đều có đặc tính phát ra bức xạ.

Mặt trời là nguồn bức xạ chính và mạnh nhất gần hành tinh của chúng ta. Đổi lại, Trái đất (bầu khí quyển và bề mặt của nó) tự phát ra bức xạ, nhưng ở một phạm vi khác. Việc quan sát các điều kiện nhiệt độ trên hành tinh trong thời gian dài đã đưa ra giả thuyết về sự cân bằng của lượng nhiệt nhận được từ Mặt trời và tỏa ra từ Mặt trời. không gian.

Bức xạ mặt trời: thành phần quang phổ

Phần lớn tuyệt đối (khoảng 99%) năng lượng mặt trời trong quang phổ nằm ở dải bước sóng từ 0,1 đến 4 micron. 1% còn lại là các tia có chiều dài dài hơn và ngắn hơn, bao gồm cả sóng vô tuyến và tia X. Khoảng một nửa năng lượng bức xạ của mặt trời nằm ở quang phổ mà mắt chúng ta cảm nhận được, khoảng 44% là bức xạ hồng ngoại và 9% là bức xạ cực tím. Làm sao chúng ta biết được bức xạ mặt trời được phân chia như thế nào? Việc tính toán sự phân bố của nó có thể thực hiện được nhờ các nghiên cứu từ các vệ tinh không gian.

Có những chất có thể chuyển sang trạng thái đặc biệt và phát ra bức xạ bổ sung có bước sóng khác. Ví dụ, có một ánh sáng rực rỡ khi nhiệt độ thấp, không phải là đặc trưng của sự phát xạ ánh sáng của chất này. Loại bức xạ này, được gọi là phát quang, không đáp ứng các nguyên tắc thông thường của bức xạ nhiệt.

Hiện tượng phát quang xảy ra sau khi một chất hấp thụ một lượng năng lượng nhất định và chuyển sang trạng thái khác (gọi là trạng thái kích thích), có năng lượng cao hơn nhiệt độ của chính chất đó. Sự phát quang xuất hiện trong quá trình chuyển đổi ngược lại - từ trạng thái kích thích sang trạng thái quen thuộc. Trong tự nhiên, chúng ta có thể quan sát nó dưới dạng bầu trời đêm rực sáng và cực quang.

Ánh sáng của chúng tôi

Năng lượng của tia nắng mặt trời gần như là nguồn nhiệt duy nhất cho hành tinh của chúng ta. Bức xạ của chính nó đi từ độ sâu tới bề mặt có cường độ nhỏ hơn khoảng 5 nghìn lần. Đồng thời, ánh sáng khả kiến - một trong những yếu tố quan trọng nhất của sự sống trên hành tinh - chỉ là một phần của bức xạ mặt trời.

Năng lượng của tia mặt trời được chuyển thành nhiệt, một phần nhỏ hơn - trong khí quyển và phần lớn hơn - trên bề mặt Trái đất. Ở đó, nó được dùng để làm nóng nước và đất (các lớp trên), sau đó tỏa nhiệt ra không khí. Bị đốt nóng, bầu khí quyển và bề mặt trái đất lần lượt phát ra tia hồng ngoại vào không gian, đồng thời nguội đi.

Bức xạ mặt trời: định nghĩa

Bức xạ đến bề mặt hành tinh của chúng ta trực tiếp từ đĩa mặt trời thường được gọi là bức xạ mặt trời trực tiếp. Mặt trời lan tỏa nó ra mọi hướng. Với khoảng cách rất lớn từ Trái đất đến Mặt trời, bức xạ mặt trời trực tiếp tại bất kỳ điểm nào bề mặt trái đất có thể được biểu diễn dưới dạng một chùm tia song song, nguồn của tia này thực tế ở vô cực. Do đó, khu vực nằm vuông góc với tia sáng mặt trời sẽ nhận được lượng ánh sáng lớn nhất.

Mật độ thông lượng bức xạ (hoặc bức xạ) là thước đo lượng bức xạ rơi trên một bề mặt cụ thể. Đây là lượng năng lượng bức xạ rơi trên một đơn vị thời gian trên một đơn vị diện tích. Đại lượng này được đo - bức xạ - tính bằng W/m2. Trái đất của chúng ta, như mọi người đều biết, quay quanh Mặt trời theo quỹ đạo hình elip. Mặt trời nằm ở một trong các tiêu điểm của hình elip này. Do đó, hàng năm vào một thời điểm nhất định (đầu tháng 1) Trái đất chiếm vị trí gần Mặt trời nhất và ở vị trí khác (đầu tháng 7) - xa Mặt trời nhất. Trong trường hợp này, lượng năng lượng chiếu sáng thay đổi tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách đến nguồn sáng.

Bức xạ mặt trời tới Trái đất sẽ đi đâu? Các loại của nó được xác định bởi nhiều yếu tố. Tùy thuộc vào vĩ độ địa lý, độ ẩm, độ mây, một phần nằm rải rác trong khí quyển, một phần được hấp thụ, nhưng phần lớn vẫn chạm tới bề mặt hành tinh. Trong trường hợp này, một lượng nhỏ được phản xạ và lượng chính được bề mặt trái đất hấp thụ, dưới tác động của nó sẽ nóng lên. Bức xạ mặt trời tán xạ cũng rơi một phần xuống bề mặt trái đất, bị nó hấp thụ một phần và phản xạ một phần. Phần còn lại của nó đi vào không gian bên ngoài.

Việc phân phối diễn ra như thế nào?

Bức xạ mặt trời có đồng đều không? Các loại của nó sau tất cả những “tổn thất” trong khí quyển có thể khác nhau về thành phần quang phổ của chúng. Rốt cuộc, các tia có độ dài khác nhau đều bị tán xạ và hấp thụ theo những cách khác nhau. Trung bình, bầu khí quyển hấp thụ khoảng 23% lượng ban đầu. Khoảng 26% tổng dòng biến thành bức xạ tán xạ, 2/3 trong số đó sau đó chạm tới Trái đất. Về bản chất, đây là một loại bức xạ khác, khác với loại bức xạ ban đầu. Bức xạ tán xạ được gửi đến Trái đất không phải bởi đĩa Mặt trời mà bởi vòm trời. Nó có thành phần quang phổ khác nhau.

Hấp thụ bức xạ chủ yếu từ ozone - quang phổ khả kiến và tia cực tím. Nhân tiện, bức xạ hồng ngoại được hấp thụ bởi carbon dioxide (carbon dioxide), nhân tiện, lượng khí này có rất ít trong khí quyển.

Sự tán xạ bức xạ, làm suy yếu nó, xảy ra ở bất kỳ bước sóng nào trong quang phổ. Trong quá trình này, các hạt của nó, chịu ảnh hưởng điện từ, sẽ phân phối lại năng lượng của sóng tới theo mọi hướng. Nghĩa là, các hạt đóng vai trò là nguồn năng lượng điểm.

Ánh sáng ban ngày

Do sự tán xạ, ánh sáng từ mặt trời sẽ đổi màu khi đi qua các lớp khí quyển. Ý nghĩa thực tiễn tán xạ - trong việc tạo ra ánh sáng ban ngày. Nếu Trái đất bị thiếu bầu khí quyển, ánh sáng sẽ chỉ tồn tại ở những nơi có tia nắng trực tiếp hoặc phản xạ chiếu tới bề mặt. Nghĩa là, bầu không khí là nguồn chiếu sáng vào ban ngày. Nhờ nó, nó có ánh sáng cả ở những nơi tia sáng trực tiếp không thể tiếp cận và khi mặt trời khuất sau những đám mây. Sự tán xạ tạo nên màu sắc cho không khí - chúng ta thấy bầu trời có màu xanh.

Bức xạ mặt trời còn phụ thuộc vào điều gì nữa? Hệ số độ đục không nên được giảm giá. Rốt cuộc, bức xạ bị suy yếu theo hai cách - bởi chính bầu khí quyển và hơi nước, cũng như các tạp chất khác nhau. Mức độ bụi tăng vào mùa hè (cũng như hàm lượng hơi nước trong khí quyển).

Tổng bức xạ

Nó đề cập đến tổng lượng bức xạ rơi trên bề mặt trái đất, cả trực tiếp và khuếch tán. Tổng bức xạ mặt trời giảm khi thời tiết nhiều mây.

Vì lý do này, vào mùa hè, tổng lượng bức xạ trước buổi trưa trung bình cao hơn so với sau buổi trưa. Và trong nửa đầu năm - nhiều hơn trong nửa sau.

Điều gì xảy ra với tổng lượng bức xạ trên bề mặt trái đất? Khi đến đó, nó phần lớn bị lớp đất hoặc nước trên cùng hấp thụ và chuyển thành nhiệt, trong khi một phần được phản xạ lại. Mức độ phản xạ phụ thuộc vào bản chất của bề mặt trái đất. Một chỉ số biểu thị tỷ lệ phần trăm bức xạ mặt trời phản xạ trên tổng lượng rơi trên bề mặt được gọi là suất phản chiếu bề mặt.

Khái niệm tự bức xạ của bề mặt trái đất đề cập đến bức xạ sóng dài phát ra từ thảm thực vật, lớp phủ tuyết, các lớp nước và đất phía trên. Cân bằng bức xạ của một bề mặt là sự chênh lệch giữa lượng hấp thụ và lượng phát ra.

Bức xạ hiệu quả

Người ta đã chứng minh rằng bức xạ ngược hầu như luôn nhỏ hơn bức xạ trên mặt đất. Vì vậy, bề mặt trái đất mang theo tổn thất nhiệt. Sự chênh lệch giữa giá trị bức xạ của bề mặt và bức xạ khí quyển được gọi là bức xạ hiệu dụng. Đây thực sự là một sự mất mát năng lượng ròng và kết quả là tỏa nhiệt vào ban đêm.

Nó cũng tồn tại vào ban ngày. Nhưng vào ban ngày, nó được bù một phần hoặc thậm chí bị che phủ bởi bức xạ hấp thụ. Vì vậy, bề mặt trái đất vào ban ngày ấm hơn vào ban đêm.

Về sự phân bố địa lý của bức xạ

Bức xạ mặt trời trên Trái đất phân bố không đều trong năm. Sự phân bố của nó có tính chất khu vực, với các đường cô lập (điểm kết nối giá trị giống nhau) dòng bức xạ hoàn toàn không giống với các vòng tròn vĩ độ. Sự khác biệt này là do mức độ mây mù và độ trong suốt của khí quyển khác nhau ở Những khu vực khác nhau Khối cầu.

Tổng bức xạ mặt trời quanh năm lớn nhất ở các sa mạc cận nhiệt đới với bầu khí quyển có mây một phần. Nó ít hơn nhiều ở các khu vực rừng thuộc vành đai xích đạo. Lý do cho điều này là độ đục tăng lên. Về phía cả hai cực, chỉ số này giảm. Nhưng ở vùng cực, nó lại tăng lên - ở bán cầu bắc thì ít hơn, ở vùng Nam Cực có tuyết và một phần mây - nhiều hơn. Trên bề mặt các đại dương, trung bình bức xạ mặt trời ít hơn trên các lục địa.

Hầu hết mọi nơi trên bề mặt Trái đất đều có cân bằng bức xạ dương, nghĩa là trong cùng thời gian, dòng bức xạ lớn hơn bức xạ hiệu dụng. Các trường hợp ngoại lệ là các khu vực Nam Cực và Greenland có cao nguyên băng.

Có phải chúng ta đang phải đối mặt với sự nóng lên toàn cầu?

Nhưng những điều trên không có nghĩa là bề mặt trái đất nóng lên hàng năm. Bức xạ hấp thụ dư thừa được bù đắp bằng sự rò rỉ nhiệt từ bề mặt vào khí quyển, xảy ra khi pha của nước thay đổi (bốc hơi, ngưng tụ dưới dạng mây).

Do đó, trạng thái cân bằng bức xạ như vậy không tồn tại trên bề mặt Trái đất. Nhưng có sự cân bằng nhiệt - việc cung cấp và mất nhiệt được cân bằng theo những cách khác nhau, bao gồm cả bức xạ.

Phân phối số dư thẻ

Ở cùng một vĩ độ trên địa cầu, cân bằng bức xạ trên bề mặt đại dương lớn hơn trên đất liền. Điều này có thể giải thích là do lớp hấp thụ bức xạ ở đại dương dày hơn, đồng thời bức xạ hiệu dụng ở đó ít hơn do độ lạnh của mặt biển so với đất liền.

Những biến động đáng kể về biên độ phân bố của nó được quan sát thấy ở các sa mạc. Sự cân bằng ở đó thấp hơn do bức xạ hiệu quả cao trong không khí khô và điều kiện mây thấp. Nó giảm ở mức độ thấp hơn ở những vùng có khí hậu gió mùa. Vào mùa ấm, mây tăng lên và lượng bức xạ mặt trời được hấp thụ ít hơn so với các khu vực khác có cùng vĩ độ.

Tất nhiên, yếu tố chính mà bức xạ mặt trời trung bình hàng năm phụ thuộc vào là vĩ độ của một khu vực cụ thể. Ghi lại những “phần” tia cực tím đi tới các quốc gia nằm gần xích đạo. Đây là Đông Bắc Phi, bờ biển phía đông của nó, Bán đảo Ả Rập, phía bắc và phía tây Australia, một phần của quần đảo Indonesia, phía tây bờ biển Nam Mỹ.

Ở châu Âu, Thổ Nhĩ Kỳ, miền nam Tây Ban Nha, Sicily, Sardinia, các đảo của Hy Lạp, bờ biển của Pháp (phần phía nam), cũng như các vùng của Ý, Síp và Crete là nơi tiếp nhận lượng ánh sáng và bức xạ lớn nhất.

Con chung tôi thi Sao?

Tổng bức xạ mặt trời ở Nga thoạt nhìn được phân bổ một cách bất ngờ. Trên lãnh thổ nước ta, kỳ lạ thay, không phải các khu nghỉ dưỡng Biển Đen mới nắm giữ lòng bàn tay. Liều lượng lớn nhất bức xạ năng lượng mặt trời xảy ra ở các vùng lãnh thổ giáp Trung Quốc và Severnaya Zemlya. Nhìn chung, bức xạ mặt trời ở Nga không đặc biệt gay gắt, điều này được giải thích đầy đủ bởi vị trí địa lý phía bắc của chúng ta. Lượng ánh sáng mặt trời tối thiểu đi đến khu vực phía tây bắc - St. Petersburg, cùng với các khu vực xung quanh.

Bức xạ mặt trời ở Nga kém hơn Ukraine. Ở đó, lượng bức xạ tia cực tím nhiều nhất đến Crimea và các vùng lãnh thổ ngoài sông Danube, với Carpathians và các khu vực phía nam Ukraine ở vị trí thứ hai.

Tổng bức xạ mặt trời (bao gồm cả trực tiếp và khuếch tán) rơi trên bề mặt nằm ngang được tính theo tháng trong các bảng được thiết kế đặc biệt cho lãnh thổ khác nhau và được đo bằng MJ/m2. Ví dụ, bức xạ mặt trời ở Moscow dao động từ 31-58 những tháng mùa đông lên tới 568-615 vào mùa hè.

Về khả năng chống nắng

Ánh sáng mặt trời, hoặc lượng bức xạ có lợi rơi trên bề mặt có ánh nắng, thay đổi đáng kể ở các vị trí địa lý khác nhau. Ánh nắng mặt trời hàng năm được tính trên một mét vuông tính bằng megawatt. Ví dụ, ở Moscow giá trị này là 1,01, ở Arkhangelsk - 0,85, ở Astrakhan - 1,38 MW.

Khi xác định cần tính đến các yếu tố như thời gian trong năm (vào mùa đông độ chiếu sáng và độ dài ngày thấp hơn), tính chất địa hình (núi có thể che khuất mặt trời), đặc điểm của một khu vực nhất định. thời tiết- sương mù, mưa thường xuyên và nhiều mây. Mặt phẳng nhận ánh sáng có thể được định hướng theo chiều dọc, chiều ngang hoặc xiên. Lượng ánh nắng mặt trời cũng như sự phân bổ bức xạ mặt trời ở Nga là dữ liệu được nhóm lại trong bảng theo thành phố và khu vực, biểu thị vĩ độ địa lý.

Mặt trời là nguồn ánh sáng và nhiệt lượng mà mọi sinh vật trên Trái đất đều cần. Nhưng ngoài các photon ánh sáng, nó còn phát ra bức xạ ion hóa cứng, bao gồm hạt nhân helium và proton. Tại sao chuyện này đang xảy ra?

Nguyên nhân của bức xạ mặt trời

Bức xạ mặt trời được tạo ra vào ban ngày trong các vụ nổ sắc quyển - vụ nổ khổng lồ xảy ra trong bầu khí quyển mặt trời. Một phần vật chất của Mặt trời bị đẩy ra ngoài vũ trụ, tạo thành các tia vũ trụ, chủ yếu gồm các proton và một lượng nhỏ hạt nhân helium. Những hạt tích điện này chạm tới bề mặt trái đất 15-20 phút sau khi ngọn lửa mặt trời xuất hiện.

Không khí cắt bức xạ vũ trụ sơ cấp, tạo ra một cơn mưa hạt nhân xếp tầng, mờ dần khi độ cao giảm dần. Trong trường hợp này, các hạt mới được sinh ra - pion, chúng phân hủy và biến thành muon. Chúng xâm nhập vào các tầng thấp hơn của khí quyển và rơi xuống đất, đào sâu tới 1500 mét. Muon chịu trách nhiệm hình thành các hạt thứ cấp Bức xạ vũ trụ và bức xạ tự nhiên ảnh hưởng đến con người.

Phổ bức xạ mặt trời

Phổ bức xạ mặt trời bao gồm cả vùng sóng ngắn và vùng sóng dài:

tia gam ma;
bức xạ tia X;
Bức xạ của tia cực tím;
Ánh sáng nhìn thấy được;
bức xạ hồng ngoại.

Hơn 95% bức xạ của mặt trời rơi vào vùng “cửa sổ quang học” - phần nhìn thấy được của quang phổ với các vùng lân cận của sóng cực tím và hồng ngoại. Khi chúng đi qua các lớp khí quyển, tác động của tia mặt trời bị suy yếu - tất cả bức xạ ion hóa, tia X và gần 98% bức xạ cực tím đều được bầu khí quyển trái đất giữ lại. Ánh sáng nhìn thấy và bức xạ hồng ngoại truyền tới mặt đất thực tế mà không bị thất thoát, mặc dù chúng bị hấp thụ một phần bởi các phân tử khí và các hạt bụi trong không khí.

Về vấn đề này, bức xạ mặt trời không dẫn đến sự gia tăng đáng kể bức xạ phóng xạ trên bề mặt Trái đất. Sự đóng góp của Mặt trời cùng với các tia vũ trụ trong việc hình thành tổng liều bức xạ hàng năm chỉ là 0,3 mSv/năm. Nhưng đây chỉ là giá trị trung bình, trên thực tế mức độ bức xạ tới mặt đất là khác nhau và phụ thuộc vào vị trí địa lýđịa hình.

Bức xạ ion hóa mặt trời lớn nhất ở đâu?

Quyền lực cao nhất các tia vũ trụ cố định ở hai cực và ít nhất là ở xích đạo. Điều này là do từ trường Trái đất làm chệch hướng các hạt tích điện rơi từ không gian về phía các cực. Ngoài ra, bức xạ tăng theo độ cao - ở độ cao 10 km so với mực nước biển, chỉ số của nó tăng gấp 20-25 lần. Cư dân vùng núi cao tiếp xúc với liều lượng bức xạ mặt trời cao hơn, vì bầu khí quyển ở vùng núi mỏng hơn và dễ bị xuyên qua bởi các dòng lượng tử gamma và các hạt cơ bản đến từ mặt trời.

Quan trọng. Mức bức xạ lên tới 0,3 mSv/h không có tác động nghiêm trọng, nhưng ở liều 1,2 μSv/h, bạn nên rời khỏi khu vực này và trong trường hợp khẩn cấp, hãy ở lại lãnh thổ của nó không quá sáu tháng. Nếu số đọc vượt quá gấp đôi, bạn nên giới hạn thời gian lưu trú ở khu vực này trong ba tháng.

Nếu trên mực nước biển, liều bức xạ vũ trụ hàng năm là 0,3 mSv/năm, thì khi độ cao tăng lên cứ mỗi trăm mét thì con số này sẽ tăng thêm 0,03 mSv/năm. Sau một số tính toán nhỏ, chúng ta có thể kết luận rằng một kỳ nghỉ kéo dài một tuần ở vùng núi ở độ cao 2000 mét sẽ tạo ra mức phơi nhiễm 1 mSv/năm và sẽ cung cấp gần một nửa tổng định mức hàng năm (2,4 mSv/năm).

Hóa ra, cư dân miền núi nhận được liều phóng xạ hàng năm cao hơn nhiều lần so với bình thường và phải mắc bệnh bạch cầu và ung thư thường xuyên hơn những người sống ở đồng bằng. Trên thực tế, điều này không đúng. Ngược lại, ở vùng núi tỷ lệ tử vong do các bệnh này thấp hơn và một bộ phận dân cư sống lâu. Điều này khẳng định thực tế rằng việc ở lại lâu dài ở những nơi có hoạt động bức xạ cao không ảnh hưởng đến ảnh hưởng tiêu cực trên cơ thể con người.

Bão mặt trời - nguy cơ bức xạ cao

Bão mặt trời là mối nguy hiểm lớn đối với con người và mọi sự sống trên Trái đất, vì mật độ dòng bức xạ mặt trời có thể vượt quá mức bức xạ vũ trụ bình thường hàng nghìn lần. Vì vậy, nhà khoa học xuất sắc của Liên Xô A.L. Chizhevsky đã kết nối thời kỳ hình thành vết đen mặt trời với dịch bệnh sốt phát ban (1883-1917) và dịch tả (1823-1923) ở Nga. Dựa trên các biểu đồ mà ông vẽ ra, vào năm 1930, ông đã dự đoán sự xuất hiện của một đại dịch tả lan rộng vào năm 1960-1962, bắt đầu ở Indonesia vào năm 1961, sau đó nhanh chóng lan sang các nước khác ở Châu Á, Châu Phi và Châu Âu.

Ngày nay, người ta đã thu được rất nhiều dữ liệu cho thấy mối liên hệ giữa các chu kỳ 11 năm hoạt động mặt trời với sự bùng phát dịch bệnh, cũng như sự di cư hàng loạt và các mùa sinh sản nhanh chóng của côn trùng, động vật có vú và vi rút. Các nhà huyết học đã tìm thấy sự gia tăng số lượng các cơn đau tim và đột quỵ trong thời gian hoạt động mặt trời tối đa. Số liệu thống kê như vậy là do vào thời điểm này, quá trình đông máu của con người tăng lên và vì ở những bệnh nhân mắc bệnh tim, hoạt động bù trừ bị ức chế nên hoạt động của nó bị trục trặc, bao gồm hoại tử mô tim và xuất huyết trong não.

Các cơn bão mặt trời lớn không xảy ra thường xuyên - cứ 4 năm một lần. Lúc này, số lượng và kích thước của vết đen mặt trời tăng lên, các tia vành nhật hoa mạnh được hình thành trong quầng mặt trời, bao gồm các proton và một lượng nhỏ hạt alpha. Các nhà chiêm tinh đã ghi nhận dòng chảy mạnh nhất của họ vào năm 1956, khi mật độ bức xạ vũ trụ trên bề mặt trái đất tăng gấp 4 lần. Một hậu quả khác của hoạt động mặt trời như vậy là cực quang, được ghi lại ở Moscow và khu vực Moscow vào năm 2000.

Làm thế nào để bảo vệ chính mình?

Tất nhiên, bức xạ nền tăng lên ở vùng núi không phải là lý do để từ chối các chuyến đi lên núi. Tuy nhiên, điều đáng suy nghĩ là các biện pháp an toàn và đi du lịch với máy đo bức xạ cầm tay, nó sẽ giúp kiểm soát mức độ bức xạ và nếu cần, hạn chế thời gian ở những khu vực nguy hiểm. Bạn không nên ở trong khu vực mà chỉ số trên đồng hồ cho thấy bức xạ ion hóa 7 µSv/h trong hơn một tháng.

Vệ sinh chung. Bức xạ mặt trời và ý nghĩa vệ sinh của nó.

Khi nói đến bức xạ mặt trời, chúng tôi muốn nói đến toàn bộ dòng bức xạ do Mặt trời phát ra, đó là những dao động điện từ có bước sóng khác nhau. Từ quan điểm vệ sinh, phần quang học của ánh sáng mặt trời, chiếm phạm vi từ 280-2800 nm, được đặc biệt quan tâm. Sóng dài hơn là sóng vô tuyến, sóng ngắn hơn là tia gamma, bức xạ ion hóa không đến được bề mặt Trái đất vì chúng bị giữ lại ở các tầng trên của khí quyển, đặc biệt là tầng ozone. Ozone được phân bố khắp bầu khí quyển, nhưng ở độ cao khoảng 35 km, nó tạo thành tầng ozone.

Cường độ bức xạ mặt trời phụ thuộc chủ yếu vào độ cao của mặt trời so với đường chân trời. Nếu mặt trời ở đỉnh cao, thì đường đi của các tia mặt trời sẽ ngắn hơn nhiều so với đường đi của chúng nếu mặt trời ở đường chân trời. Bằng cách tăng đường đi, cường độ bức xạ mặt trời thay đổi. Cường độ bức xạ mặt trời cũng phụ thuộc vào góc chiếu của tia nắng và diện tích được chiếu sáng cũng phụ thuộc vào điều này (khi góc tới tăng thì diện tích chiếu sáng tăng). Do đó, cùng một bức xạ mặt trời rơi xuống một bề mặt lớn hơn nên cường độ giảm đi. Cường độ bức xạ mặt trời phụ thuộc vào khối lượng không khí mà tia nắng mặt trời đi qua. Cường độ bức xạ mặt trời ở vùng núi sẽ cao hơn mực nước biển, vì lớp không khí mà tia nắng mặt trời xuyên qua sẽ nhỏ hơn so với mực nước biển. Điều đặc biệt quan trọng là ảnh hưởng đến cường độ bức xạ mặt trời của trạng thái khí quyển và tình trạng ô nhiễm của nó. Nếu bầu không khí bị ô nhiễm thì cường độ bức xạ mặt trời giảm (ở thành phố, cường độ bức xạ mặt trời trung bình thấp hơn 12% so với nông thôn). Điện áp bức xạ mặt trời có nền hàng ngày và hàng năm, tức là điện áp bức xạ mặt trời thay đổi trong ngày và cũng phụ thuộc vào thời gian trong năm. Cường độ bức xạ mặt trời cao nhất được quan sát thấy vào mùa hè, thấp nhất vào mùa đông. Xét về tác dụng sinh học, bức xạ mặt trời không đồng nhất: hóa ra mỗi bước sóng có tác dụng khác nhau đối với cơ thể con người. Về vấn đề này, quang phổ mặt trời thường được chia thành 3 phần:

1. Tia cực tím, có bước sóng từ 280 đến 400 nm

2. Phổ khả kiến từ 400 đến 760 nm

3. Tia hồng ngoại có bước sóng từ 760 đến 2800 nm.

Với bức xạ mặt trời hàng ngày và hàng năm, thành phần và cường độ của từng quang phổ sẽ thay đổi. Các tia của quang phổ UV trải qua những thay đổi lớn nhất.

Chúng tôi ước tính cường độ bức xạ mặt trời dựa trên cái gọi là hằng số mặt trời. Hằng số mặt trời là lượng năng lượng mặt trời nhận được trên một đơn vị thời gian trên một đơn vị diện tích nằm ở ranh giới trên của khí quyển, vuông góc với tia nắng ở khoảng cách trung bình của Trái đất với Mặt trời. Hằng số mặt trời này được đo bằng vệ tinh và bằng 1,94 calo/cm2

mỗi phút Khi đi qua bầu khí quyển, tia nắng mặt trời bị suy yếu đáng kể - bị phân tán, phản xạ, hấp thụ. Trung bình, với bầu không khí sạch trên bề mặt Trái đất, cường độ bức xạ mặt trời là 1,43 - 1,53 calo/cm2 mỗi phút.

Cường độ tia nắng mặt trời vào trưa tháng 5 ở Yalta là 1,33, ở Moscow 1,28, ở Irkutsk 1,30, ở Tashkent 1,34.

Ý nghĩa sinh học của phần nhìn thấy được của quang phổ.

Phần nhìn thấy được của quang phổ là một chất kích thích cụ thể đối với cơ quan thị giác. Ánh sáng là điều kiện cần thiết cho hoạt động của mắt, cơ quan cảm giác tinh tế và nhạy cảm nhất. Ánh sáng cung cấp khoảng 80% thông tin về thế giới bên ngoài. Đây là tác dụng cụ thể của ánh sáng khả kiến, nhưng cũng là tác dụng sinh học chung của ánh sáng khả kiến: nó kích thích hoạt động quan trọng của cơ thể, tăng cường trao đổi chất, cải thiện sức khỏe tổng thể, ảnh hưởng đến lĩnh vực tâm lý-cảm xúc và tăng hiệu suất. Ánh sáng làm cho môi trường trong lành hơn. Khi thiếu ánh sáng tự nhiên, cơ quan thị giác sẽ có những thay đổi. Sự mệt mỏi nhanh chóng xuất hiện, hiệu suất giảm và chấn thương liên quan đến công việc tăng lên. Cơ thể không chỉ bị ảnh hưởng bởi ánh sáng mà các màu sắc khác nhau cũng có tác động khác nhau đến trạng thái tâm lý cảm xúc. Hiệu suất tốt nhất Các công việc chuẩn bị được thực hiện dưới ánh sáng vàng và trắng để hoàn thành công việc. Về mặt tâm sinh lý, màu sắc hoạt động trái ngược nhau. Về vấn đề này, 2 nhóm màu đã được hình thành:
1) màu ấm - vàng, cam, đỏ. 2) tông màu lạnh - xanh lam, xanh lam, tím. Tông màu lạnh và ấm có tác dụng sinh lý khác nhau đối với cơ thể. Màu sắc ấm áp tăng căng cơ, tăng huyết áp và tăng nhịp thở. Ngược lại, tông màu lạnh làm giảm huyết áp và làm chậm nhịp tim và nhịp thở. Điều này thường được sử dụng trong thực tế: đối với bệnh nhân có nhiệt độ cao Phường sơn màu tím là phù hợp nhất, màu son sẫm giúp cải thiện sức khỏe của bệnh nhân huyết áp thấp. Màu đỏ làm tăng cảm giác thèm ăn. Hơn nữa, hiệu quả của thuốc có thể được tăng lên bằng cách thay đổi màu sắc của viên thuốc. Bệnh nhân bị rối loạn trầm cảm được dùng cùng một loại thuốc dưới dạng viên có màu khác nhau: đỏ, vàng, xanh lá cây. Điều trị bằng viên màu vàng mang lại kết quả tốt nhất.

Màu sắc được sử dụng làm vật mang thông tin được mã hóa, ví dụ như trong sản xuất để biểu thị mối nguy hiểm. Có một tiêu chuẩn chung được chấp nhận để nhận dạng tín hiệu màu sắc: xanh lá cây - nước, đỏ - hơi nước, vàng - khí, cam - axit, tím - kiềm, nâu - chất lỏng và dầu dễ cháy, xanh lam - không khí, xám - khác.

Từ quan điểm vệ sinh, việc đánh giá phần quang phổ nhìn thấy được thực hiện theo các chỉ số sau: ánh sáng tự nhiên và nhân tạo được đánh giá riêng biệt. Chiếu sáng tự nhiên được đánh giá theo 2 nhóm chỉ tiêu: vật lý và chiếu sáng. Nhóm đầu tiên bao gồm:

1. hệ số ánh sáng - đặc trưng cho tỷ lệ giữa diện tích bề mặt kính của cửa sổ và diện tích sàn.

2. Góc tới - đặc trưng cho góc mà tia rơi. Theo tiêu chuẩn, góc tới tối thiểu phải ít nhất là 270.

3. Góc của lỗ - đặc trưng cho sự chiếu sáng của ánh sáng thiên đường (ít nhất phải là 50). Ở tầng một của những ngôi nhà - giếng Leningrad, góc này hầu như không có.

4. Độ sâu của căn phòng là tỷ lệ giữa khoảng cách từ mép trên của cửa sổ đến sàn và độ sâu của căn phòng (khoảng cách từ bên ngoài đến bức tường bên trong).

Chỉ báo chiếu sáng là chỉ báo được xác định bằng thiết bị - máy đo lux. Độ chiếu sáng tuyệt đối và tương đối được đo. Chiếu sáng tuyệt đối là chiếu sáng trên đường phố. Hệ số độ sáng (KEO) được định nghĩa là tỷ số giữa độ sáng tương đối (được đo bằng tỷ số giữa độ sáng tương đối (đo trong phòng) so với độ sáng tuyệt đối, biểu thị bằng %. Độ sáng trong phòng được đo tại nơi làm việc. Nguyên lý hoạt động của một lux mét là thiết bị có một tế bào quang điện nhạy cảm (selen - vì selen rất nhạy cảm với mắt người). Có thể xác định độ chiếu sáng gần đúng trên đường phố bằng cách sử dụng biểu đồ khí hậu ánh sáng.

Để đánh giá ánh sáng nhân tạo của cơ sở, độ sáng, thiếu xung, màu sắc, v.v. là rất quan trọng.

Tia hồng ngoại. Tác dụng sinh học chính của các tia này là nhiệt, và hiệu ứng này cũng phụ thuộc vào bước sóng. Tia ngắn mang nhiều năng lượng hơn nên xuyên sâu hơn và có tác dụng nhiệt mạnh. Phần dài phát huy tác dụng của nó hiệu ứng nhiệt trên một bề mặt. Điều này được sử dụng trong vật lý trị liệu để làm ấm các khu vực ở các độ sâu khác nhau.

Để đo tia hồng ngoại, có một thiết bị - máy đo độ nhạy. Bức xạ hồng ngoại được đo bằng calo trên mỗi cm2\phút. Tác dụng phụ của tia hồng ngoại được quan sát thấy ở các cửa hàng có nhiệt độ cao, nơi chúng có thể dẫn đến các bệnh nghề nghiệp - đục thủy tinh thể (đục thủy tinh thể). Đục thủy tinh thể là do tia hồng ngoại ngắn. Biện pháp phòng ngừa là sử dụng kính bảo hộ và quần áo bảo hộ.

Đặc điểm tác động của tia hồng ngoại lên da: xảy ra bỏng - ban đỏ. Nó xảy ra do sự giãn nở nhiệt của mạch máu. Điểm đặc biệt của nó là có ranh giới khác nhau và xuất hiện ngay lập tức.

Do tác động của tia hồng ngoại, cơ thể có thể xảy ra 2 tình trạng: say nắng và say nắng. Say nắng là kết quả của việc cơ thể con người tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời, chủ yếu gây tổn thương hệ thần kinh trung ương. Say nắng ảnh hưởng đến những người phải dành nhiều giờ liên tục dưới ánh nắng gay gắt mà không che đầu. Màng não ấm lên.

Đột quỵ do nhiệt xảy ra do cơ thể quá nóng. Nó có thể xảy ra với những người làm công việc nặng nhọc trong phòng nóng hoặc thời tiết nóng. Đột quỵ do nhiệt đặc biệt phổ biến ở các quân nhân của chúng tôi ở Afghanistan.

Ngoài máy đo độ nhạy để đo bức xạ hồng ngoại, còn có nhiều loại máy đo hình chóp. Cơ sở của hành động này là sự hấp thụ năng lượng bức xạ của vật đen. Lớp tiếp nhận bao gồm các tấm màu đen và trắng, tùy thuộc vào bức xạ hồng ngoại, sẽ nóng lên khác nhau. Một dòng điện được tạo ra trên pin nhiệt điện và cường độ bức xạ hồng ngoại được ghi lại. Vì cường độ bức xạ hồng ngoại rất quan trọng trong điều kiện sản xuất nên có các tiêu chuẩn về bức xạ hồng ngoại cho các xưởng nóng nhằm tránh ảnh hưởng xấu đến cơ thể con người, ví dụ ở xưởng cán ống thì băng ghế là 1,26 - 7,56, luyện sắt là 12,25 . Mức bức xạ vượt quá 3,7 được coi là đáng kể và cần có các biện pháp phòng ngừa - sử dụng màn bảo vệ, rèm nước và quần áo đặc biệt.

Tia cực tím (UV).

Đây là phần hoạt động sinh học mạnh nhất của quang phổ mặt trời. Nó cũng không đồng nhất. Về vấn đề này, có sự phân biệt giữa tia cực tím sóng dài và tia cực tím sóng ngắn. Tia cực tím thúc đẩy sạm da. Khi tia cực tím xâm nhập vào da, 2 nhóm chất được hình thành trong đó: 1) các chất cụ thể, bao gồm vitamin D, 2) các chất không đặc hiệu - histamine, acetylcholine, adenosine, tức là đây là những sản phẩm của quá trình phân hủy protein. Hiệu ứng sạm da hoặc ban đỏ bắt nguồn từ hiệu ứng quang hóa - histamine và các hoạt chất sinh học khác thúc đẩy sự giãn mạch. Điểm đặc biệt của ban đỏ này là nó không xuất hiện ngay lập tức. Ban đỏ có ranh giới được xác định rõ ràng. Ban đỏ do tia cực tím luôn dẫn đến hiện tượng rám nắng nhiều hay ít, tùy thuộc vào lượng sắc tố trên da. Cơ chế hoạt động thuộc da vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ. Người ta tin rằng ban đỏ đầu tiên xảy ra, các chất không đặc hiệu như histamine được giải phóng, cơ thể chuyển đổi các sản phẩm của sự phân hủy mô thành melanin, do đó da có màu sắc đặc biệt. Do đó, rám nắng là một thử nghiệm về đặc tính bảo vệ của cơ thể (người bệnh không rám nắng, rám nắng chậm).

Quá trình thuộc da thuận lợi nhất xảy ra dưới tác động của tia UV có bước sóng khoảng 320nm, nghĩa là khi tiếp xúc với phần sóng dài của phổ UV. Ở phía nam, UFL sóng ngắn chiếm ưu thế và ở phía bắc, UFL sóng dài chiếm ưu thế. Các tia có bước sóng ngắn dễ bị tán xạ nhất. Và sự phân tán xảy ra tốt nhất trong bầu không khí trong lành và ở khu vực phía bắc. Vì vậy, làn da rám nắng hữu ích nhất ở miền Bắc dài hơn, sẫm màu hơn. UFL là một yếu tố rất mạnh mẽ trong việc ngăn ngừa bệnh còi xương. Khi thiếu tia UVB, bệnh còi xương sẽ phát triển ở trẻ em và bệnh loãng xương hoặc nhuyễn xương ở người lớn. Điều này thường gặp ở vùng Viễn Bắc hoặc giữa các nhóm công nhân làm việc dưới lòng đất. Ở vùng Leningrad, từ giữa tháng 11 đến giữa tháng 2, thực tế không có phần tia cực tím nào trong quang phổ, góp phần vào sự phát triển của nạn đói mặt trời. Để ngăn ngừa cháy nắng, thuộc da nhân tạo được sử dụng. Thiếu ánh sáng là sự vắng mặt lâu dài của phổ tia cực tím. Khi tiếp xúc với tia cực tím trong không khí, ozone được hình thành, nồng độ của nó phải được kiểm soát.

UFL có tác dụng diệt khuẩn. Nó được sử dụng để khử trùng các phường lớn, sản phẩm thực phẩm, Nước.

Cường độ bức xạ UV được xác định bằng phương pháp quang hóa bằng lượng axit oxalic bị phân hủy dưới tác dụng của tia UV trong ống nghiệm thạch anh (thủy tinh thông thường không truyền tia UV). Cường độ bức xạ tia cực tím cũng được xác định bằng máy đo tia cực tím. Đối với mục đích y tế, bức xạ cực tím được đo bằng liều lượng sinh học.

Dazhbog của người Slav, Apollo của người Hy Lạp cổ đại, Mithra của người Ấn-Iran, Amon Ra của người Ai Cập cổ đại, Tonatiuh của người Aztec - trong thuyết phiếm thần cổ đại, người ta gọi Thần Mặt trời bằng những cái tên này.

Từ xa xưa, con người đã hiểu tầm quan trọng của Mặt trời đối với sự sống trên Trái đất và thần thánh hóa nó.

Độ sáng của Mặt trời rất lớn và lên tới 3,85×10 23 kW. Năng lượng mặt trời tác động trên diện tích chỉ 1 m2 có khả năng sạc cho động cơ 1,4 kW.

Nguồn năng lượng là phản ứng nhiệt hạch diễn ra trong lõi ngôi sao.

Số 4 mà Ngài tạo thành trong trường hợp này chiếm gần như (0,01%) toàn bộ khí heli của trái đất.

Ngôi sao trong hệ thống của chúng ta phát ra bức xạ điện từ và hạt. Từ bên ngoài vành nhật hoa của Mặt Trời nó “thổi” vào không gian vũ trụ gió nắng, bao gồm các proton, electron và các hạt alpha. Với gió mặt trời, khối lượng của ngôi sao bị mất đi 2-3x10 -14 hàng năm. Liên quan đến bức xạ hạt bão từ và cực quang.

Bức xạ điện từ (bức xạ mặt trời) tới bề mặt hành tinh của chúng ta dưới dạng tia trực tiếp và tán xạ. Dải quang phổ nó bao gồm:

tia cực tím;
tia X;
tia γ.

Phần sóng ngắn chỉ chiếm 7% năng lượng. Ánh sáng nhìn thấy chiếm 48% năng lượng bức xạ của mặt trời. Nó chủ yếu bao gồm phổ bức xạ xanh lam, 45% là bức xạ hồng ngoại và chỉ một phần nhỏ được thể hiện bằng bức xạ vô tuyến.

Tia cực tím, tùy thuộc vào bước sóng, được chia thành:

Phần lớn bức xạ cực tím từ chiều dài sóng chạm tới bề mặt trái đất. Lượng năng lượng UV-B chạm tới bề mặt hành tinh phụ thuộc vào trạng thái của tầng ozone. UV-C gần như bị hấp thụ hoàn toàn bởi tầng ozone và khí quyển. Trở lại năm 1994, WHO và WMO đã đề xuất đưa ra chỉ số tia cực tím (UV, W/m2).

Phần nhìn thấy được của ánh sáng không bị khí quyển hấp thụ, nhưng các sóng thuộc một số quang phổ bị tán xạ. Màu hồng ngoại hoặc năng lượng nhiệtở dải sóng giữa, nó chủ yếu bị hấp thụ bởi hơi nước và carbon dioxide. Nguồn của phổ sóng dài là bề mặt trái đất.

Tất cả các phạm vi trên đều có tầm quan trọng lớn đối với sự sống trên Trái đất. Một phần đáng kể bức xạ mặt trời không tới được bề mặt Trái đất. Các loại bức xạ sau đây được ghi lại trên bề mặt hành tinh:

1% tia cực tím;
quang học 40%;
59% hồng ngoại.

Các loại bức xạ

Cường độ bức xạ mặt trời phụ thuộc vào:

vĩ độ;
mùa;
thời gian trong ngày;
điều kiện khí quyển;
đặc điểm và hình dáng bề mặt trái đất.

Ở những nơi khác nhau trên Trái đất, bức xạ mặt trời ảnh hưởng đến các sinh vật sống một cách khác nhau.

Các quá trình quang sinh xảy ra dưới tác động của năng lượng ánh sáng, tùy theo vai trò của chúng, có thể chia thành các nhóm sau:

tổng hợp các hoạt chất sinh học (quang hợp);
các quá trình quang sinh học giúp điều hướng trong không gian và giúp thu thập thông tin (phototaxis, thị giác, quang chu kỳ);
tác hại (đột biến, quá trình gây ung thư, tác động phá hủy các chất hoạt tính sinh học).

Tính toán phơi nắng

Bức xạ ánh sáng có tác dụng kích thích các quá trình quang sinh học trong cơ thể - tổng hợp vitamin, sắc tố, kích thích quang hóa tế bào. Hiệu ứng nhạy cảm của ánh sáng mặt trời hiện đang được nghiên cứu.

Bức xạ tia cực tím ảnh hưởng da cơ thể con người, kích thích tổng hợp vitamin D, B4 và protein, là chất điều hòa nhiều quá trình sinh lý. Bức xạ tia cực tím ảnh hưởng đến:

quá trình trao đổi chất;
hệ miễn dịch;
hệ thần kinh;
Hệ thống nội tiết.

Hiệu ứng nhạy cảm của bức xạ cực tím phụ thuộc vào bước sóng:

Tác dụng kích thích của ánh sáng mặt trời được thể hiện ở việc tăng khả năng miễn dịch đặc hiệu và không đặc hiệu. Ví dụ, ở những trẻ tiếp xúc với bức xạ UV tự nhiên ở mức độ vừa phải, số lần cảm lạnh sẽ giảm đi 1/3. Đồng thời, hiệu quả điều trị tăng lên, không có biến chứng, thời gian mắc bệnh được rút ngắn.

Đặc tính diệt khuẩn của bức xạ UV sóng ngắn được sử dụng trong y học, công nghiệp thực phẩm và sản xuất dược phẩm để khử trùng môi trường, không khí và sản phẩm. Bức xạ tia cực tím tiêu diệt trực khuẩn lao trong vòng vài phút, tụ cầu khuẩn trong 25 phút và tác nhân gây bệnh thương hàn trong 60 phút.

Khả năng miễn dịch không đặc hiệu, để đáp ứng với chiếu xạ tia cực tím, phản ứng bằng sự gia tăng chuẩn độ khen ngợi và sự ngưng kết, cũng như sự gia tăng hoạt động của các thực bào. Nhưng bức xạ tia cực tím tăng lên gây ra những thay đổi bệnh lý trong cơ thể:

ung thư da;
ban đỏ mặt trời;
tổn thương hệ thống miễn dịch, thể hiện ở sự xuất hiện của tàn nhang, nốt ruồi, vết nám do nắng.

Ánh sáng mặt trời nhìn thấy được:

giúp có thể thu được 80% thông tin bằng máy phân tích trực quan;
tăng tốc quá trình trao đổi chất;
cải thiện tâm trạng và sức khỏe tổng thể;
ấm lên;
ảnh hưởng đến trạng thái của hệ thần kinh trung ương;
quyết định nhịp sinh học.

Mức độ tiếp xúc với bức xạ hồng ngoại phụ thuộc vào bước sóng:

sóng dài - có khả năng xuyên thấu yếu và được bề mặt da hấp thụ phần lớn, gây ban đỏ;
sóng ngắn - thâm nhập sâu vào cơ thể, có tác dụng giãn mạch, giảm đau và chống viêm.

Ngoài tác động đến các sinh vật sống, bức xạ mặt trời có tầm quan trọng rất lớn trong việc hình thành khí hậu Trái đất.

Tầm quan trọng của bức xạ mặt trời đối với khí hậu

Mặt trời là nguồn nhiệt chính hình thành nên khí hậu trái đất. Trong giai đoạn đầu phát triển của Trái đất, Mặt trời tỏa nhiệt ít hơn 30% so với hiện nay. Nhưng nhờ sự bão hòa của khí quyển với khí và bụi núi lửa, khí hậu trên Trái đất ẩm ướt và ấm áp.

Có một tính chu kỳ về cường độ nắng, gây ra sự nóng lên và làm mát khí hậu. Tính chu kỳ giải thích về Kỷ băng hà nhỏ, bắt đầu từ thế kỷ 14-19. và sự nóng lên của khí hậu được quan sát thấy trong giai đoạn 1900-1950.

Trong lịch sử của hành tinh có những thay đổi mang tính chu kỳ về độ nghiêng của trục và độ lệch tâm của quỹ đạo, làm thay đổi sự phân bố lại bức xạ mặt trời trên bề mặt và ảnh hưởng đến khí hậu. Ví dụ, những thay đổi này được thể hiện qua sự tăng giảm diện tích sa mạc Sahara.

Thời kỳ gian băng kéo dài khoảng 10.000 năm. Hiện nay Trái Đất đang ở thời kỳ gian băng gọi là kỷ Heliocene. Nhờ các hoạt động nông nghiệp sớm của con người, thời kỳ này kéo dài hơn dự kiến.

Các nhà khoa học đã mô tả chu kỳ biến đổi khí hậu 35-45 năm, trong đó khí hậu khô và ấm chuyển sang mát và ẩm. Chúng ảnh hưởng đến việc lấp đầy các vùng nước nội địa, mực nước của Đại dương Thế giới và những thay đổi về băng hà ở Bắc Cực.

Bức xạ mặt trời được phân bố khác nhau. Ví dụ, ở các vĩ độ trung bình trong giai đoạn từ 1984 đến 2008, bức xạ mặt trời toàn phần và trực tiếp tăng lên và bức xạ tán xạ giảm. Những thay đổi về cường độ cũng được quan sát thấy trong suốt cả năm. Do đó, đỉnh điểm xảy ra vào tháng 5-8 và mức tối thiểu xảy ra vào mùa đông.

Vì độ cao của Mặt trời và thời gian ban ngày ở thời gian mùa hè hơn nữa, thời kỳ này chiếm tới 50% tổng lượng bức xạ hàng năm. Và trong khoảng thời gian từ tháng 11 đến tháng 2 - chỉ 5%.

Lượng bức xạ mặt trời rơi xuống một bề mặt nhất định của Trái đất ảnh hưởng đến các chỉ số khí hậu quan trọng:

nhiệt độ;
độ ẩm;
Áp suất khí quyển;
mây mù;
sự kết tủa;
tốc độ gió.

Sự gia tăng bức xạ mặt trời làm tăng nhiệt độ và áp suất khí quyển; các đặc điểm khác thì ngược lại. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng mức độ bức xạ toàn phần và trực tiếp từ Mặt trời có tác động lớn nhất đến khí hậu.

Các biện pháp bảo vệ năng lượng mặt trời

Bức xạ mặt trời có tác dụng gây mẫn cảm và gây tổn hại cho con người dưới dạng nhiệt và say nắng, tác động tiêu cực bức xạ tới da. Ngày nay, rất nhiều người nổi tiếng đã tham gia phong trào chống rám nắng.

Ví dụ, Angelina Jolie nói rằng cô không muốn hy sinh vài năm cuộc đời mình cho hai tuần tắm nắng.

Để bảo vệ bản thân khỏi bức xạ mặt trời, bạn phải:

tắm nắng vào buổi sáng và buổi tối là thời điểm an toàn nhất;
sử dụng kính râm;
trong thời gian mặt trời hoạt động:

che đầu lại và khu vực mở cơ thể;
sử dụng kem chống nắng có bộ lọc tia cực tím;
mua quần áo đặc biệt;
bảo vệ bản thân bằng mũ rộng vành hoặc ô che nắng;
tuân thủ chế độ uống rượu;
tránh hoạt động thể chất cường độ cao.

Khi được sử dụng một cách khôn ngoan, bức xạ mặt trời có ảnh hưởng có lợi trên cơ thể con người.

Mặt trời phát ra năng lượng ở mọi bước sóng, nhưng theo những cách khác nhau. Khoảng 44% năng lượng bức xạ nằm trong phần nhìn thấy được của quang phổ và mức tối đa tương ứng với màu vàng lục. Khoảng 48% năng lượng mà Mặt trời mất đi được mang đi bởi các tia hồng ngoại gần và xa. Tia gamma, tia X, tia cực tím và bức xạ vô tuyến chỉ chiếm khoảng 8%.

Phần nhìn thấy được của bức xạ mặt trời, khi nghiên cứu bằng các thiết bị phân tích quang phổ, hóa ra là không đồng nhất - các vạch hấp thụ được J. Fraunhofer mô tả lần đầu tiên vào năm 1814 được quan sát thấy trong quang phổ. Những vạch này xuất hiện khi các photon có bước sóng nhất định bị hấp thụ bởi các nguyên tử của các nguyên tố hóa học khác nhau ở các lớp phía trên, tương đối lạnh của bầu khí quyển Mặt trời. Phân tích quang phổ giúp có thể thu được thông tin về thành phần của Mặt trời, vì một tập hợp các vạch quang phổ nhất định đặc trưng chính xác nguyên tố hóa học. Ví dụ, bằng cách sử dụng các quan sát quang phổ của Mặt trời, người ta đã dự đoán được việc phát hiện ra khí heli, chất này sau này được phân lập trên Trái đất.

Trong quá trình quan sát, các nhà khoa học phát hiện ra rằng Mặt trời là nguồn phát sóng vô tuyến mạnh mẽ. Sóng vô tuyến xâm nhập vào không gian liên hành tinh và được phát ra bởi sắc quyển (sóng centimet) và nhật hoa (sóng thập phân và mét). Sự phát xạ vô tuyến từ Mặt trời có hai thành phần – không đổi và thay đổi (các vụ nổ, “cơn bão tiếng ồn”). Trong các đợt bùng phát mạnh của mặt trời, phát xạ vô tuyến từ Mặt trời tăng hàng nghìn, thậm chí hàng triệu lần so với phát xạ vô tuyến từ Mặt trời yên tĩnh. Sự phát xạ vô tuyến này có bản chất không nhiệt.

Tia X chủ yếu đến từ các lớp trên của sắc quyển và nhật hoa. Bức xạ đặc biệt mạnh vào những năm mặt trời hoạt động mạnh nhất.

Mặt trời không chỉ phát ra ánh sáng, nhiệt và tất cả các loại khác bức xạ điện từ. Nó cũng là nguồn của dòng hạt - tiểu thể liên tục. Neutrino, electron, proton, hạt alpha, cũng như những hạt nặng hơn Hạt nhân nguyên tử tất cả cùng nhau tạo thành bức xạ hạt của Mặt trời. Một phần quan trọng của bức xạ này là sự thoát ra liên tục của plasma - gió mặt trời, là sự tiếp nối của các lớp bên ngoài bầu khí quyển mặt trời- vầng hào quang mặt trời. Trong bối cảnh gió plasma thổi liên tục này, các vùng riêng lẻ trên Mặt trời là nguồn của các dòng chảy tiểu thể được định hướng, tăng cường hơn. Rất có thể, chúng được liên kết với các vùng đặc biệt của vành nhật hoa - các lỗ vành, và cũng có thể với các vùng hoạt động tồn tại lâu dài trên Mặt trời. Cuối cùng, các dòng hạt ngắn hạn mạnh nhất, chủ yếu là electron và proton, có liên quan đến các tia sáng mặt trời. Do những tia sáng mạnh nhất, các hạt có thể đạt được tốc độ bằng một phần đáng chú ý của tốc độ ánh sáng. Các hạt có năng lượng cao như vậy được gọi là tia vũ trụ mặt trời.

Bức xạ hạt mặt trời có ảnh hưởng mạnh mẽ đến Trái đất, chủ yếu đến các tầng trên của khí quyển và từ trường, gây ra nhiều hiện tượng địa vật lý. Từ quyển và bầu khí quyển của Trái đất bảo vệ chúng ta khỏi tác hại của bức xạ mặt trời.

lượt xem

Lưu VKontakte