Günəş radiasiyasının yüksək səviyyəsi. Günəş, yer və atmosfer radiasiyası

ATMOSFER

Atmosfer. Quruluş, tərkibi, mənşəyi, mülki müdafiə üçün əhəmiyyəti. Atmosferdəki istilik prosesləri. Günəş radiasiyası, onun növləri, eninə paylanması və yer səthi ilə çevrilməsi.

Atmosfer- cazibə qüvvəsi ilə tutulan və planetin fırlanmasında iştirak edən Yerin hava qabığı. Cazibə qüvvəsi atmosferi Yer səthinə yaxın saxlayır. Atmosferin ən böyük təzyiqi və sıxlığı yerin səthində müşahidə olunur, siz qalxdıqca təzyiq və sıxlıq azalır. 18 km yüksəklikdə təzyiq 10 dəfə, 80 km yüksəklikdə isə 75 min dəfə azalır. Atmosferin aşağı sərhədi Yerin səthidir, yuxarı sərhədi şərti olaraq 1000-1200 km hündürlükdə qəbul edilir. Atmosferin kütləsi 5,13 x 10 15 tondur və bu miqdarın 99%-i 36 km hündürlüyə qədər aşağı təbəqədə yerləşir.

Atmosferin yüksək təbəqələrinin mövcudluğunun dəlilləri aşağıdakılardır:

22-25 km hündürlükdə sədəf buludları atmosferdə yerləşir;

80 km yüksəklikdə gecə buludları görünür;

Təxminən 100-120 km yüksəklikdə meteoritlərin yanması müşahidə olunur, yəni. burada atmosfer hələ də kifayət qədər sıxlığa malikdir;

Təxminən 220 km yüksəklikdə atmosferin qazları tərəfindən işığın səpilməsi başlayır (alatoranlıq fenomeni);

Auroralar təxminən 1000-1200 km-dən başlayır, bu hadisə günəşdən gələn korpuskulyar axınlarla havanın ionlaşması ilə izah olunur. Çox nadir atmosfer 20.000 km hündürlüyə qədər uzanır, yerin tacını əmələ gətirir, görünməz şəkildə planetlərarası qaza keçir.

Atmosfer, bütövlükdə planet kimi, qərbdən şərqə saat əqrəbinin əksinə fırlanır. Fırlanma səbəbiylə bir ellipsoid şəklini alır, yəni. Ekvator yaxınlığında atmosferin qalınlığı qütblərə yaxın olandan daha böyükdür. Günəşə əks istiqamətdə çıxıntısı var, kometa kimi seyrək olan Yerin bu "qaz quyruğu" təxminən 120 min km uzunluğundadır. Atmosfer digər geosferlərlə istilik və rütubət mübadiləsi ilə bağlıdır. Atmosfer proseslərinin enerjisi Günəşin elektromaqnit şüalanmasıdır.

Atmosferin inkişafı. Hidrogen və helium kosmosda ən çox yayılmış elementlər olduğundan, şübhəsiz ki, onlar da Yerin yarandığı protoplanetar qaz və toz buludunun bir hissəsi idi. Bu buludun çox aşağı temperaturu səbəbiylə ilk yer atmosferi yalnız hidrogen və heliumdan ibarət ola bilərdi, çünki. buludun əmələ gəldiyi maddənin bütün digər elementləri bərk vəziyyətdə idi. Belə bir atmosfer nəhəng planetlərdə müşahidə olunur, açıq-aydın, planetlərin böyük cazibəsinə və Günəşdən uzaqlığına görə onlar ilkin atmosferlərini saxlamışlar.

Sonra Yerin istiləşməsi baş verdi: istilik planetin cazibə qüvvəsinin büzülməsi və onun içindəki radioaktiv elementlərin parçalanması nəticəsində yarandı. Yer öz hidrogen-helium atmosferini itirdi və onun dərinliklərindən ayrılan qazlardan (karbon qazı, ammonyak, metan, hidrogen sulfid) öz ikinci dərəcəli atmosferini yaratdı. A.P.-yə görə. Vinogradov (1959), bu atmosferdə H 2 O ən çox idi, ondan sonra CO 2 , CO, HCl, HF, H 2 S, N 2 , NH 4 Cl və CH 4 (müasir vulkanik qazların tərkibi təxminən eynidir) ). V. Sokolov (1959) hesab edirdi ki, burada H 2 və NH 3 də var. Oksigen yox idi və atmosferdə azalma şəraiti hökm sürürdü. İndi oxşar atmosferlər Mars və Venerada müşahidə olunur, onlar 95% karbon qazıdır.

Atmosferin inkişafının növbəti mərhələsi keçid idi - abiogendən biogenə, azaldıcı şəraitdən oksidləşdirici şəraitə. Əsas tərkib hissələri Yerin qaz qabığı N 2 , CO 2 , CO oldu. Yan çirkləri kimi - CH 4, O 2. Oksigenin təsiri altında atmosferin yuxarı hissəsindəki su molekullarından yaranmışdır ultrabənövşəyi şüalar günəş; o, həm də yer qabığını təşkil edən oksidlərdən fərqlənə bilərdi, lakin onun böyük əksəriyyəti mineralların oksidləşməsinə qayıtdı. yer qabığı yaxud hidrogenin və onun birləşmələrinin atmosferdə oksidləşməsi.

Azot-oksigen atmosferinin inkişafının son mərhələsi Yerdə həyatın yaranması və fotosintez mexanizminin yaranması ilə bağlıdır. Biogen - oksigenin tərkibi artmağa başladı. Paralel olaraq, atmosfer karbon qazını demək olar ki, tamamilə itirdi, bəziləri nəhəng kömür və karbonat yataqlarına daxil oldu.

Bu, hidrogen-helium atmosferindən müasir atmosferə gedən yoldur, burada azot və oksigen indi əsas rol oynayır, arqon və karbon qazı isə çirklər kimi mövcuddur. Müasir azot da biogen mənşəlidir.

Atmosfer qazlarının tərkibi.

atmosfer havası- süspansiyonda toz və suyun olduğu qazların mexaniki qarışığı. Dəniz səviyyəsində təmiz və quru hava bir neçə qazın qarışığıdır və atmosferin əsas tərkib qazları - azot (həcm konsentrasiyası 78,08%) və oksigen (20,95%) arasında nisbət sabitdir. Onlardan əlavə, atmosfer havasında arqon (0,93%) və karbon qazı (0,03%) var. Digər qazların miqdarı - neon, helium, metan, kripton, ksenon, hidrogen, yod, dəm azot oksidləri isə cüzidir (0,1%-dən az) (Cədvəl).

cədvəl 2

Atmosferin qaz tərkibi

Atmosferin yüksək təbəqələrində sərt günəş radiasiyasının təsiri altında havanın tərkibi dəyişir ki, bu da oksigen molekullarının atomlara parçalanmasına (dissosiasiyasına) səbəb olur. Atmosferin yüksək təbəqələrinin əsas komponenti atom oksigenidir. Nəhayət, atmosferin Yer səthindən ən uzaq təbəqələrində ən yüngül qazlar olan hidrogen və helium əsas komponentlərə çevrilir. Atmosferin yuxarı qatında yeni birləşmə hidroksil OH kəşf edilib. Bu birləşmənin olması atmosferdə yüksək hündürlükdə su buxarının əmələ gəlməsini izah edir. Maddənin əsas hissəsi Yer səthindən 20 km məsafədə cəmləşdiyindən hündürlüklə havanın tərkibindəki dəyişikliklər atmosferin ümumi tərkibinə nəzərəçarpacaq təsir göstərmir.

Atmosferin ən vacib komponentləri ozon və karbon qazıdır. Ozon üç atomlu oksigendir ( O 3 ), Yer səthindən 70 km yüksəkliyə qədər atmosferdə mövcuddur. Havanın səth qatlarında o, əsasən atmosfer elektrikinin təsiri altında və üzvi maddələrin oksidləşməsi prosesində, atmosferin daha yüksək təbəqələrində (stratosferdə) isə ultrabənövşəyi şüaların təsiri nəticəsində əmələ gəlir. Günəş oksigen molekulunda. Ozonun böyük hissəsi stratosferdədir (bu səbəbdən stratosfer çox vaxt ozonosfer adlanır). 20-25 km hündürlükdə maksimum ozon konsentrasiyası olan təbəqəyə ozon ekranı deyilir. Ümumiyyətlə, ozon təbəqəsi günəş enerjisinin təxminən 13%-ni udur. Müəyyən ərazilərdə ozon konsentrasiyasının azalmasına "ozon dəlikləri" deyilir.

Karbon qazı su buxarı ilə birlikdə atmosferin istixana effektinə səbəb olur. istixana effekti- atmosferin Günəşdən qısa dalğalı radiasiya ötürmə qabiliyyətinə və Yerdən uzun dalğalı şüalanma buraxmamasına görə atmosferin daxili təbəqələrinin qızması. Atmosferdə karbon qazı iki dəfə çox olsaydı, Yerin orta temperaturu 18 0 C-ə çatardı, indi 14-15 0 C-dir.

Atmosfer qazlarının ümumi çəkisi təqribən 4,5·10 15 tondur.Beləliklə, atmosferin vahid əraziyə düşən “çəkisi” və ya atmosfer təzyiqi dəniz səviyyəsində təxminən 10,3 t/m 2 təşkil edir.

Havada diametri mikron fraksiyaları olan çoxlu hissəciklər var. Onlar kondensasiya nüvələridir. Onlar olmadan dumanların, buludların və yağıntıların əmələ gəlməsi qeyri-mümkün olardı. Atmosferdəki hissəciklər bir çox optik və atmosfer hadisələri. Onların atmosferə daxil olma yolları müxtəlifdir: vulkan külü, yanacağın yanmasından tüstü, bitki tozcuqları, mikroorqanizmlər. AT son vaxtlar kondensasiya nüvələri sənaye emissiyaları, radioaktiv parçalanma məhsullarıdır.

Atmosferin mühüm komponenti su buxarıdır, rütubətli ekvatorial meşələrdə onun miqdarı 4%-ə çatır, qütb bölgələrində 0,2%-ə qədər azalır. Su buxarı atmosferə torpağın və su hövzələrinin səthindən buxarlanması, həmçinin nəmin bitkilər tərəfindən transpirasiyası hesabına daxil olur. Su buxarı istixana qazıdır və karbon qazı ilə birlikdə Yerin uzun dalğalı radiasiyasının böyük hissəsini tutur və planeti soyumaqdan qoruyur.

Atmosfer mükəmməl izolyator deyil; ionlaşdırıcıların - günəşdən gələn ultrabənövşəyi radiasiya, kosmik şüalar, radio radiasiyasının təsiri ilə elektrik cərəyanını keçirmə qabiliyyətinə malikdir. aktiv maddələr. Maksimum elektrik keçiriciliyi 100-150 km yüksəklikdə müşahidə olunur. Atmosfer ionlarının və yükünün birgə hərəkəti nəticəsində yer səthi atmosferdə elektrik sahəsi yaradır. Yer səthinə münasibətdə atmosfer müsbət yüklüdür. ayırmaq neytrosfer– neytral tərkibli təbəqə (80 km-ə qədər) və ionosfer ionlaşmış təbəqədir.

Atmosferin quruluşu.

Atmosferin bir neçə əsas təbəqəsi var. Yerin səthinə bitişik olan aşağıya deyilir troposfer(qütblərdə hündürlüyü 8-10 km, mülayim enliklərdə 12 km və ekvatordan 16-18 km yüksəklikdə). Havanın temperaturu hündürlüklə tədricən azalır - hər 100 m yüksəliş üçün orta hesabla 0,6ºC, bu təkcə dağlıq ərazilərdə deyil, həm də Belarusiyanın yüksək dağlıq ərazilərində nəzərəçarpacaq dərəcədə özünü göstərir.

Troposferdə ümumi hava kütləsinin 80%-ə qədəri, atmosfer çirklərinin əsas miqdarı və demək olar ki, bütün su buxarı var. Məhz atmosferin 10-12 km hündürlükdə yerləşən bu hissəsində buludlar əmələ gəlir, göy gurultusu, yağışlar və planetimizin müxtəlif ərazilərində havanı formalaşdıran və iqlim şəraitini müəyyən edən digər fiziki proseslər baş verir. Troposferin yer səthinə birbaşa bitişik olan aşağı təbəqəsi adlanır yer təbəqəsi.

Yer səthinin təsiri təxminən 20 km-ə qədər uzanır və sonra hava birbaşa Günəş tərəfindən qızdırılır. Beləliklə, 20-25 km hündürlükdə yerləşən GO sərhədi, digər şeylərlə yanaşı, yer səthinin istilik təsiri ilə müəyyən edilir. Bu hündürlükdə havanın temperaturunda enlik fərqləri aradan qalxır və coğrafi rayonlaşma bulanıqlaşır.

Yuxarıda başlayır stratosfer, okean və ya quru səthindən 50-55 km yüksəkliyə qədər uzanır. Atmosferin bu təbəqəsi əhəmiyyətli dərəcədə seyrəkləşir, oksigen və azotun miqdarı azalır, hidrogen, helium və digər yüngül qazlar artır. Burada əmələ gələn ozon təbəqəsi ultrabənövşəyi şüaları udur və Yer səthinin istilik şəraitinə və troposferdəki fiziki proseslərə güclü təsir göstərir. Stratosferin aşağı hissəsində havanın temperaturu sabitdir, burada izotermik təbəqə yerləşir. 22 km hündürlükdən başlayaraq havanın temperaturu yüksəlir, stratosferin yuxarı sərhəddində 0 0 C-ə çatır (temperaturun yüksəlməsi burada günəş radiasiyasını udan ozonun olması ilə izah olunur). Stratosferdə havanın intensiv üfüqi hərəkəti baş verir. Hava axınının sürəti 300-400 km/saata çatır. Stratosferdə atmosfer havasının 20%-dən az hissəsi var.

55-80 km yüksəklikdə yerləşir mezosfer(bu təbəqədə havanın temperaturu hündürlüklə azalır və yuxarı sərhədə yaxın -80 0 C-ə enir), 80-800 km arasında yerləşir. termosfer, helium və hidrogenin üstünlük təşkil etdiyi (havanın temperaturu yüksəkliklə sürətlə yüksəlir və 800 km yüksəklikdə 1000 0 C-ə çatır). Mezosfer və termosfer birlikdə adlanan güclü bir təbəqə əmələ gətirir ionosfer(yüklü hissəciklərin bölgəsi - ionlar və elektronlar).

Atmosferin ən yuxarı, çox seyrəkləşmiş hissəsi (800-dən 1200 km-ə qədər) ekzosfer. Atom vəziyyətində qazlar üstünlük təşkil edir, temperatur 2000ºC-ə qədər yüksəlir.

GO həyatında atmosfer böyük əhəmiyyət kəsb edir. Atmosfer Yerin iqliminə faydalı təsir göstərir, onu həddindən artıq soyutma və qızdırmadan qoruyur. Atmosfer olmadan planetimizdə gündəlik temperatur dalğalanmaları 200ºC-ə çatacaq: gündüz + 100ºC və daha yüksək, gecə -100ºC. Hazırda Yer səthinə yaxın havanın orta temperaturu +14ºC-dir. Atmosfer meteoritlərin və sərt radiasiyanın Yerə çatmasına imkan vermir. Atmosfer olmasaydı, səs, auroralar, buludlar və yağıntılar olmazdı.

İqlim əmələ gətirən proseslər bunlardır istilik mübadiləsi, nəm mübadiləsi və atmosferin sirkulyasiyası.

Atmosferdə istilik ötürülməsi.İstilik ötürülməsi atmosferin istilik rejimini təmin edir və radiasiya balansından asılıdır, yəni. yer səthinə gələn (radiasiya enerjisi şəklində) və onu tərk edən istilik axınları (Yer tərəfindən udulmuş şüa enerjisi istiliyə çevrilir).

Günəş radiasiyası Günəşdən gələn elektromaqnit şüalanma axınıdır. Atmosferin yuxarı sərhəddində intensivlik (axın sıxlığı) günəş radiasiyası 8,3 J / (sm 2 / dəq) bərabərdir. Günəş işığının perpendikulyar düşməsi ilə 1 dəqiqə ərzində qara səthin 1 sm 2-sini saçan istilik miqdarı adlanır. günəş sabiti.

Yerin qəbul etdiyi günəş radiasiyasının miqdarı aşağıdakılardan asılıdır:

1. Yerlə Günəş arasındakı məsafədən. Yer Günəşə ən yaxın yanvarın əvvəlində, ən uzaqda isə iyulun əvvəlində olur; bu iki məsafə arasındakı fərq 5 milyon km-dir, nəticədə Yer Yerdən Günəşə olan orta məsafədən (aprelin əvvəlində) birinci halda 3,4% çox, ikinci halda isə 3,5% az radiasiya alır. və oktyabrın əvvəlində);

2. düşmə bucağından günəş şüaları yer səthində, bu da öz növbəsində coğrafi enlikdən, günəşin üfüqdən yuxarı hündürlüyündən (gündüz və fəsillərdə dəyişən), yer səthinin relyefinin xarakterindən asılıdır;

3. şüa enerjisinin atmosferdə (səpilmə, udma, dünya fəzasına geri əks olunma) və yer səthində çevrilməsindən. Yerin orta albedosu 43% təşkil edir.

Bütün radiasiyanın təxminən 17% -i udulur; ozon, oksigen, azot əsasən qısa dalğalı ultrabənövşəyi şüaları, su buxarını və karbon dioksidi - uzun dalğalı infraqırmızı radiasiyanı udur. Atmosfer radiasiyanın 28%-ni xaric edir; 21%-i yer səthinə, 7%-i kosmosa gedir. Bütün qübbədən yer səthinə gələn radiasiyanın həmin hissəsi deyilir səpələnmiş radiasiya . Səpilmənin mahiyyəti ondan ibarətdir ki, elektromaqnit dalğalarını udan hissəcik özü işıq emissiya mənbəyinə çevrilir və üzərinə düşən eyni dalğaları yayır. Hava molekulları çox kiçikdir, ölçülərinə görə spektrin mavi hissəsinin dalğa uzunluğu ilə müqayisə edilə bilər. Təmiz havada molekulyar səpilmə üstünlük təşkil edir, buna görə də səmanın rəngi mavi olur. Tozlu hava ilə səmanın rəngi ağımtıl olur. Səmanın rəngi atmosferdəki çirklərin tərkibindən asılıdır. Qırmızı şüaları səpələyən yüksək miqdarda su buxarı ilə səma qırmızımtıl rəng əldə edir. Alatoranlıq və ağ gecələrin hadisələri səpələnmiş radiasiya ilə əlaqələndirilir, çünki Günəş üfüqün altına batdıqdan sonra atmosferin yuxarı təbəqələri hələ də işıqlandırılır.

Buludların yuxarı hissəsi radiasiyanın təxminən 24%-ni əks etdirir. Nəticədə, atmosferin yuxarı sərhəddinə daxil olan bütün günəş radiasiyasının təxminən 31% -i şüalar axını şəklində yer səthinə gəlir, buna deyilir birbaşa radiasiya . Birbaşa və diffuz şüalanmanın cəminə (52%) deyilir ümumi radiasiya. Birbaşa və səpələnmiş radiasiya arasındakı nisbət atmosferin buludluluğundan, tozluluğundan və Günəşin hündürlüyündən asılı olaraq dəyişir. Ümumi günəş radiasiyasının yer səthində paylanması zonaldır. İldə 840-920 kJ/sm 2 olan ən yüksək ümumi günəş radiasiyası Şimal yarımkürəsinin tropik enliklərində müşahidə olunur ki, bu da az buludluluq və yüksək hava şəffaflığı ilə izah olunur. Ekvatorda yüksək buludluluq və yüksək rütubət səbəbindən şəffaflığın azalması səbəbindən ümumi radiasiya ildə 580-670 kJ/sm 2-ə qədər azalır. Mülayim enliklərdə ümumi radiasiya ildə 330-500 kJ/sm 2, qütb enliklərində ildə 250 kJ/sm 2, Antarktidada isə yüksək hündürlük materik və bir az rütubət bir az daha çoxdur.

Yer səthinə daxil olan ümumi günəş radiasiyası qismən geri əks olunur. Yansıtılan şüalanmanın faizlə ifadə edilən ümumiyə nisbəti adlanır albedo. Albedo səthin əks olunma qabiliyyətini xarakterizə edir və onun rəngindən, rütubətindən və digər xüsusiyyətlərindən asılıdır.

Təzə yağan qar ən yüksək əksetmə qabiliyyətinə malikdir - 90% -ə qədər. Qumların albedosu 30-35%, ot - 20%, yarpaqlı meşə - 16-27%, iynəyarpaqlılar - 6-19%; quru çernozemdə albedo 14%, yaş - 8% təşkil edir. Planet kimi Yerin albedosu 35%-ə bərabər götürülür.

Radiasiyanı udmaqla Yer özü radiasiya mənbəyinə çevrilir. Yerin istilik radiasiyası - yer radiasiyası- uzun dalğalıdır, çünki Dalğa uzunluğu temperaturdan asılıdır: şüalanan cismin temperaturu nə qədər yüksək olarsa, onun yaydığı şüaların dalğa uzunluğu da bir o qədər qısa olar. Yer səthinin radiasiyası atmosferi qızdırır və özü də dünya fəzasına radiasiya yaymağa başlayır ( atmosferin əks radiasiyası) və yer səthinə. Atmosferin əks şüalanması da uzun dalğa uzunluğundadır. Atmosferdə iki uzun dalğalı radiasiya axını birləşir - səth radiasiyası (yer radiasiyası) və atmosfer radiasiyası. Onların arasındakı fərq müəyyən edir faktiki itki yer səthindən gələn istilik deyilir effektiv radiasiya , Kosmosa yönəldilmişdir, çünki daha çox yer radiasiyası. Effektiv radiasiya gündüz və yayda daha böyükdür, çünki. səthin istiləşməsindən asılıdır. Effektiv radiasiya havanın rütubətindən asılıdır: havada su buxarı və ya su damcıları nə qədər çox olarsa, radiasiya bir o qədər azdır (buna görə də qışda buludlu havada həmişə aydın havadan daha isti olur). Ümumiyyətlə, Yer üçün effektiv şüalanma ildə 190 kJ/sm 2 təşkil edir (tropik səhralarda ən yüksək 380, qütb enliklərində ən aşağı 85 kJ/sm 2 ildə).

Yer eyni vaxtda radiasiya alır və onu verir. Qəbul edilən və sərf olunan radiasiya arasındakı fərq deyilir radiasiya balansı, və ya qalıq radiasiya. Səthin radiasiya balansının gəlməsi ümumi radiasiya (Q) və atmosferin əks şüalanmasıdır. İstehlak - əks olunan radiasiya (R k) və yerüstü radiasiya. Yer radiasiyası ilə atmosferin əks radiasiyası arasındakı fərq - effektiv radiasiya (E eff) mənfi işarəyə malikdir və radiasiya balansında axın sürətinin bir hissəsidir:

R b \u003d Q-E eff -R k

Radiasiya balansı zonalar üzrə paylanır: ekvatordan qütblərə qədər azalır. ən böyük radiasiya balansı ekvator enlikləri üçün xarakterikdir və ildə 330-420 kJ / sm 2 təşkil edir, tropik enliklərdə ildə 250-290 kJ / sm 2-ə qədər azalır (effektiv radiasiyanın artması səbəbindən), mülayim enliklərdə radiasiya balansı 210-a qədər azalır. İldə -85 kJ / sm 2, qütb enliklərində onun dəyəri sıfıra yaxınlaşır. Radiasiya balansının ümumi xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, okeanlar üzərində bütün enliklərdə radiasiya balansı 40-85 kJ/sm2 yüksəkdir, çünki suyun albedosu və okeanın effektiv şüalanması daha azdır.

Atmosferin radiasiya balansının daxil olan hissəsi (R b) effektiv radiasiyadan (E eff) və udulmuş günəş radiasiyasından (R p) ibarətdir, xərc hissəsi kosmosa gedən atmosfer radiasiyası ilə müəyyən edilir (E a):

R b \u003d E eff - E a + R p

Atmosferin radiasiya balansı mənfi, səthi isə müsbətdir. Atmosferin və yer səthinin ümumi radiasiya balansı sıfıra bərabərdir, yəni. Yer parlaq tarazlıq vəziyyətindədir.

Termal balans radiasiya balansı şəklində yerin səthinə gələn və onu tərk edən istilik axınlarının cəbri cəmidir. Səthin və atmosferin istilik balansından ibarətdir. Yer səthinin istilik balansının daxil olan hissəsində radiasiya balansı, çıxan hissədə - buxarlanma, atmosferin Yerdən qızdırılması, torpağın qızdırılması üçün istilik xərcləridir. İstilik fotosintez üçün də istifadə olunur. Torpağın formalaşması, lakin bu xərclər 1% -dən çox deyil. Qeyd etmək lazımdır ki, okeanların üstündə daha çox istilik buxarlanmaya, tropik enliklərdə - atmosferin qızdırılmasına sərf olunur.

Atmosferin istilik balansında daxil olan hissə su buxarının kondensasiyası zamanı ayrılan və səthdən atmosferə keçən istilikdir; axın sürəti mənfi radiasiya balansının cəmidir. Yer səthinin və atmosferin istilik balansı sıfırdır, yəni. Yer termal tarazlıq vəziyyətindədir.

Yer səthinin istilik rejimi.

Birbaşa günəş şüalarından yerin səthi qızdırılır və artıq ondan - atmosfer. İstiliyi qəbul edən və yayan səth adlanır aktiv səth . Səthin temperatur rejimində gündəlik və illik temperatur dəyişiklikləri fərqləndirilir. Səth temperaturlarının gündəlik dəyişməsi – gün ərzində səthin temperaturunun dəyişməsi. Quru səthinin temperaturunun gündəlik kursu (quru və bitki örtüyü olmayan) bir maksimum saat 13:00-da və günəş çıxmazdan əvvəl bir minimum ilə xarakterizə olunur. Quru səthinin temperaturunun gündüz maksimumu subtropiklərdə 80 0 C, mülayim enliklərdə isə təxminən 60 0 C-ə çata bilər.

Maksimum və minimum gündəlik səth temperaturu arasındakı fərq deyilir gündəlik temperatur diapazonu. Gündəlik temperatur amplitudası yayda 40 0 ​​° C-ə çata bilər, gündəlik temperaturun ən kiçik amplitudası qışda - 10 0 C-ə qədər.

Səth temperaturunun illik dəyişməsi - günəş radiasiyasının gedişi ilə əlaqədar və yerin enliyindən asılı olaraq il ərzində səthin orta aylıq temperaturunun dəyişməsi. Mülayim enliklərdə quru səthinin maksimal temperaturu iyulda, minimum isə yanvarda müşahidə olunur; okeanda yüksək və enişlər bir ay gecikir.

Səth temperaturlarının illik amplitudası maksimum və minimum orta aylıq temperaturlar arasındakı fərqə bərabər; yerin eninin artması ilə artır, bu da günəş radiasiyasının miqyasında dalğalanmaların artması ilə izah olunur. İllik temperatur amplitudası qitələrdə ən böyük dəyərlərə çatır; okeanlarda və dəniz sahilləriəhəmiyyətli dərəcədə azdır. Ən kiçik illik temperatur amplitudası ekvatorial enliklərdə (2-3 0), ən böyüyü - qitələrdəki subarktik enliklərdə (60 0-dan çox) müşahidə olunur.

Atmosferin istilik rejimi. Atmosfer havası birbaşa günəş işığı ilə bir qədər qızdırılır. Çünki hava qabığı günəş şüalarını sərbəst keçir. Atmosfer alt səth tərəfindən qızdırılır.İstilik atmosferə konveksiya, adveksiya və su buxarının kondensasiyası yolu ilə ötürülür. Torpaq tərəfindən qızdırılan hava təbəqələri yüngülləşir və yuxarı qalxır, soyuq, buna görə də daha ağır hava aşağı enir. Termal nəticəsində konveksiya yüksək hava təbəqələrinin istiləşməsi. İkinci istilik ötürmə prosesidir adveksiya- üfüqi hava ötürülməsi. Adveksiyanın rolu istiliyi aşağı enliklərdən yüksək enliklərə ötürməkdir, qış mövsümündə istilik okeanlardan qitələrə ötürülür. Su buxarının kondensasiyası- istiliyi atmosferin yüksək təbəqələrinə ötürən mühüm proses - buxarlanma zamanı buxarlanan səthdən istilik alınır və atmosferdə kondensasiya zamanı bu istilik ayrılır.

Hündürlüklə temperatur azalır. Vahid məsafəyə düşən hava istiliyinin dəyişməsi deyilir şaquli temperatur gradienti orta hesabla 100 m-ə 0,6 0-dır.Eyni zamanda troposferin müxtəlif təbəqələrində bu azalmanın gedişi müxtəlifdir: 0,3-0,4 0 1,5 km hündürlüyə qədər; 0,5-0,6 - 1,5-6 km yüksəkliklər arasında; 0,65-0,75 - 6-dan 9 km-ə qədər və 0,5-0,2 - 9-dan 12 km-ə qədər. Səth qatında (2 m qalınlığında) gradientlər 100 m-ə çevrildikdə yüzlərlə dərəcə olur. Yüksələn havada temperatur adiabatik olaraq dəyişir. adiabatik proses - ətraf mühitlə istilik mübadiləsi olmadan (bir kütlədə, digər mühitlərlə istilik mübadiləsi olmadan) şaquli hərəkəti zamanı havanın temperaturunun dəyişdirilməsi prosesi.

Təsvir edilən şaquli temperatur paylanmasında istisnalar tez-tez müşahidə olunur. Belə olur ki, havanın yuxarı təbəqələri yerə bitişik olan aşağı təbəqələrdən daha isti olur. Bu fenomen deyilir temperaturun çevrilməsi (hündürlüklə temperaturun artması) . Çox vaxt inversiya aydın, sakit gecələrdə, əsasən qışda yer səthinin güclü soyuması nəticəsində yaranan havanın səth qatının güclü soyumasının nəticəsidir. Möhkəm relyeflə soyuq hava kütlələri yavaş-yavaş yamaclardan aşağı axır və hövzələrdə, çökəkliklərdə və s. Hava kütlələri isti bölgədən soyuq bölgələrə keçdikdə də inversiyalar yarana bilər, çünki qızdırılan hava soyuq alt səthə axdıqda, onun alt təbəqələri nəzərəçarpacaq dərəcədə soyuyur (sıxılma inversiya).

Hava istiliyində gündəlik və illik dəyişikliklər.

Hava istiliyinin gündəlik kursu gün ərzində havanın temperaturunun dəyişməsi adlanır - ümumiyyətlə, yer səthinin temperaturunun gedişatını əks etdirir, lakin maksimum və minimumların başlama anları bir qədər gec olur, maksimum saat 14-də, minimum isə sonra baş verir. günəşin doğuşu.

Hava istiliyinin gündəlik amplitudası (gün ərzində maksimum və minimum hava temperaturu arasındakı fərq) quruda okean üzərindən daha yüksəkdir; yüksək enliklərə keçdikdə azalır (tropik səhralarda ən böyük - 40 0 ​​° C-ə qədər) və çılpaq torpaq olan yerlərdə artır. Hava istiliyinin gündəlik amplitudasının böyüklüyü iqlimin kontinentallığının göstəricilərindən biridir. Səhralarda bu, dəniz iqlimi olan ərazilərə nisbətən daha çoxdur.

Hava istiliyinin illik dəyişməsi (il ərzində orta aylıq temperaturun dəyişməsi) ilk növbədə yerin eni ilə müəyyən edilir. Hava istiliyinin illik amplitudası - maksimum və minimum orta aylıq temperaturlar arasındakı fərq.

Hava istiliyinin coğrafi paylanması istifadə edərək göstərilir izotermlər - xəritədə eyni temperaturlu nöqtələri birləşdirən xətlər. Hava istiliyinin paylanması zonaldır, illik izotermlər ümumiyyətlə subeninə zərbəyə malikdir və radiasiya balansının illik paylanmasına uyğundur.

İl üçün orta hesabla ən isti paralel 10 0 N.L. temperaturu 27 0 C-dir termal ekvator. Yayda istilik ekvatoru 20 0 N-ə keçir, qışda ekvatora 5 0 N yaxınlaşır. SP-də termal ekvatorun yerdəyişməsi onunla izah olunur ki, SP-də aşağı enliklərdə yerləşən quru sahəsi SP ilə müqayisədə daha böyükdür və il ərzində onun temperaturu daha yüksəkdir.

Parlaq işıq bizi isti şüalarla yandırır və radiasiyanın həyatımızda əhəmiyyəti, faydaları və zərərləri haqqında düşünməyə vadar edir. Günəş radiasiyası nədir? Məktəb fizikası dərsi bizi ümumiyyətlə elektromaqnit şüalanma anlayışı ilə tanış olmağa dəvət edir. Bu termin maddənin başqa formasına aiddir - materiyadan fərqli. Buraya həm görünən işıq, həm də göz tərəfindən qəbul edilməyən spektr daxildir. Yəni rentgen şüaları, qamma şüaları, ultrabənövşəyi və infraqırmızı şüalar.

Elektromaqnit dalğaları

Radiasiya mənbəyi-emitentinin iştirakı ilə onun elektromaqnit dalğaları işıq sürəti ilə bütün istiqamətlərdə yayılır. Bu dalğalar, hər hansı digər kimi, müəyyən xüsusiyyətlərə malikdir. Bunlara salınım tezliyi və dalğa uzunluğu daxildir. Temperaturu mütləq sıfırdan fərqli olan hər hansı bir cisim radiasiya yaymaq xüsusiyyətinə malikdir.

Günəş planetimizin yaxınlığında əsas və ən güclü radiasiya mənbəyidir. Öz növbəsində, Yer (onun atmosferi və səthi) özü radiasiya yayır, lakin fərqli diapazonda. Planetdə temperatur şəraitinin uzun müddət ərzində müşahidə edilməsi Günəşdən alınan və kosmosa verilən istilik miqdarının tarazlığı haqqında fərziyyənin yaranmasına səbəb oldu.

Günəş radiasiyası: spektral tərkibi

Spektrdəki günəş enerjisinin böyük əksəriyyəti (təxminən 99%) 0,1-4 mikron dalğa uzunluğu diapazonunda yerləşir. Qalan 1% radio dalğaları və rentgen şüaları da daxil olmaqla daha uzun və daha qısa şüalardır. Günəşin parlaq enerjisinin təxminən yarısı gözlərimizlə qəbul etdiyimiz spektrə, təxminən 44% - infraqırmızı radiasiyaya, 9% - ultrabənövşəyi radiasiyaya düşür. Günəş radiasiyasının necə bölündüyünü necə bilirik? Onun paylanmasının hesablanması kosmik peyklərdən aparılan tədqiqatlar sayəsində mümkündür.

Xüsusi vəziyyətə girə bilən və fərqli dalğa diapazonunun əlavə radiasiyasını buraxa bilən maddələr var. Məsələn, müəyyən bir maddə tərəfindən işıq emissiyası üçün xarakterik olmayan aşağı temperaturda bir parıltı var. Lüminesans adlanan bu radiasiya növü istilik şüalanmasının adi prinsiplərinə uyğun gəlmir.

Lüminessensiya hadisəsi maddənin müəyyən bir enerjinin udulmasından və maddənin öz temperaturundan daha yüksək enerjiyə malik olan başqa vəziyyətə (həyəcanlı vəziyyət deyilən) keçiddən sonra baş verir. Luminescence əks keçid zamanı görünür - həyəcanlı vəziyyətdən tanış vəziyyətə. Təbiətdə biz onu gecə səmasının parıltıları və aurora şəklində müşahidə edə bilərik.

Bizim nurçu

Günəş şüalarının enerjisi planetimiz üçün demək olar ki, yeganə istilik mənbəyidir. Dərinliklərindən səthə gələn öz radiasiyasının intensivliyi təxminən 5 min dəfə azdır. Eyni zamanda, görünən işıq - planetdə həyatın ən vacib amillərindən biri - günəş radiasiyasının yalnız bir hissəsidir.

Günəş şüalarının enerjisi daha kiçik bir hissəsi - atmosferdə, daha böyük hissəsi - Yerin səthində istiliyə çevrilir. Orada suyun və torpağın (yuxarı təbəqələrin) qızdırılmasına sərf olunur, daha sonra havaya istilik verir. Atmosfer və yer səthi qızdırılarkən, öz növbəsində, soyuduqda kosmosa infraqırmızı şüalar yayır.

Günəş radiasiyası: tərif

Günəş diskindən birbaşa planetimizin səthinə gələn radiasiya adətən birbaşa günəş radiasiyası adlanır. Günəş onu hər tərəfə yayır. Yerdən Günəşə qədər olan böyük məsafəni nəzərə alsaq, yer səthinin istənilən nöqtəsində birbaşa günəş radiasiyasını mənbəyi praktiki olaraq sonsuzluqda olan paralel şüalar şüası kimi təqdim etmək olar. Beləliklə, günəş işığı şüalarına perpendikulyar olan sahə onun ən çox hissəsini alır.

Radiasiya axınının sıxlığı (və ya şüalanma) müəyyən bir səthə düşən radiasiya miqdarının ölçüsüdür. Bu, vahid sahəyə düşən şüalanma enerjisinin miqdarıdır. Bu dəyər ölçülür - enerji işıqlandırması - W / m 2 ilə. Yerimiz, hamının bildiyi kimi, Günəş ətrafında ellipsoidal orbitdə fırlanır. Günəş bu ellipsin fokuslarından birindədir. Buna görə də hər il müəyyən vaxt(yanvarın əvvəlində) Yer Günəşə ən yaxın, digərində (iyulun əvvəlində) - ondan ən uzaq mövqe tutur. Bu vəziyyətdə, enerjinin işıqlandırılmasının miqyası dəyişir tərs nisbət günəşə olan məsafənin kvadratına nisbətən.

Yerə çatan günəş radiasiyası hara gedir? Onun növləri bir çox amillərlə müəyyən edilir. Coğrafi enlikdən, rütubətdən, buludluluqdan asılı olaraq onun bir hissəsi atmosferdə dağılır, bir hissəsi udulur, lakin əksəriyyəti hələ də planetin səthinə çatır. Bu vəziyyətdə, kiçik bir miqdar əks olunur və əsas yerin səthi tərəfindən udulur, onun təsiri altında qızdırılır. Səpələnmiş günəş radiasiyası da yerin səthinə qismən düşür, qismən onun tərəfindən udulur və qismən əks olunur. Qalan hissəsi kosmosa gedir.

Dağıtım necədir

Günəş radiasiyası homojendirmi? Atmosferdəki bütün "itkilərdən" sonra onun növləri spektral tərkibinə görə fərqlənə bilər. Axı, şüalar müxtəlif uzunluqlar və fərqli şəkildə dağılır və udulur. Orta hesabla, onun ilkin miqdarının təxminən 23% -i atmosfer tərəfindən udulur. Ümumi axının təqribən 26%-i diffuz radiasiyaya çevrilir, onun 2/3-i daha sonra Yerə düşür. Əslində, bu, orijinaldan fərqli, fərqli bir radiasiya növüdür. Səpələnmiş radiasiya Yerə Günəşin diski ilə deyil, göyün qübbəsi ilə göndərilir. Fərqli spektral tərkibə malikdir.

Radiasiyanı əsasən ozon - görünən spektri və ultrabənövşəyi şüaları udur. İnfraqırmızı radiasiya, yeri gəlmişkən, atmosferdə çox kiçik olan karbon qazı (karbon qazı) tərəfindən udulur.

Radiasiyanın səpilməsi, onu zəiflətməsi, spektrin istənilən dalğa uzunluğu üçün baş verir. Prosesdə onun elektromaqnit təsirinə düşən hissəcikləri gələn dalğanın enerjisini bütün istiqamətlərdə yenidən paylayır. Yəni hissəciklər nöqtə enerji mənbəyi kimi xidmət edir.

Gün işığı

Səpələnmə səbəbindən günəşdən gələn işıq atmosferin təbəqələrindən keçərkən rəngini dəyişir. Səpələnmənin praktiki dəyəri gündüz işığının yaranmasındadır. Əgər Yer atmosferdən məhrum olsaydı, işıqlandırma yalnız günəşin birbaşa və ya əks olunan şüalarının səthə dəydiyi yerlərdə mövcud olardı. Yəni atmosfer gün ərzində işıqlandırma mənbəyidir. Onun sayəsində həm birbaşa şüalar üçün əlçatmaz yerlərdə, həm də günəş buludların arxasında gizləndikdə işıqlıdır. Havaya rəng verən səpələnmədir - göyü mavi görürük.

Günəş radiasiyasına başqa nə təsir edir? Bulanıqlıq faktoruna da güzəşt edilməməlidir. Axı, radiasiyanın zəifləməsi iki şəkildə baş verir - atmosferin özü və su buxarı, həmçinin müxtəlif çirklər. Yayda tozun səviyyəsi artır (atmosferdəki su buxarının tərkibi kimi).

Ümumi radiasiya

Yerin səthinə birbaşa və diffuz olaraq düşən radiasiyanın ümumi miqdarına aiddir. Buludlu havalarda ümumi günəş radiasiyası azalır.

Bu səbəbdən yayda ümumi radiasiya orta hesabla günortadan əvvəl ondan sonrakından daha yüksək olur. Və ilin birinci yarısında - ikincidən daha çox.

Yer səthində ümumi radiasiya ilə nə baş verir? Oraya çatdıqda, daha çox torpağın və ya suyun üst təbəqəsi tərəfindən udulur və istiliyə çevrilir, bir hissəsi əks olunur. Yansıma dərəcəsi yer səthinin təbiətindən asılıdır. Əks olunan günəş radiasiyasının onun səthə düşən ümumi miqdarına nisbətini ifadə edən göstərici səth albedo adlanır.

Yer səthinin öz-özünə şüalanması anlayışı bitki örtüyünün, qar örtüyünün, suyun və torpağın yuxarı təbəqələrinin yaydığı uzun dalğalı şüalanma kimi başa düşülür. Səthin radiasiya balansı onun udulmuş və buraxılan miqdarı arasındakı fərqdir.

Effektiv Radiasiya

Sübut edilmişdir ki, əks radiasiya demək olar ki, həmişə yerdən azdır. Buna görə də yerin səthi daşıyır istilik itkisi. Səthin daxili şüalanması ilə atmosfer radiasiyası arasındakı fərqə effektiv şüalanma deyilir. Bu, əslində enerjinin xalis itkisidir və nəticədə gecələr istilikdir.

Gündüz də mövcuddur. Ancaq gün ərzində udulmuş radiasiya ilə qismən kompensasiya olunur və ya hətta bloklanır. Buna görə də yerin səthi gündüzlər gecədən daha isti olur.

Radiasiyanın coğrafi paylanması haqqında

Yerdə günəş radiasiyası il boyu qeyri-bərabər paylanır. Onun paylanması zonal xarakter daşıyır və şüalanma axınının izo-xəttləri (bərabər qiymətlərin birləşdirici nöqtələri) heç bir halda enlik dairələri ilə eyni deyil. Bu uyğunsuzluğa dünyanın müxtəlif bölgələrində atmosferin müxtəlif səviyyəli buludluluğu və şəffaflığı səbəb olur.

İl ərzində ümumi günəş radiasiyası aşağı buludlu atmosferə malik subtropik səhralarda ən böyük dəyərə malikdir. Ekvator qurşağının meşə rayonlarında daha azdır. Bunun səbəbi buludluluğun artmasıdır. Bu göstərici hər iki qütbə doğru azalır. Ancaq qütblər bölgəsində yenidən artır - şimal yarımkürəsində daha az, qarlı və az buludlu Antarktida bölgəsində - daha çox. Okeanların səthindən yuxarıda orta hesabla günəş radiasiyası qitələrin üzərindən azdır.

Yerin demək olar ki, hər yerində səth müsbət radiasiya balansına malikdir, yəni eyni zamanda radiasiya axını effektiv radiasiyadan daha çoxdur. İstisnalar Antarktida və Qrenlandiya bölgələridir, onların buz yaylaları.

Qlobal istiləşmə ilə üzləşirikmi?

Amma yuxarıda deyilənlər yer səthinin illik istiləşməsi demək deyil. Udulmuş radiasiyanın artıqlığı su fazası dəyişdikdə (buxarlanma, bulud şəklində kondensasiya) baş verən səthdən atmosferə istilik sızması ilə kompensasiya edilir.

Beləliklə, Yer səthində heç bir radiasiya tarazlığı yoxdur. Ancaq istilik tarazlığı var - istilik axını və itkisi müxtəlif yollarla, o cümlədən radiasiya ilə balanslaşdırılır.

Kart balansının paylanması

Yer kürəsinin eyni enliklərində radiasiya balansı okeanın səthində qurudan daha çoxdur. Bu onunla izah oluna bilər ki, okeanlarda radiasiyanı udan təbəqə böyük qalınlığa malikdir, eyni zamanda quru ilə müqayisədə dəniz səthinin soyuması səbəbindən orada effektiv şüalanma azdır.

Səhralarda onun yayılma amplitudasında əhəmiyyətli dalğalanmalar müşahidə olunur. Quru havada yüksək effektiv radiasiya və aşağı buludluluq səbəbindən orada balans daha aşağıdır. Daha az dərəcədə musson iqlimi olan ərazilərdə aşağı düşür. İsti mövsümdə orada buludluluq artır və udulmuş günəş radiasiyası eyni enliyin digər bölgələrinə nisbətən daha azdır.

Əlbəttə, əsas amil orta illik günəş radiasiyasının asılı olduğu , müəyyən bir ərazinin enidir. Ultrabənövşəyi şüaların rekord "hissələri" ekvatorun yaxınlığında yerləşən ölkələrə gedir. Bu, Şimal-Şərqi Afrika, onun şərq sahilləri, Ərəbistan yarımadası, Avstraliyanın şimal və qərbi, İndoneziya adalarının bir hissəsi, Cənubi Amerikanın qərb sahilləridir.

Avropada Türkiyə, İspaniyanın cənubu, Siciliya, Sardiniya, Yunanıstan adaları, Fransa sahilləri (cənub hissəsi), eləcə də İtaliyanın bir hissəsi, Kipr və Krit həm işıq, həm də ən böyük dozanı qəbul edir. radiasiya.

Bəs bizdə?

Rusiyada günəşin ümumi radiasiyası ilk baxışdan gözlənilmədən paylanır. Ölkəmizin ərazisində, qəribə də olsa, xurma tutan Qara dəniz kurortları deyil. Günəş radiasiyasının ən böyük dozaları Çin və Severnaya Zemlya ilə həmsərhəd olan ərazilərə düşür. Ümumiyyətlə, Rusiyada günəş radiasiyası o qədər də intensiv deyil, bu da bizim şimalımızla tam izah olunur. coğrafi yer. Günəş işığının minimum miqdarı şimal-qərb bölgəsinə - Sankt-Peterburqa, ətraf ərazilərlə birlikdə gedir.

Rusiyada günəş radiasiyası Ukraynadan daha aşağıdır. Orada ən çox ultrabənövşəyi radiasiya Krıma və Dunaydan kənar ərazilərə, ikinci yerdə Ukraynanın cənub bölgələri ilə Karpatlara düşür.

Üfüqi səthə düşən ümumi (həm birbaşa, həm də səpələnmiş) günəş radiasiyası aylar üzrə xüsusi hazırlanmış cədvəllərdə verilmişdir. müxtəlif ərazilər və MJ / m 2 ilə ölçülür. Məsələn, Moskvada günəş radiasiyası qış aylarında 31-58-dən yayda 568-615-ə qədər dəyişir.

Günəş insolyasiyası haqqında

Günəş tərəfindən işıqlandırılan səthə düşən faydalı radiasiyanın miqdarı müxtəlif yerlərdə çox dəyişir. coğrafi nöqtələr. İllik insolyasiya meqavatla kvadrat metrə hesablanır. Məsələn, Moskvada bu dəyər 1,01, Arxangelskdə - 0,85, Həştərxanda - 1,38 MVt təşkil edir.

Onu təyin edərkən ilin vaxtı (qışda işıqlandırma və günün uzunluğu daha az olur), relyefin təbiəti (dağlar günəşi bağlaya bilər), ərazi üçün xarakterik olan hava şəraiti - duman kimi amilləri nəzərə almaq lazımdır. , tez-tez yağışlar və buludluluq. İşıq qəbul edən müstəvi şaquli, üfüqi və ya əyilmə istiqamətinə yönəldilə bilər. Rusiyada günəş radiasiyasının paylanması ilə yanaşı, insolyasiya miqdarı, coğrafi enliyi göstərən şəhər və bölgələr üzrə cədvəldə qruplaşdırılmış məlumatdır.

1. Günəş radiasiyasına nə deyilir? Hansı vahidlərlə ölçülür? Onun dəyəri nədən asılıdır?

Günəş tərəfindən göndərilən parlaq enerjinin məcmusuna günəş radiasiyası deyilir, adətən o, dəqiqədə kvadrat santimetr üçün kalori və ya joul ilə ifadə edilir. Günəş radiasiyası yer üzündə qeyri-bərabər paylanır. Bu asılıdır:

Havanın sıxlığından və rütubətindən - onlar nə qədər yüksəkdirsə, yer səthi daha az radiasiya alır;

Ərazinin coğrafi enindən - qütblərdən ekvatora doğru radiasiyanın miqdarı artır. Birbaşa günəş radiasiyasının miqdarı günəş şüalarının atmosferdən keçdiyi yolun uzunluğundan asılıdır. Günəş öz zenitində olduqda (şüaların düşmə bucağı 90 °-dir) onun şüaları Yerə ən qısa yolla vurur və enerjisini intensiv olaraq kiçik bir sahəyə verir;

Yerin illik və gündəlik hərəkətindən - orta və yüksək enliklərdə günəş radiasiyasının axını mövsümə görə çox dəyişir, bu da Günəşin günorta hündürlüyünün və günün uzunluğunun dəyişməsi ilə əlaqədardır;

Yer səthinin təbiətindən - səth nə qədər yüngül olsa, günəş işığı bir o qədər çox əks olunur.

2. Günəş radiasiyasının növləri hansılardır?

Mövcüd olmaq aşağıdakı növlər Günəş radiasiyası: Yer səthinə çatan radiasiya birbaşa və diffuzdan ibarətdir. Buludsuz səmada birbaşa günəş işığı şəklində Günəşdən birbaşa Yerə gələn radiasiya birbaşa adlanır. Ən böyük miqdarda istilik və işıq daşıyır. Əgər planetimizdə atmosfer olmasaydı, yer səthi yalnız birbaşa radiasiya alardı. Bununla birlikdə, atmosferdən keçərkən, günəş radiasiyasının təxminən dörddə biri qaz molekulları və çirkləri ilə səpələnir, ondan kənara çıxır. birbaşa yol. Onların bəziləri Yer səthinə çataraq səpələnmiş günəş radiasiyasını əmələ gətirir. Səpələnmiş radiasiya sayəsində işıq birbaşa günəş işığının (birbaşa radiasiya) nüfuz etmədiyi yerlərə də nüfuz edir. Bu şüalanma gündüz işığını yaradır və səmaya rəng verir.

3. Nə üçün günəş radiasiyasının daxil olması ilin fəsillərinə görə dəyişir?

Rusiya, əksər hallarda, mülayim enliklərdə, tropik və qütb dairələri arasında yerləşir, bu enliklərdə günəş hər gün çıxır və batmır, lakin heç vaxt zenitində olmur. Yerin meyl bucağı Günəş ətrafında bütün dövrəsi zamanı dəyişmədiyinə görə, müxtəlif fəsillərdə mülayim enliklərdə daxil olan istiliyin miqdarı fərqli olur və Günəşin üfüqdən yuxarı bucağından asılıdır. Beləliklə, maks. 450 enində günəş şüalarının düşmə bucağı (22 iyun) təqribən 680, min (22 dekabr) isə təqribən 220-dir. Günəş şüalarının düşmə bucağı nə qədər kiçik olarsa, onların istilikləri bir o qədər az olar. gətirmək, buna görə də ilin müxtəlif fəsillərində qəbul edilən günəş radiasiyasında əhəmiyyətli mövsümi fərqlər var: qış, yaz, yay, payız.

4. Günəşin üfüqdən yuxarı hündürlüyünü bilmək nəyə görə lazımdır?

Günəşin üfüqdən yuxarı hündürlüyü Yerə gələn istiliyin miqdarını müəyyən edir, ona görə də günəş şüalarının düşmə bucağı ilə yer səthinə gələn günəş radiasiyasının miqdarı arasında birbaşa əlaqə vardır. Ekvatordan qütblərə doğru, ümumiyyətlə, günəş şüalarının düşmə bucağında azalma müşahidə olunur və nəticədə ekvatordan qütblərə doğru günəş radiasiyasının miqdarı azalır. Beləliklə, Günəşin üfüqdən yuxarı hündürlüyünü bilməklə, yer səthinə gələn istilik miqdarını öyrənə bilərsiniz.

5. Düzgün cavabı seçin. Yer səthinə çatan radiasiyanın ümumi miqdarı deyilir: a) udulmuş şüalanma; b) ümumi günəş radiasiyası; c) səpələnmiş şüalanma.

6. Düzgün cavabı seçin. Ekvatora doğru hərəkət edərkən ümumi günəş radiasiyasının miqdarı: a) artır; b) azalır; c) dəyişmir.

7. Düzgün cavabı seçin. Əks olunan radiasiyanın ən böyük göstəricisi: a) qar; b) qara torpaq; c) qum; d) su.

8. Sizcə buludlu yay günündə qaralmaq mümkündürmü?

Ümumi günəş radiasiyası iki komponentdən ibarətdir: diffuz və birbaşa. Eyni zamanda, təbiətindən asılı olmayaraq Günəş şüaları qaralmaya təsir edən ultrabənövşəyi şüaları daşıyır.

9. Şəkil 36-dakı xəritədən istifadə edərək, Rusiyanın on şəhəri üçün ümumi günəş radiasiyasını təyin edin. Hansı nəticəyə gəldiniz?

Ümumi radiasiya müxtəlif şəhərlər Rusiya:

Murmansk: ildə 10 kkal/sm2;

Arxangelsk: ildə 30 kkal/sm2;

Moskva: ildə 40 kkal/sm2;

Perm: ildə 40 kkal/sm2;

Kazan: ildə 40 kkal/sm2;

Çelyabinsk: ildə 40 kkal/sm2;

Saratov: ildə 50 kkal/sm2;

Volqoqrad: ildə 50 kkal/sm2;

Həştərxan: ildə 50 kkal/sm2;

Rostov-na-Donu: ildə 50 kkal/sm2-dən çox;

Günəş radiasiyasının paylanmasında ümumi qanunauyğunluq belədir: obyekt (şəhər) qütbə nə qədər yaxındırsa, ona (şəhərə) daha az günəş radiasiyası düşür.

10. Bölgənizdə fəsillərin necə fərqləndiyini təsvir edin ( təbii şərait, insanların həyatı, məşğuliyyətləri). İlin hansı fəslində həyat daha aktivdir?

Şimaldan cənuba böyük ölçüdə çətin relyef regionda həm relyef, həm də iqlim xüsusiyyətlərinə görə fərqlənən 3 zonanı ayırd etməyə imkan verir: dağ-meşə, meşə-çöl və çöl. Dağ-meşə zonasının iqlimi sərin və rütubətlidir. Temperatur rejimi relyefindən asılı olaraq dəyişir. Bu zona qısa sərin yay və uzun qarlı qış ilə xarakterizə olunur. Daimi qar örtüyü oktyabrın 25-dən noyabrın 5-dək olan dövrdə əmələ gəlir və aprelin sonuna qədər, bəzi illərdə isə qar örtüyü mayın 10-15-dək qalır. Ən soyuq ay yanvardır. Qışda orta temperatur mənfi 15-16°C, mütləq minimum 44-48°C-dir.Ən isti ay iyulda orta havanın temperaturu plus 15-17°C, yayda mütləq maksimum hava temperaturu bu aydır. ərazi üstəgəl 37-38°C-yə çatdı Meşə-çöl zonasının iqlimi isti, kifayət qədər soyuq və qarlı qışlar keçir. Yanvarın orta temperaturu mənfi 15,5-17,5°C, havanın mütləq minimum temperaturu mənfi 42-49°C-yə çatır.İyulda havanın orta temperaturu üstəgəl 18-19°C.Mütləq maksimum temperatur +42,0°C-dir. çöl zonası çox isti və quraqdır. Burada qış soyuq keçir, şiddətli şaxtalar, çovğunlar 40-50 gün ərzində müşahidə olunur, qarın güclü köçməsinə səbəb olur. Yanvarın orta temperaturu mənfi 17-18°C-dir.Sərt qışda havanın minimum temperaturu mənfi 44-46°C-ə düşür.

Günəş istilik və işıq mənbəyidir, güc və sağlamlıq verir. Lakin onun təsiri həmişə müsbət olmur. Enerji çatışmazlığı və ya artıqlığı həyatın təbii proseslərini poza bilər və müxtəlif problemlərə səbəb ola bilər. Bir çox insanlar qaralmış dərinin solğundan daha gözəl göründüyünə inanır, ancaq birbaşa şüalar altında uzun müddət qalsanız, ağır yanıq ala bilərsiniz. Günəş radiasiyası atmosferdən keçən elektromaqnit dalğaları şəklində yayılan daxil olan enerji axınıdır. O, vahid səth sahəsinə (vat / m 2) ötürülən enerjinin gücü ilə ölçülür. Günəşin insana necə təsir etdiyini bilməklə onun mənfi təsirinin qarşısını ala bilərsiniz.

Günəş radiasiyası nədir

Günəş və onun enerjisi haqqında çoxlu kitablar yazılıb. Günəş Yerdəki bütün fiziki və coğrafi hadisələr üçün əsas enerji mənbəyidir. İşığın iki milyardda biri planetin atmosferinin yuxarı təbəqələrinə nüfuz edir, böyük hissəsi isə dünya kosmosunda məskunlaşır.

İşıq şüaları digər enerji formalarının əsas mənbəyidir. Yerin səthinə və suya girərək istiliyə çevrilir, iqlim xüsusiyyətlərinə və hava şəraitinə təsir göstərir.

Bir insanın işıq şüalarına məruz qalma dərəcəsi radiasiya səviyyəsindən, eləcə də günəş altında qalma müddətindən asılıdır. İnsanlar rentgen şüalarından, infraqırmızı şüalardan və ultrabənövşəyi şüalardan istifadə edərək, bir çox dalğa növlərini öz üstünlükləri üçün istifadə edirlər. Bununla belə, böyük miqdarda təmiz formada olan günəş dalğaları insan sağlamlığına mənfi təsir göstərə bilər.

Radiasiyanın miqdarı aşağıdakılardan asılıdır:

• günəşin mövqeyi. Ən böyük rəqəm məruz qalma gündönümünün kifayət qədər yüksək olduğu və havanın buludsuz olduğu düzənliklərdə və səhralarda baş verir. Qütb bölgələri minimum işıq miqdarını alır, çünki bulud örtüyü işıq axınının əhəmiyyətli bir hissəsini udur;
• günün uzunluğu. Ekvatora nə qədər yaxın olsa, gün bir o qədər uzun olar. Orada insanlar daha çox istilik alırlar;
• atmosfer xüsusiyyətləri: buludluluq və rütubət. Ekvatorda işığın keçməsinə maneə olan buludluluq və rütubət artır. Buna görə orada işıq axınının miqdarı tropik zonalara nisbətən daha azdır.

Paylanma

Günəş işığının yer səthində paylanması qeyri-bərabərdir və aşağıdakılardan asılıdır:

• atmosferin sıxlığı və rütubəti. Nə qədər böyükdürlərsə, bir o qədər az məruz qalırlar;
• ərazinin coğrafi eni. Qəbul edilən işığın miqdarı qütblərdən ekvatora doğru yüksəlir;
• yerin hərəkətləri. Radiasiyanın miqdarı ilin vaxtından asılı olaraq dəyişir;
• yer səthinin xüsusiyyətləri. Çoxlu sayda işıq axınının işığı qar kimi yüngül səthlərdə əks olunur. Çernozem işıq enerjisini ən zəif əks etdirir.

Ərazisinin genişliyinə görə Rusiyada radiasiya səviyyəsi xeyli dəyişir. Şimal bölgələrində günəşə məruz qalma təxminən eynidir - 365 gün ərzində 810 kVt / m 2, cənubda - 4100 kVt / m 2-dən çox.

Olduqca az əhəmiyyəti günəşin parladığı saatların müddətidir. Bu göstəricilər müxtəlif regionlarda müxtəlifdir, buna təkcə coğrafi enlik deyil, həm də dağların olması təsir göstərir. Rusiyada günəş radiasiyasının xəritəsində aydın görünür ki, bəzi bölgələrdə elektrik xətlərinin çəkilməsi məsləhət görülmür, çünki təbii işıq sakinləri elektrik və istiliklə təmin etməyə kifayət qədər qadirdir.

Növlər

İşıq axınları müxtəlif yollarla Yerə çatır. Günəş radiasiyasının növləri bundan asılıdır:

• Günəşdən gələn şüalara birbaşa şüalanma deyilir.. Onların gücü günəşin üfüqdən yuxarı hündürlüyündən asılıdır. Maksimum səviyyə günorta 12-də, minimum - səhər və axşam müşahidə olunur. Bundan əlavə, təsirin intensivliyi ilin vaxtı ilə bağlıdır: ən yüksək yayda, ən aşağı qışda baş verir. Dağlarda radiasiya səviyyəsinin düz səthlərə nisbətən daha yüksək olması xarakterikdir. Həmçinin çirklənmiş hava birbaşa işıq çıxışını azaldır. Günəş üfüqdən nə qədər aşağı olarsa, ultrabənövşəyi bir o qədər azdır.
• Yansıyan radiasiya su və ya yer səthi tərəfindən əks olunan radiasiyadır.
• Səpələnmiş günəş radiasiyası işıq axınının səpələnməsi zamanı əmələ gəlir. Buludsuz havada səmanın mavi rəngi ondan asılıdır.

Udulmuş günəş radiasiyası yer səthinin əksetmə qabiliyyətindən - albedodan asılıdır.

Radiasiyanın spektral tərkibi müxtəlifdir:

• rəngli və ya görünən şüalar işıqlandırma verir və var böyük əhəmiyyət kəsb edir bitki həyatında;
• ultrabənövşəyi insan bədəninə orta dərəcədə nüfuz etməlidir, çünki onun artıqlığı və ya olmaması zərərli ola bilər;
• infraqırmızı şüalanma istilik hissi verir və bitki örtüyünün böyüməsinə təsir göstərir.

Ümumi günəş radiasiyası yerə nüfuz edən birbaşa və səpələnmiş şüalardır.. Bulud olmayanda, günorta saat 12 radələrində, həmçinin yay vaxtı ildə maksimuma çatır.

Oxucularımızın hekayələri

Vladimir
61 yaş

Təsiri necədir

Elektromaqnit dalğaları müxtəlif hissələrdən ibarətdir. Görünməz, infraqırmızı və görünən, ultrabənövşəyi şüalar var. Xarakterik olaraq, radiasiya axınları fərqli enerji quruluşuna malikdir və insanlara müxtəlif yollarla təsir göstərir.

İşıq axını insan orqanizminin vəziyyətinə faydalı, müalicəvi təsir göstərə bilər. Görmə orqanlarından keçən işıq maddələr mübadiləsini, yuxu rejimini tənzimləyir və insanın ümumi rifahına təsir göstərir. Bundan əlavə, işıq enerjisi istilik hissinə səbəb ola bilər. Dəri radiasiyaya məruz qaldıqda, bədəndə düzgün metabolizmə kömək edən fotokimyəvi reaksiyalar baş verir.

Ultraviyole yüksək bioloji qabiliyyətə malikdir, dalğa uzunluğu 290 ilə 315 nm arasındadır. Bu dalğalar orqanizmdə D vitamini sintez edir, eyni zamanda vərəm virusunu bir neçə dəqiqəyə, stafilokoku – dörddə bir saat ərzində, qarın yatalağı çöpünü – 1 saata məhv etməyə qadirdir.

Xarakterik olaraq buludsuz hava qrip və digər xəstəliklərin, məsələn, difteriya kimi hava damcıları ilə ötürülmə qabiliyyətinə malik olan epidemiyaların müddətini azaldır.

Bədənin təbii qüvvələri insanı ani atmosfer dalğalanmalarından qoruyur: havanın temperaturu, rütubət, təzyiq. Ancaq bəzən bu cür qorunma zəifləyir, bu da yüksək rütubətin təsiri altında temperaturun artması ilə birlikdə termal şoka səbəb olur.

Radiasiyaya məruz qalma onun bədənə nüfuz etmə dərəcəsi ilə bağlıdır. Dalğa uzunluğu nə qədər uzun olsa, radiasiya bir o qədər güclüdür. İnfraqırmızı dalğalar dərinin altına 23 sm-ə qədər, görünən axınlar - 1 sm-ə qədər, ultrabənövşəyi - 0,5-1 mm-ə qədər nüfuz edə bilir.

İnsanlar günəşin aktivliyi zamanı, açıq yerlərdə qaldıqları zaman bütün növ şüaları alırlar. İşıq dalğaları insanın dünyaya uyğunlaşmasına imkan verir, buna görə otaqlarda rahat rifahı təmin etmək üçün optimal işıqlandırma səviyyəsinə şərait yaratmaq lazımdır.

İnsan təsiri

Günəş radiasiyasının insan sağlamlığına təsiri müəyyən edilir müxtəlif amillər. Bir insanın yaşayış yeri, iqlimi, eləcə də birbaşa şüalar altında keçirdiyi vaxtın miqdarı vacibdir.

Günəşin olmaması ilə Uzaq Şimal sakinləri, eləcə də fəaliyyəti yeraltı işlə bağlı olan insanlar, məsələn, mədənçilər müxtəlif həyat pozğunluqları yaşayır, sümüklərin gücü azalır, əsəb pozğunluqları baş verir.

Daha az işıq alan uşaqlar raxitdən başqalarına nisbətən daha tez-tez əziyyət çəkirlər. Bundan əlavə, onlar diş xəstəliklərinə daha çox həssasdırlar, həmçinin vərəmin daha uzun bir kursu var.

Bununla belə, gecə və gündüzün dövri dəyişməsi olmadan işıq dalğalarına çox uzun müddət məruz qalmaq sağlamlığa zərər verə bilər. Məsələn, Arktika sakinləri tez-tez əsəbilik, yorğunluq, yuxusuzluq, depressiya və iş qabiliyyətinin azalmasından əziyyət çəkirlər.

İçində radiasiya Rusiya Federasiyası məsələn, Avstraliya ilə müqayisədə daha az aktivliyə malikdir.

Beləliklə, uzun müddət radiasiya altında olan insanlar:

• dəri xərçəngi inkişaf riski yüksəkdir;
• dərinin qurumasına meylinin artması, bu da yaşlanma prosesini və piqmentasiya və erkən qırışların görünüşünü sürətləndirir;
• görmə pozğunluğu, katarakt, konjonktivitdən əziyyət çəkə bilər;
• zəifləmiş immunitet sistemi var.

İnsanlarda D vitamini çatışmazlığı bədxassəli yenitörəmələrin, metabolik pozğunluqların səbəblərindən biridir ki, bu da artıq çəki, endokrin pozğunluqlar, yuxu pozğunluqları, fiziki tükənmə, pis əhval-ruhiyyə ilə nəticələnir.

Sistematik olaraq günəş işığını qəbul edən və günəş vannası qəbul etməkdən sui-istifadə etməyən bir insan, bir qayda olaraq, sağlamlıq problemi yaşamır:

• ürək və qan damarlarının sabit işinə malikdir;
• sinir xəstəliklərindən əziyyət çəkmir;
• yaxşı əhval-ruhiyyə var;
• normal metabolizmə malikdir;
• nadir hallarda xəstələnir.

Beləliklə, radiasiyanın yalnız dozalı qəbulu insan sağlamlığına müsbət təsir göstərə bilər.

Özünüzü necə qorumalısınız

Həddindən artıq radiasiya bədənin həddindən artıq istiləşməsinə, yanıqlara, həmçinin bəzi xroniki xəstəliklərin şiddətlənməsinə səbəb ola bilər.. Günəş vannası qəbul edənlər sadə qaydaların həyata keçirilməsinə diqqət yetirməlidirlər:

• açıq yerlərdə ehtiyatla günəş vannası qəbul edin;
• isti havalarda səpələnmiş şüalar altında kölgədə gizlənin. Bu xüsusilə gənc uşaqlar və vərəm və ürək xəstəliyi olan yaşlı insanlar üçün doğrudur.

Yadda saxlamaq lazımdır ki, günəş vannası qəbul etmək lazımdır təhlükəsiz vaxt günlər, həmçinin uzun müddət qızmar günəş altında qalmamaq. Bundan əlavə, papaq, günəş eynəyi, bağlı geyim taxmaq və müxtəlif günəşdən qoruyucu vasitələrdən istifadə etməklə başınızı istidən qorumağa dəyər.

Tibbdə günəş radiasiyası

İşıq axınları tibbdə fəal şəkildə istifadə olunur:

• X-şüaları dalğaların keçmə qabiliyyətindən istifadə edir yumşaq toxumalar və skelet sistemi
• izotopların tətbiqi onların konsentrasiyasını daxili orqanlarda düzəltməyə, bir çox patologiyaları və iltihab ocaqlarını aşkar etməyə imkan verir;
• radiasiya terapiyası malign neoplazmaların böyüməsini və inkişafını məhv edə bilər.

Dalğaların xüsusiyyətləri bir çox fizioterapiya cihazlarında uğurla istifadə olunur:

• İnfraqırmızı radiasiyaya malik cihazlar dalğaların hüceyrə strukturlarını bərpa etmək qabiliyyətinə görə daxili iltihabi proseslərin, sümük xəstəliklərinin, osteoxondrozun, revmatizmin istilik müalicəsi üçün istifadə olunur.
• Ultrabənövşəyi şüalar canlılara mənfi təsir göstərə bilər, bitkilərin böyüməsini maneə törədir, mikroorqanizmləri və virusları boğur.

Günəş radiasiyasının gigiyenik dəyəri böyükdür. Terapiyada ultrabənövşəyi şüaları olan cihazlar istifadə olunur:

• dərinin müxtəlif xəsarətləri: yaralar, yanıqlar;
• infeksiyalar;
• ağız boşluğunun xəstəlikləri;
• onkoloji neoplazmalar.

Bundan əlavə, radiasiya bütövlükdə insan orqanizminə müsbət təsir göstərir: güc verə, immunitet sistemini gücləndirə və vitamin çatışmazlığını kompensasiya edə bilər.

Günəş işığı tam insan həyatının mühüm mənbəyidir. Onun kifayət qədər qəbulu planetdəki bütün canlıların əlverişli mövcudluğuna səbəb olur. İnsan radiasiya dərəcəsini azalda bilməz, lakin özünü onun mənfi təsirlərindən qoruya bilər.

günəş radiasiyası Günəşdən səthə gedən şüa enerjisinin axını adlanır Qlobus. Günəşin parlaq enerjisi digər enerji növlərinin əsas mənbəyidir. Yerin və suyun səthi tərəfindən əmilir, çevrilir istilik enerjisi, yaşıl bitkilərdə isə - üzvi birləşmələrin kimyəvi enerjisinə. Günəş radiasiyası ən vacib iqlim amili və hava dəyişikliklərinin əsas səbəbidir, çünki atmosferdə baş verən müxtəlif hadisələr günəşdən alınan istilik enerjisi ilə əlaqələndirilir.

Günəş radiasiyası və ya radiasiya enerjisi, təbiətinə görə, dalğa uzunluğu 280 nm-dən 30.000 nm-ə qədər olan 300.000 km / s sürətlə düz bir xətt üzrə yayılan elektromaqnit rəqslərinin axınıdır. Radiasiya enerjisi kvantlar və ya fotonlar adlanan fərdi hissəciklər şəklində buraxılır. İşıq dalğalarının uzunluğunu ölçmək üçün nanometrlərdən (nm) və ya mikronlardan, millimikronlardan (0,001 mikron) və anstromlardan (0,1 millimikron) istifadə olunur. 760-dan 2300 nm-ə qədər dalğa uzunluğu olan infraqırmızı görünməz termal şüaları ayırd etmək; dalğa uzunluğu 400 (bənövşəyi) ilə 759 nm (qırmızı) arasında görünən işıq şüaları (qırmızı, narıncı, sarı, yaşıl, mavi, mavi və bənövşəyi); ultrabənövşəyi və ya kimyəvi cəhətdən görünməz, dalğa uzunluğu 280 ilə 390 nm arasında olan şüalar. Dalğa uzunluğu 280 millimikrondan az olan şüalar atmosferin yüksək təbəqələrində ozon tərəfindən udulduğu üçün yer səthinə çatmır.

Atmosferin kənarında günəş şüalarının spektral tərkibi faizlə belədir: infraqırmızı şüalar 43%, işıq 52 və ultrabənövşəyi 5%. Yerin səthində, günəşin 40 ° hündürlüyündə, günəş radiasiyası (N. P. Kalitinə görə) aşağıdakı tərkibə malikdir: infraqırmızı şüalar 59%, işıq 40 və ultrabənövşəyi 1% bütün enerji. Günəş radiasiyasının intensivliyi dəniz səviyyəsindən hündürlüklə, həmçinin günəş şüaları şaquli olaraq düşdükdə artır, çünki şüalar atmosferin daha kiçik qalınlığından keçməli olur. Digər hallarda, səth daha az günəş işığı alacaq, günəşin aşağı düşməsi və ya şüaların düşmə bucağından asılı olaraq. Günəş radiasiyasının gərginliyi buludluluq, havanın toz, tüstü ilə çirklənməsi və s.

Və ilk növbədə, qısa dalğalı şüaların itkisi (udma), sonra isə istilik və işıq var. Günəşin şüa enerjisi bitki və heyvan orqanizmlərinin yer üzündə həyat mənbəyi və ən mühüm ekoloji amildir. hava mühiti. Bədənə müxtəlif təsirləri var, optimal dozada çox müsbət, həddindən artıq dozada isə mənfi ola bilər. Bütün şüalar həm istilik, həm də kimyəvi təsirlərə malikdir. Üstəlik, böyük dalğa uzunluğuna malik şüalar üçün istilik effekti, daha qısa dalğa uzunluğu ilə isə kimyəvi təsir ön plana çıxır.

Şüaların heyvan orqanizminə bioloji təsiri dalğa uzunluğundan və onların amplitudasından asılıdır: dalğalar nə qədər qısa olarsa, onların rəqsləri bir o qədər tez-tez olur, kvant enerjisi bir o qədər çox olur və orqanizmin belə şüalanmaya reaksiyası bir o qədər güclü olur. Qısa dalğalı, ultrabənövşəyi şüalar, toxumalara məruz qaldıqda, atomlarda parçalanmış elektronların və müsbət ionların görünüşü ilə onlarda fotoelektrik effekt fenomeninə səbəb olur. Müxtəlif şüaların bədənə nüfuz etmə dərinliyi eyni deyil: infraqırmızı və qırmızı şüalar bir neçə santimetr, görünən (işıq) - bir neçə millimetr və ultrabənövşəyi - yalnız 0,7-0,9 mm; 300 millimikrondan qısa şüalar heyvan toxumalarına 2 millimikron dərinliyə nüfuz edir. Şüaların belə əhəmiyyətsiz bir nüfuz dərinliyi ilə sonuncular bütün orqanizmə müxtəlif və əhəmiyyətli təsir göstərir.

Günəş radiasiyası- bir sıra orqanizm funksiyalarının formalaşmasında böyük əhəmiyyət kəsb edən çox bioloji aktiv və daim fəaliyyət göstərən amildir. Beləliklə, məsələn, gözün mühiti vasitəsilə görünən işıq şüaları heyvanların bütün orqanizminə təsir edərək, şərtsiz və şərtli refleks reaksiyalarına səbəb olur. İnfraqırmızı istilik şüaları bədənə həm birbaşa, həm də heyvanları əhatə edən obyektlər vasitəsilə təsir göstərir. Heyvanların bədəni davamlı olaraq infraqırmızı şüaları udur və özü də buraxır (radiasiya mübadiləsi) və bu proses heyvanların və ətrafdakı obyektlərin dərisinin temperaturundan asılı olaraq əhəmiyyətli dərəcədə dəyişə bilər. Kvantları görünən və infraqırmızı şüaların kvantlarından qat-qat yüksək enerjiyə malik olan ultrabənövşəyi kimyəvi şüalar ən böyük bioloji aktivliyi ilə seçilir, heyvanların orqanizminə humoral və neyrorefleks yollarla təsir göstərir. UV şüaları ilk növbədə dərinin xarici reseptorlarına təsir edir, sonra isə daxili orqanlara, xüsusən də endokrin bezlərə refleksli təsir göstərir.

Parlaq enerjinin optimal dozalarına uzun müddət məruz qalma dərinin uyğunlaşmasına, onun daha az reaktivliyinə gətirib çıxarır. Günəş işığının təsiri ilə saçların uzanması, tər və yağ bezlərinin funksiyası artır, buynuz təbəqə qalınlaşır və epidermis qalınlaşır ki, bu da orqanizmin dəri müqavimətinin artmasına səbəb olur. Dəridə qan dövranına daxil olan bioloji aktiv maddələrin (histamin və histamin kimi maddələr) əmələ gəlməsi baş verir. Eyni şüalar dəridəki yaraların və xoraların sağalması zamanı hüceyrə regenerasiyasını sürətləndirir. Parlaq enerjinin, xüsusilə ultrabənövşəyi şüaların təsiri altında dərinin bazal təbəqəsində melanin piqmenti əmələ gəlir ki, bu da dərinin ultrabənövşəyi şüalara həssaslığını azaldır. Piqment (tan) şüaların əks olunmasına və səpilməsinə kömək edən bioloji ekran kimidir.

Günəş şüalarının müsbət təsiri qana təsir edir. Onların sistematik orta təsiri periferik qanda eritrositlərin sayının və hemoglobin miqdarının eyni vaxtda artması ilə hematopoezi əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Heyvanlarda qan itkisindən sonra və ya ciddi xəstəliklərdən, xüsusən də yoluxucu xəstəliklərdən sağaldıqdan sonra günəş işığına orta dərəcədə məruz qalma qanın bərpasını stimullaşdırır və onun laxtalanmasını artırır. Heyvanlarda günəş işığının orta dərəcədə təsirindən qaz mübadiləsi artır. Dərinlik artır və tənəffüs tezliyi azalır, daxil olan oksigenin miqdarı artır, daha çox karbon qazı və su buxarı ayrılır, bununla əlaqədar olaraq toxumalara oksigen tədarükü yaxşılaşır və oksidləşmə prosesləri artır.

Zülal mübadiləsinin artması toxumalarda azotun artması ilə ifadə edilir, bunun nəticəsində gənc heyvanlarda böyümə daha sürətli olur. Həddindən artıq günəşə məruz qalma, xüsusilə kəskin xəstəlikdən əziyyət çəkən heyvanlarda mənfi protein balansına səbəb ola bilər yoluxucu xəstəliklər, həmçinin bədən istiliyinin yüksəlməsi ilə müşayiət olunan digər xəstəliklər. Şüalanma qaraciyərdə və əzələlərdə glikogen şəklində şəkərin artmasına səbəb olur. Qanda az oksidləşmiş məhsulların (aseton cisimləri, süd turşusu və s.) miqdarı kəskin şəkildə azalır, asetilkolin əmələ gəlməsi artır və maddələr mübadiləsi normallaşır ki, bu da yüksək məhsuldar heyvanlar üçün xüsusi əhəmiyyət kəsb edir.

Qidalanmayan heyvanlarda piy mübadiləsinin intensivliyi ləngiyir və piylərin çökməsi artır. Şişman heyvanlarda intensiv işıqlandırma, əksinə, yağ mübadiləsini artırır və yağ yanmasının artmasına səbəb olur. Odur ki, heyvanların yarıyağlı və yağlı kökəltilməsi günəş radiasiyasının az olduğu şəraitdə aparılmalıdır.

Günəş radiasiyasının ultrabənövşəyi şüalarının təsiri altında yerləşir yem bitkiləri heyvanların dərisindəki erqosterol və dehidroxolesterin fosfor-kalsium mübadiləsini gücləndirən aktiv D 2 və D 3 vitaminlərinə çevrilir; kalsium və fosforun mənfi balansı müsbətə çevrilir, bu da bu duzların sümüklərdə çökməsinə kömək edir. Günəş işığı və ultrabənövşəyi şüalarla süni şüalanma kalsium və fosfor mübadiləsinin pozulması ilə bağlı raxit və digər heyvan xəstəliklərinin qarşısının alınması və müalicəsinin effektiv müasir üsullarından biridir.

Günəş radiasiyası, xüsusən də işıq və ultrabənövşəyi şüalar heyvanlarda mövsümi cinsi dövriliyə səbəb olan əsas amildir, çünki işıq hipofiz vəzinin və digər orqanların gonadotrop funksiyasını stimullaşdırır. Yazda, günəş radiasiyasının və işığa məruz qalma intensivliyinin artması dövründə cinsi vəzilərin ifrazı, bir qayda olaraq, əksər heyvan növlərində güclənir. Gündüz saatlarının qısalması ilə dəvə, qoyun və keçilərdə cinsi aktivliyin artması müşahidə edilir. Əgər qoyunlar aprel-iyun aylarında qaranlıq otaqlarda saxlanılırsa, o zaman onların estrusları payızda deyil (hər zamankı kimi), may ayında gələcək. Böyüyən heyvanlarda (böyümə və yetkinlik dövründə) işığın olmaması K.V.Sveçinə görə cinsi vəzilərdə dərin, çox vaxt geri dönməz keyfiyyət dəyişikliklərinə səbəb olur, yetkin heyvanlarda isə cinsi aktivliyi və məhsuldarlığı azaldır və ya müvəqqəti sonsuzluğa səbəb olur.

Görünən işıq və ya işıqlandırma dərəcəsi yumurtanın inkişafına, estrusa, yetişdirmə mövsümünün uzunluğuna və hamiləliyə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Şimal yarımkürəsində çoxalma mövsümü adətən qısa, cənub yarımkürəsində isə ən uzun olur. Təsir altında süni işıqlandırma heyvanlar, onların hamiləlik müddəti bir neçə gündən iki həftəyə qədər azalır. Görünən işıq şüalarının cinsiyyət orqanlarına təsiri praktikada geniş şəkildə istifadə edilə bilər. VIEV zoogigiyena laboratoriyasında aparılan təcrübələr sübut etdi ki, binaların 1: 15-1: 20 və daha aşağı işıqlandırma ilə müqayisədə 1: 10 həndəsi əmsalı ilə işıqlandırılması (KEO-ya görə, 1,2-2%). KEO, 0,2 -0,5% hamilə sows və 4 aya qədər donuz balalarının klinik və fizioloji vəziyyətinə müsbət təsir göstərir, güclü və canlı nəsillər verir. Donuz balalarının çəki artımı 6%, təhlükəsizliyi isə 10-23,9% artır.

Günəş şüaları, xüsusilə ultrabənövşəyi, bənövşəyi və mavi, bir çox patogen mikroorqanizmlərin həyat qabiliyyətini öldürür və ya zəiflədir, onların çoxalmasını gecikdirir. Beləliklə, günəş radiasiyası xarici mühitin güclü təbii dezinfeksiyaedicisidir. Günəş işığının təsiri altında bədənin ümumi tonusu və yoluxucu xəstəliklərə qarşı müqaviməti artır, həmçinin spesifik immun reaksiyalar artır (P. D. Komarov, A. P. Oneqov və s.). Sübut edilmişdir ki, peyvənd zamanı heyvanların orta dərəcədə şüalanması titrin və digər immun orqanların artmasına, faqositar indeksin artmasına kömək edir və əksinə, intensiv şüalanma qanın immun xüsusiyyətlərini aşağı salır.

Bütün deyilənlərdən belə nəticə çıxır ki, günəş radiasiyasının olmaması çox əlverişsiz bir hal kimi qəbul edilməlidir. xarici vəziyyət fizioloji proseslərin ən vacib aktivatorundan məhrum olduqları heyvanlar üçün. Bunu nəzərə alaraq, heyvanlar kifayət qədər işıqlı otaqlara yerləşdirilməli, müntəzəm olaraq idmanla təmin edilməli, yayda otlaqda saxlanılmalıdır.

Binalarda təbii işıqlandırmanın norması həndəsi və ya işıqlandırma üsullarına uyğun olaraq həyata keçirilir. Heyvandarlıq və quşçuluq binalarının tikintisi praktikasında əsasən həndəsi üsuldan istifadə olunur, buna görə təbii işıq normaları pəncərələrin sahəsinin (çərçivəsiz şüşə) döşəmə sahəsinə nisbəti ilə müəyyən edilir. Bununla belə, həndəsi metodun sadəliyinə baxmayaraq, işıqlandırma normaları onun köməyi ilə dəqiq təyin edilmir, çünki bu halda onlar müxtəlif işıq və iqlim xüsusiyyətlərini nəzərə almırlar. coğrafi ərazilər. Daha çoxu üçün dəqiq tərif otaqlarda işıqlandırma işıqlandırma metodundan və ya tərifdən istifadə edir gün işığı amili(KEO). Təbii işıqlandırma əmsalı otağın işıqlandırılmasının (ölçülmüş nöqtənin) xarici işıqlandırmaya nisbətidir. üfüqi müstəvi. KEO aşağıdakı düsturla alınır:

K = E:E n ⋅100%

Burada K təbii işıqlandırma əmsalıdır; E - otaqda işıqlandırma (lüksdə); E n - xarici işıqlandırma (lükslə).

Nəzərə almaq lazımdır ki, günəş radiasiyasının həddindən artıq istifadəsi, xüsusən də yüksək insolasiya olan günlərdə heyvanlara əhəmiyyətli zərər verə bilər, xüsusən də yanıqlara, göz xəstəliklərinə, günvurma və s. səbəb ola bilər. sözdə həssaslaşdırıcıların bədəni (hematoporfirin, öd piqmentləri, xlorofil, eozin, metilen mavisi və s.). Hesab edilir ki, bu maddələr qısa dalğalı şüaları toplayır və toxumaların buraxdığı enerjinin bir hissəsinin sorulması ilə onları uzun dalğalı şüalara çevirir, nəticədə toxuma reaktivliyi artır.

Heyvanlarda günəş yanığı daha çox bədənin zərif, az tüklü, piqmentlənməmiş dərisi olan nahiyələrində istilik (günəş qızartı) və ultrabənövşəyi şüalara (dərinin fotokimyəvi iltihabı) məruz qalması nəticəsində müşahidə olunur. Atlar günəş yanığı baş dərisinin, dodaqların, burun dəliklərinin, boyun, qasıq və ətrafların piqmentlənməmiş nahiyələrində, mal-qarada isə yelin döşlərinin və perineumun dərisində qeyd olunur. Cənub bölgələrində ağ rəngli donuzlarda günəş yanığı mümkündür.

Güclü günəş işığı gözün tor qişasının, buynuz qişasının və damar membranlarının qıcıqlanmasına və lensin zədələnməsinə səbəb ola bilər. Uzun və intensiv radiasiya ilə keratit, lensin bulanıqlığı və görmə qabiliyyətinin pozulması baş verir. Yerləşdirmənin pozulması daha çox atlarda, pəncərələri cənuba baxan, atlar bağlanan tövlələrdə saxlanıldıqda müşahidə olunur.

Günvurma beynin əsasən termal infraqırmızı şüalarla güclü və uzun müddət qızdırılması nəticəsində baş verir. Sonuncu baş dərisinə və kəllə sümüyünə nüfuz edir, beyinə çatır və hiperemiyaya və onun temperaturunun artmasına səbəb olur. Nəticədə, heyvan əvvəlcə zülm, sonra həyəcan, tənəffüs və vazomotor mərkəzləri pozur. Zəiflik, koordinasiya olunmamış hərəkətlər, nəfəs darlığı, sürətli nəbz, selikli qişaların hiperemiyası və siyanozu, titrəmə və qıcolmalar qeyd olunur. Heyvan ayaq üstə durmur, yerə yıxılır; ağır hallar tez-tez ürək və ya tənəffüs mərkəzinin iflic əlamətləri ilə heyvanın ölümü ilə başa çatır. Günəş vurması istilik vurması ilə birləşdikdə xüsusilə şiddətlidir.

Heyvanları birbaşa günəş işığından qorumaq üçün onları günün ən isti saatlarında kölgədə saxlamaq lazımdır. Xüsusilə işləyən atlarda gün vurmasının qarşısını almaq üçün ağ kətan qaşları taxılır.