Rrezatimi diellor është inputi më i madh. Ndikimi i rrezatimit diellor tek njerëzit

Rrezatimi diellor është faktori kryesor në formimin e klimës dhe praktikisht i vetmi burim energjie për të gjitha proceset fizike që ndodhin në Tokë. sipërfaqen e tokës dhe në atmosferën e saj. Ai përcakton aktivitetin jetësor të organizmave, duke krijuar një ose një regjim tjetër të temperaturës; çon në formimin e reve dhe reshjeve; është shkaku themelor i qarkullimit të përgjithshëm të atmosferës, duke ushtruar kështu një ndikim të madh në jetën e njeriut në të gjitha manifestimet e saj. Në ndërtim dhe arkitekturë, rrezatimi diellor është faktori më i rëndësishëm mjedisor - prej tij varen orientimi i ndërtesave, zgjidhjet e tyre konstruktive, hapësinore, koloristike, plastike dhe shumë veçori të tjera.

Sipas GOST R 55912-2013 "Klimatologjia e Ndërtimit", janë miratuar përkufizimet dhe konceptet e mëposhtme në lidhje me rrezatimin diellor:

• rrezatimi i drejtpërdrejtë - pjesë e rrezatimit total diellor që hyn në sipërfaqe në formën e një rrezeje rrezesh paralele që vijnë drejtpërdrejt nga disku i dukshëm i diellit;
• rrezatimi diellor i shpërndarë- një pjesë e rrezatimit total diellor që del në sipërfaqe nga i gjithë qielli pas shpërndarjes në atmosferë;
• rrezatimi i reflektuar- një pjesë e rrezatimit total diellor të reflektuar nga sipërfaqja e poshtme (përfshirë nga fasadat, çatitë e ndërtesave);
• intensiteti i rrezatimit diellor- sasia e rrezatimit diellor që kalon për njësi të kohës në një zonë të vetme të vendosur pingul me rrezet.

Të gjitha vlerat e rrezatimit diellor në GOST moderne shtëpiake, SP (SNiP) dhe të tjerët dokumentet normative lidhur me ndërtimin dhe arkitekturën maten në kilovat në orë për 1 m 2 (kW h / m 2). Si rregull, një muaj merret si njësi kohore. Për të marrë vlerën e menjëhershme (të dytë) të fuqisë së fluksit të rrezatimit diellor (kW / m 2), vlera e dhënë për muajin duhet të pjesëtohet me numrin e ditëve në muaj, numrin e orëve në ditë dhe sekondat. në orë.

Në shumë botime të hershme të rregulloreve të ndërtimit dhe në shumë libra referencë moderne mbi klimatologjinë, vlerat e rrezatimit diellor jepen në megaxhaule ose kilocalori për m 2 (MJ / m 2, Kcal / m 2). Koeficientët për shndërrimin e këtyre sasive nga njëra në tjetrën janë dhënë në shtojcën 1.

ent fizik. Rrezatimi diellor vjen në Tokë nga Dielli. Dielli është ylli më i afërt me ne, i cili është mesatarisht 149,450,000 km larg nga Toka. Në fillim të korrikut, kur Toka është më e largëta nga Dielli ("aphelion"), kjo distancë rritet në 152 milion km dhe në fillim të janarit zvogëlohet në 147 milion km ("perihelion").

Brenda bërthamës diellore, temperatura i kalon 5 milion K, dhe presioni është disa miliardë herë më i madh se ai i tokës, si rezultat i të cilit hidrogjeni shndërrohet në helium. Gjatë këtij reaksioni termonuklear lind energjia rrezatuese, e cila përhapet nga Dielli në të gjitha drejtimet në formën e valëve elektromagnetike. Në të njëjtën kohë, një spektër i tërë i gjatësive të valëve vjen në Tokë, i cili në meteorologji zakonisht ndahet në seksione me valë të shkurtra dhe me valë të gjata. valë të shkurtra thirrni rrezatimin në diapazonin e gjatësisë së valës nga 0,1 në 4 mikron (1 mikron \u003d 10 ~ 6 m). Rrezatimi me gjatësi të gjatë (nga 4 deri në 120 mikron) quhet valë e gjatë. Rrezatimi diellor është kryesisht me valë të shkurtër - diapazoni i treguar i gjatësisë valore përbën 99% të të gjithë energjisë së rrezatimit diellor, ndërsa sipërfaqja e tokës dhe atmosfera lëshojnë rrezatim me valë të gjata dhe mund të reflektojnë vetëm rrezatimin me valë të shkurtra.

Dielli është një burim jo vetëm i energjisë, por edhe i dritës. Drita e dukshme zë një gamë të ngushtë gjatësi vale, vetëm nga 0,40 në 0,76 mikron, por 47% e të gjithë energjisë rrezatuese diellore përmbahet në këtë interval. Drita me një gjatësi vale prej rreth 0,40 µm perceptohet si vjollcë, me një gjatësi vale prej rreth 0,76 µm si e kuqe. Të gjitha gjatësitë e tjera valore nuk perceptohen nga syri i njeriut; ato janë të padukshme për ne 1 . Rrezatimi infra i kuq (nga 0,76 në 4 mikron) përbën 44%, dhe ultravjollcë (nga 0,01 në 0,39 mikron) - 9% të të gjithë energjisë. Energjia maksimale në spektrin e rrezatimit diellor në kufirin e sipërm të atmosferës qëndron në rajonin blu-blu të spektrit, dhe afër sipërfaqes së tokës - në të verdhë-jeshile.

Një masë sasiore e rrezatimit diellor që hyn në një sipërfaqe të caktuar është ndriçimi i energjisë, ose fluksi i rrezatimit diellor, - sasia e energjisë rrezatuese që bie në një njësi sipërfaqe për njësi të kohës. Sasia maksimale e rrezatimit diellor hyn në kufirin e sipërm të atmosferës dhe karakterizohet nga vlera e konstantës diellore. konstante diellore -është fluksi i rrezatimit diellor në kufirin e sipërm të atmosferës së tokës përmes një zone pingul me rrezet e diellit, në një distancë mesatare të Tokës nga Dielli. Sipas të dhënave më të fundit të miratuara nga Organizata Botërore Meteorologjike (WMO) në 2007, kjo vlerë është 1.366 kW / m 2 (1366 W / m 2).

Shumë më pak rrezatim diellor arrin në sipërfaqen e tokës, sepse ndërsa lëviz rrezet e diellit përmes atmosferës, rrezatimi pëson një sërë ndryshimesh të rëndësishme. Një pjesë e tij përthithet nga gazrat dhe aerosolet atmosferike dhe kalon në nxehtësi, d.m.th. shkon për të ngrohur atmosferën, dhe një pjesë shpërndahet dhe shkon në një formë të veçantë të rrezatimit difuz.

Procesi marrjen në dorëzim rrezatimi në atmosferë është selektiv - gazra të ndryshëm e thithin atë zona të ndryshme spektrit dhe në shkallë të ndryshme. Gazrat kryesorë që thithin rrezatimin diellor janë avulli i ujit (H 2 0), ozoni (0 3) dhe dioksidi i karbonit (CO 2). Për shembull, siç u përmend më lart, ozoni stratosferik thith plotësisht rrezatimin e dëmshëm për organizmat e gjallë me gjatësi vale më të shkurtër se 0,29 mikron, prandaj shtresa e ozonit është një mburojë natyrale për ekzistencën e jetës në Tokë. Mesatarisht, ozoni thith rreth 3% të rrezatimit diellor. Në rajonet e kuqe dhe infra të kuqe të spektrit, avujt e ujit thithin më së shumti rrezatimin diellor. Megjithatë, në të njëjtin rajon të spektrit janë brezat e absorbimit të dioksidit të karbonit

Më shumë detaje rreth dritës dhe ngjyrës diskutohen në seksione të tjera të disiplinës "Fizika Arkitekturore".

në përgjithësi, thithja e tij e rrezatimit të drejtpërdrejtë është e vogël. Thithja e rrezatimit diellor ndodh si nga aerosolet me origjinë natyrore dhe antropogjene, veçanërisht nga grimcat e blozës. Në total, rreth 15% e rrezatimit diellor absorbohet nga avujt e ujit dhe aerosolet, dhe rreth 5% nga retë.

Shpërndarje rrezatimi është një proces fizik i bashkëveprimit ndërmjet rrezatimit elektromagnetik dhe materies, gjatë të cilit molekulat dhe atomet thithin një pjesë të rrezatimit dhe më pas e ri-emetojnë atë në të gjitha drejtimet. Ky është një proces shumë i rëndësishëm, i cili varet nga raporti i madhësisë së grimcave shpërndarëse dhe gjatësia e valës së rrezatimit të rënë. Në ajër absolutisht të pastër, ku shpërndarja prodhohet vetëm nga molekulat e gazit, ai bindet Ligji i Rayleigh, d.m.th. në përpjesëtim të zhdrejtë me fuqinë e katërt të gjatësisë valore të rrezeve të shpërndara. Kështu, ngjyra blu e qiellit është ngjyra e vetë ajrit, për shkak të shpërndarjes së dritës së diellit në të, pasi rrezet vjollcë dhe blu shpërndahen nga ajri shumë më mirë se ato portokalli dhe të kuqe.

Nëse në ajër ka grimca, dimensionet e të cilave janë të krahasueshme me gjatësinë e valës së rrezatimit - aerosolet, pikat e ujit, kristalet e akullit - atëherë shpërndarja nuk do t'i bindet ligjit të Rayleigh dhe rrezatimi i shpërndarë nuk do të jetë aq i pasur me rreze me gjatësi vale të shkurtër. Në grimcat me diametër më të madh se 1-2 mikron, nuk do të ndodhë shpërndarje, por reflektim difuz, e cila përcakton ngjyrën e bardhë të qiellit.

Shpërndarja luan një rol të madh në formimin e dritës natyrore: në mungesë të Diellit gjatë ditës, ajo krijon dritë të shpërndarë (të shpërndarë). Nëse nuk do të kishte shpërndarje, do të ishte dritë vetëm aty ku do të binte rrezet e diellit direkte. Me këtë fenomen shoqërohen edhe muzgu dhe agimi, ngjyra e reve në lindje dhe perëndim të diellit.

Pra, rrezatimi diellor arrin në sipërfaqen e tokës në formën e dy rrymave: rrezatimi i drejtpërdrejtë dhe i përhapur.

rrezatimi i drejtpërdrejtë(5) vjen në sipërfaqen e tokës direkt nga disku diellor. Në këtë rast, sasia maksimale e mundshme e rrezatimit do të merret nga një vend i vetëm i vendosur pingul me rrezet e diellit (5). për njësi horizontale sipërfaqja do të ketë një sasi më të vogël të energjisë rrezatuese Y, e quajtur gjithashtu izolim:

Y \u003d? -8shA 0, (1.1)

ku Dhe 0 - Lartësia e diellit mbi horizont, e cila përcakton këndin e rënies së rrezeve të diellit në një sipërfaqe horizontale.

rrezatimi i shpërndarë(/)) vjen në sipërfaqen e tokës nga të gjitha pikat e kupës qiellore, me përjashtim të diskut diellor.

I gjithë rrezatimi diellor që arrin në sipërfaqen e tokës quhet rrezatimi total diellor (0:

• (1.2)
• 0 = + /) = Dhe 0+ /).

Ardhja e këtyre llojeve të rrezatimit varet ndjeshëm jo vetëm nga shkaqet astronomike, por edhe nga mjegulla. Prandaj, në meteorologji është zakon të dallohen sasitë e mundshme të rrezatimit vëzhguar në kushte pa re, dhe sasitë reale të rrezatimit duke u zhvilluar në kushte reale me vranësira.

Jo i gjithë rrezatimi diellor që bie në sipërfaqen e tokës absorbohet prej tij dhe shndërrohet në nxehtësi. Një pjesë e saj reflektohet dhe për këtë arsye humbet nga sipërfaqja e poshtme. Kjo pjesë quhet rrezatimi i reflektuar(/? k), dhe vlera e tij varet nga albedo sipërfaqja e tokës (L në):

A k = - 100%.

Vlera e albedos matet në fraksione të një njësie ose si përqindje. Në ndërtim dhe arkitekturë, fraksionet e një njësie përdoren më shpesh. Ata gjithashtu matin reflektueshmërinë e ndërtesës dhe materialet e përfundimit, lehtesia e ngjyrosjes se fasadave etj. Në klimatologji, albedo matet si përqindje.

Albedo ka një ndikim të rëndësishëm në formimin e klimës së Tokës, pasi është një tregues integral i reflektimit të sipërfaqes së poshtme. Varet nga gjendja e kësaj sipërfaqeje (vrazhdësia, ngjyra, lagështia) dhe ndryshon në një gamë shumë të gjerë. Vlerat më të larta të albedos (deri në 75%) janë karakteristike për borën e sapo rënë, ndërsa vlerat më të ulëta janë karakteristike për sipërfaqen e ujit gjatë rrezeve të diellit të pastër (“3%). Albedo e sipërfaqes së tokës dhe vegjetacionit varion mesatarisht nga 10 në 30%.

Nëse e konsiderojmë të gjithë Tokën si një e tërë, atëherë albedo e saj është 30%. Kjo vlerë quhet Albedo planetare e Tokës dhe paraqet raportin e rrezatimit diellor të reflektuar dhe të shpërndarë që del në hapësirë ​​me sasinë totale të rrezatimit që hyn në atmosferë.

Në territorin e qyteteve, albedo është, si rregull, më e ulët se në peizazhet natyrore, të pashqetësuara. Vlera karakteristike e albedos për territorin e qyteteve të mëdha me klimë të butë është 15-18%. Në qytetet jugore, albedo është zakonisht më e lartë për shkak të përdorimit të më shumë ngjyrat e lehta në ngjyrën e fasadave dhe çatisë, në qytetet veriore me ndërtesa të dendura dhe zgjidhje me ngjyra të errëta të ndërtesave, albedo është më e ulët. Kjo lejon në vendet e nxehta jugore të zvogëlojë sasinë e rrezatimit diellor të absorbuar, duke zvogëluar kështu sfondin termik të ndërtesave, dhe në rajonet e ftohta veriore, përkundrazi, të rrisë pjesën e rrezatimit diellor të absorbuar, duke rritur sfondin e përgjithshëm termik.

Rrezatimi i përthithur(* U P0GL) quhet gjithashtu bilanci i rrezatimit me valë të shkurtra (VK) dhe është ndryshimi midis rrezatimit total dhe atij të reflektuar (dy flukse me valë të shkurtra):

^abs \u003d 5 k = 0~ I K- (1.4)

Ngroh shtresat e sipërme të sipërfaqes së tokës dhe gjithçka që ndodhet në të (mbulesa bimore, rrugë, ndërtesa, struktura etj.), si rezultat i të cilave ato lëshojnë rrezatim me valë të gjata të padukshëm për syrin e njeriut. Ky rrezatim shpesh quhet rrezatimi i vet i sipërfaqes së tokës(? 3). Vlera e tij, sipas ligjit Stefan-Boltzmann, është proporcionale me fuqinë e katërt të temperaturës absolute.

Atmosfera lëshon gjithashtu rrezatim me valë të gjata, pjesa më e madhe e të cilit arrin në sipërfaqen e tokës dhe absorbohet pothuajse plotësisht prej saj. Ky rrezatim quhet kundër rrezatimi i atmosferës (E a). Kundërrrezatimi i atmosferës rritet me rritjen e vrenjturës dhe lagështisë së ajrit dhe është një burim shumë i rëndësishëm nxehtësie për sipërfaqen e tokës. Sidoqoftë, rrezatimi me valë të gjatë të atmosferës është gjithmonë pak më i vogël se ai i tokës, për shkak të të cilit sipërfaqja e tokës humbet nxehtësinë, dhe diferenca midis këtyre vlerave quhet rrezatimi efektiv i Tokës (E ef).

Mesatarisht, në gjerësi të butë, sipërfaqja e tokës përmes rrezatimit efektiv humbet rreth gjysmën e sasisë së nxehtësisë që merr nga rrezatimi diellor i zhytur. Duke thithur rrezatimin tokësor dhe duke dërguar kundër-rrezatimin në sipërfaqen e tokës, atmosfera redukton ftohjen e kësaj sipërfaqeje gjatë natës. Gjatë ditës, ai bën pak për të parandaluar ngrohjen e sipërfaqes së Tokës. Ky ndikim i atmosferës së tokës në regjimin termik të sipërfaqes së tokës quhet Efekti serrë. Kështu, fenomeni i efektit serë konsiston në mbajtjen e nxehtësisë pranë sipërfaqes së Tokës. Një rol të rëndësishëm në këtë proces luajnë gazrat me origjinë teknologjike, kryesisht dioksidi i karbonit, përqendrimi i të cilit në zonat urbane është veçanërisht i lartë. Por roli kryesor ende i takon gazeve me origjinë natyrore.

Substanca kryesore në atmosferë që thith rrezatimin me valë të gjata nga Toka dhe dërgon rrezatimin prapa është avujt e ujit. Thith pothuajse të gjithë rrezatimin me valë të gjata, me përjashtim të diapazonit të gjatësisë së valës nga 8,5 deri në 12 mikron, i cili quhet "dritarja e transparencës" avujt e ujit. Vetëm në këtë interval rrezatimi tokësor kalon në hapësirën botërore përmes atmosferës. Përveç avullit të ujit, dioksidi i karbonit thith fuqishëm rrezatimin e valëve të gjata, dhe është në dritaren e transparencës së avullit të ujit që ozoni është shumë më i dobët, si dhe metani, oksidi i azotit, klorofluorokarburet (freonet) dhe disa papastërti të tjera gazi.

Mbajtja e nxehtësisë afër sipërfaqes së tokës është një proces shumë i rëndësishëm për ruajtjen e jetës. Pa të, temperatura mesatare e Tokës do të ishte 33 ° C më e ulët se ajo aktuale, dhe organizmat e gjallë vështirë se mund të jetonin në Tokë. Prandaj, çështja nuk është në efektin serrë si i tillë (në fund të fundit, ai lindi që nga momenti i formimit të atmosferës), por në faktin se nën ndikimin e aktivitetit antropogjen, fitojnë këtë efekt. Arsyeja është në rritje të shpejtë përqendrimet e gazeve serrë me origjinë teknologjike, kryesisht - CO 2 të emetuara gjatë djegies së lëndëve djegëse fosile. Kjo mund të çojë në faktin se me të njëjtin rrezatim hyrës, përqindja e nxehtësisë së mbetur në planet do të rritet, dhe, rrjedhimisht, do të rritet edhe temperatura e sipërfaqes së tokës dhe atmosferës. Gjatë 100 viteve të fundit, temperatura e ajrit të planetit tonë është rritur mesatarisht me 0,6 ° C.

Besohet se nëse përqendrimi i CO2 dyfishohet në krahasim me vlerën e tij para-industriale, ngrohja globale do të jetë rreth 3°C (sipas vlerësimeve të ndryshme, nga 1,5 në 5,5°C). Në të njëjtën kohë, ndryshimet më të mëdha duhet të ndodhin në troposferën e gjerësive gjeografike në vjeshtë. periudha e dimrit. Si rezultat, akulli në Arktik dhe Antarktidë do të fillojë të shkrihet dhe niveli i Oqeanit Botëror do të fillojë të rritet. Kjo rritje mund të shkojë nga 25 deri në 165 cm, që do të thotë se shumë qytete që ndodhen në zonat bregdetare të deteve dhe oqeaneve do të përmbyten.

Kështu, kjo është një çështje shumë e rëndësishme që prek jetën e miliona njerëzve. Me këtë në mendje, në vitin 1988 u mbajt Konferenca e parë Ndërkombëtare mbi problemin e ndryshimeve klimatike antropogjene në Toronto. Shkencëtarët kanë arritur në përfundimin se pasojat e rritjes së efektit serë për shkak të rritjes së përmbajtjes së dioksidit të karbonit në atmosferë janë të dytat pas pasojave të një lufte bërthamore globale. Në të njëjtën kohë, në Kombet e Bashkuara (OKB) u formua Paneli Ndërqeveritar për Ndryshimet Klimatike (IPCC). IPCC - Paneli Ndërqeveritar për Ndryshimet Klimatike), i cili studion ndikimin e rritjes së temperaturës së sipërfaqes në klimë, ekosistemin e Oqeanit Botëror, biosferën në tërësi, duke përfshirë jetën dhe shëndetin e popullsisë së planetit.

Në vitin 1992, në Nju Jork u miratua Konventa Kuadër për Ndryshimet Klimatike (FCCC), qëllimi kryesor i së cilës u shpall për të siguruar stabilizimin e përqendrimeve të gazit serrë në atmosferë në nivele që do të parandalonin pasojat e rrezikshme të ndërhyrjes njerëzore në sistemin klimatik. . Për zbatimin praktik të konventës në dhjetor 1997 në Kioto (Japoni) në një konferencë ndërkombëtare, u miratua Protokolli i Kiotos. Ai përcakton kuota specifike për emetimet e gazeve serrë nga vendet anëtare, përfshirë Rusinë, e cila e ratifikoi këtë Protokoll në 2005.

Në kohën e shkrimit të këtij libri, një nga konferencat më të fundit për ndryshimet klimatike është Konferenca e Klimës në Paris, e cila u zhvillua nga 30 nëntori deri më 12 dhjetor 2015. Qëllimi i kësaj konference është nënshkrimi i një marrëveshjeje ndërkombëtare për frenimin e rritjes. në temperaturën mesatare të planetit deri në vitin 2100 jo më e lartë 2°C.

Pra, si rezultat i bashkëveprimit të rrjedhave të ndryshme të rrezatimit me valë të shkurtër dhe të gjatë, sipërfaqja e tokës merr dhe humb vazhdimisht nxehtësi. Vlera që rezulton e rrezatimit hyrës dhe dalës është bilanci i rrezatimit (AT), i cili përcakton gjendjen termike të sipërfaqes së tokës dhe shtresës sipërfaqësore të ajrit, përkatësisht ngrohjen ose ftohjen e tyre:

AT = P- «k - ?ef \u003d 60 - POR)-? ef =

= (5 "mëkat / ^ > + D) (l-A) -E ^ f \u003d B në + B a. (

Të dhënat e bilancit të rrezatimit nevojiten për të vlerësuar shkallën e ngrohjes dhe ftohjes së sipërfaqeve të ndryshme, si brenda vivo, dhe në mjedisin arkitektonik, llogaritja e regjimit termik të ndërtesave dhe strukturave, përcaktimi i avullimit, rezervave të nxehtësisë në tokë, rregullimi i ujitjes së fushave bujqësore dhe qëllime të tjera ekonomike kombëtare.

Metodat e matjes. Rëndësia kryesore e studimeve të ekuilibrit të rrezatimit të Tokës për të kuptuar modelet e klimës dhe formimin e kushteve mikroklimatike përcakton rolin themelor të të dhënave vëzhguese mbi përbërësit e tij - vëzhgime aktinometrike.

Në stacionet meteorologjike në Rusi, metoda termoelektrike matjet e flukseve të rrezatimit. Rrezatimi i matur thithet nga sipërfaqja e zezë marrëse e pajisjeve, shndërrohet në nxehtësi dhe ngroh kryqëzimet aktive të termopilit, ndërsa kryqëzimet pasive nuk nxehen nga rrezatimi dhe kanë një temperaturë më të ulët. Për shkak të ndryshimit në temperaturat e kryqëzimeve aktive dhe pasive, në daljen e termopilit lind një forcë termoelektromotore, e cila është proporcionale me intensitetin e rrezatimit të matur. Kështu, shumica e instrumenteve aktinometrike janë i afërm- ata nuk matin vetë flukset e rrezatimit, por sasitë proporcionale me to - fuqinë ose tensionin aktual. Për ta bërë këtë, pajisjet janë të lidhura, për shembull, me multimetra dixhitalë, dhe më parë me galvanometra tregues. Në të njëjtën kohë, në pasaportën e secilës pajisje, të ashtuquajturat "faktori i konvertimit" -çmimi i ndarjes së një instrumenti matës elektrik (W / m 2). Ky shumëzues llogaritet duke krahasuar leximet e një ose një instrumenti tjetër relativ me leximet absolute pajisje - pirheliometra.

Parimi i funksionimit të pajisjeve absolute është i ndryshëm. Pra, në pirheliometrin kompensues Angstrom, një pllakë metalike e nxirë ekspozohet ndaj diellit, ndërsa një pllakë tjetër e ngjashme mbetet në hije. Mes tyre lind një ndryshim i temperaturës, i cili transferohet në kryqëzimet e termoelementit të ngjitur në pllaka, dhe kështu ngacmohet një rrymë termoelektrike. Në këtë rast, rryma nga bateria kalon nëpër pllakën me hije derisa të nxehet në të njëjtën temperaturë si pllaka në diell, pas së cilës rryma termoelektrike zhduket. Me fuqinë e rrymës "kompensuese" të kaluar, mund të përcaktoni sasinë e nxehtësisë së marrë nga pllaka e nxirë, e cila, nga ana tjetër, do të jetë e barabartë me sasinë e nxehtësisë së marrë nga Dielli nga pllaka e parë. Kështu, është e mundur të përcaktohet sasia e rrezatimit diellor.

Në stacionet meteorologjike të Rusisë (dhe më parë - BRSS), duke kryer vëzhgime të përbërësve të bilancit të rrezatimit, homogjeniteti i serisë së të dhënave aktinometrike sigurohet nga përdorimi i të njëjtit lloj instrumentesh dhe kalibrimi i tyre i kujdesshëm, si dhe si të njëjtat metoda matjeje dhe përpunimi të të dhënave. Si marrës të rrezatimit diellor integral (

Në aktinometrin termoelektrik Savinov-Yanishevsky, pamjen e cila është paraqitur në Fig. 1.6, pjesa marrëse është një disk i hollë metalik i nxirë me fletë argjendi, në të cilin kryqëzimet e çuditshme (aktive) të termopilit janë ngjitur përmes izolimit. Gjatë matjeve, ky disk thith rrezatimin diellor, si rezultat i të cilit rritet temperatura e diskut dhe kryqëzimeve aktive. Kryqëzimet e njëtrajtshme (pasive) ngjiten përmes izolimit në unazën e bakrit në kutinë e pajisjes dhe kanë një temperaturë afër temperaturës së jashtme. Ky ndryshim i temperaturës, kur qarku i jashtëm i termopilit është i mbyllur, krijon një rrymë termoelektrike, forca e së cilës është proporcionale me intensitetin e rrezatimit diellor.

Oriz. 1.6.

Në një piranometër (Fig. 1.7), pjesa marrëse është më së shpeshti një bateri termoelementesh, për shembull, nga manganina dhe konstantani, me kryqëzime të nxira dhe të bardha, të cilat nxehen ndryshe nën veprimin e rrezatimit hyrës. Pjesa marrëse e pajisjes duhet të ketë një pozicion horizontal në mënyrë që të perceptojë rrezatimin e shpërndarë nga e gjithë qielli. Nga rrezatimi i drejtpërdrejtë, piranometri është i hijezuar nga një ekran, dhe nga rrezatimi që vjen i atmosferës mbrohet nga një kapak xhami. Kur matni rrezatimin total, piranometri nuk është i hijezuar nga rrezet e drejtpërdrejta.

Oriz. 1.7.

Një pajisje e veçantë (pllakë e palosshme) ju lejon të vendosni kokën e piranometrit në dy pozicione: marrësi lart dhe marrësi poshtë. Në rastin e fundit, piranometri mat rrezatimin me valë të shkurtër të reflektuar nga sipërfaqja e tokës. Në vëzhgimet e rrugës, të ashtuquajturat kamping albe-metër, e cila është një kokë piranometri e lidhur me një suspension të përkulur me një dorezë.

Matësi i bilancit termoelektrik përbëhet nga një trup me një termopil, dy pllaka marrëse dhe një dorezë (Fig. 1.8). Trupi në formë disku (/) ka një prerje katrore ku është fiksuar termopili (2). trajtoj ( 3 ), i ngjitur në trup, shërben për të instaluar matësin e balancës në raft.

Oriz. 1.8.

Njëra pllakë marrëse e nxirë e matësit të bilancit drejtohet lart, tjetra poshtë, drejt sipërfaqes së tokës. Parimi i funksionimit të një matësi të ekuilibrit pa hije bazohet në faktin se të gjitha llojet e rrezatimit që vijnë në sipërfaqen aktive (Y, /) dhe E a), absorbohen nga sipërfaqja marrëse e nxirë e pajisjes, e kthyer nga lart, dhe të gjitha llojet e rrezatimit që largohen nga sipërfaqja aktive (/? k, /? l dhe E 3), absorbohet nga pllaka e drejtuar nga poshtë. Çdo pllakë marrëse vetë lëshon gjithashtu rrezatim me valë të gjatë, përveç kësaj, ka shkëmbim nxehtësie me ajrin përreth dhe trupin e pajisjes. Sidoqoftë, për shkak të përçueshmërisë së lartë termike të trupit, ndodh një transferim i madh i nxehtësisë, i cili nuk lejon formimin e një ndryshimi të konsiderueshëm të temperaturës midis pllakave marrëse. Për këtë arsye, vetë-rrezatimi i të dy pllakave mund të neglizhohet dhe diferenca në ngrohjen e tyre mund të përdoret për të përcaktuar vlerën e bilancit të rrezatimit të çdo sipërfaqeje në rrafshin e së cilës ndodhet matësi i bilancit.

Meqenëse sipërfaqet marrëse të njehsorit të bilancit nuk janë të mbuluara me një kube xhami (përndryshe do të ishte e pamundur të matej rrezatimi me valë të gjatë), leximet e kësaj pajisjeje varen nga shpejtësia e erës, e cila zvogëlon diferencën e temperaturës midis sipërfaqeve marrëse. Për këtë arsye, leximet e matësit të bilancit çojnë në kushte qetësie, duke matur më parë shpejtësinë e erës në nivelin e pajisjes.

Për regjistrim automatik matjet, rryma termoelektrike që lind në pajisjet e përshkruara më sipër futet në një potenciometër elektronik vetëregjistrues. Ndryshimet në fuqinë aktuale regjistrohen në një shirit letre në lëvizje, ndërsa aktinometri duhet të rrotullohet automatikisht në mënyrë që pjesa e tij marrëse të ndjekë Diellin dhe piranometri duhet të jetë gjithmonë i hijezuar nga rrezatimi i drejtpërdrejtë me një mbrojtje unazore të veçantë.

Vëzhgimet aktinometrike, në ndryshim nga vëzhgimet kryesore meteorologjike, kryhen gjashtë herë në ditë në orët e mëposhtme: 00:30, 06:30, 09:30, 12:30, 15:30 dhe 18:30. Meqenëse intensiteti i të gjitha llojeve të rrezatimit me valë të shkurtër varet nga lartësia e Diellit mbi horizont, koha e vëzhgimeve përcaktohet sipas do të thotë koha diellore stacionet.

vlerat karakteristike. Vlerat e flukseve direkte dhe totale të rrezatimit luajnë një nga rolet më të rëndësishme në analizën arkitekturore dhe klimatike. Me konsideratën e tyre lidhet orientimi i ndërtesave në anët e horizontit, zgjidhja hapësinore dhe koloristike e tyre, shtrirja e brendshme, dimensionet e hapjeve të dritës dhe një sërë veçorish të tjera arkitekturore. Prandaj, variacioni ditor dhe vjetor i vlerave karakteristike do të merret parasysh për këto vlera të rrezatimit diellor.

Ndriçimi i energjisë rrezatimi i drejtpërdrejtë diellor në një qiell pa re varet nga lartësia e diellit, vetitë e atmosferës në rrugën e rrezeve të diellit, të karakterizuara nga faktori i transparencës(një vlerë që tregon se çfarë fraksioni i rrezatimit diellor arrin sipërfaqen e tokës gjatë një incidence të madhe të dritës së diellit) dhe gjatësinë e kësaj rruge.

Rrezatimi i drejtpërdrejtë diellor me një qiell pa re ka një ndryshim ditor mjaft të thjeshtë me një maksimum rreth mesditës (Fig. 1.9). Siç vijon nga figura, gjatë ditës, fluksi i rrezatimit diellor fillimisht me shpejtësi, më pas rritet më ngadalë nga lindja e diellit në mesditë dhe në fillim ngadalë, pastaj zvogëlohet me shpejtësi nga mesdita në perëndim të diellit. Ndryshimet në rrezatimin e mesditës së qiellit të kthjellët në janar dhe korrik janë kryesisht për shkak të ndryshimeve në lartësinë e mesditës së Diellit, e cila është më e ulët në dimër sesa në verë. Në të njëjtën kohë, në rajonet kontinentale, shpesh vërehet një asimetri e variacionit ditor, për shkak të ndryshimit në transparencën e atmosferës në orët e mëngjesit dhe të pasdites. Transparenca e atmosferës ndikon edhe në rrjedhën vjetore të vlerave mesatare mujore të rrezatimit direkt diellor. Rrezatimi maksimal me një qiell pa re mund të zhvendoset në muajt e pranverës, pasi në pranverë përmbajtja e pluhurit dhe lagështia e atmosferës është më e ulët se në vjeshtë.

5 1, kW/m 2

b", kW / m 2

Oriz. 1.9.

dhe në kushte mesatare të vranësisë (b):

7 - në sipërfaqe pingul me rrezet në korrik; 2 - në një sipërfaqe horizontale në korrik; 3 - në një sipërfaqe pingule në janar; 4 - në një sipërfaqe horizontale në janar

Vranësia redukton ardhjen e rrezatimit diellor dhe mund të ndryshojë ndjeshëm rrjedhën e tij ditore, e cila manifestohet në raportin e shumave orare para dhe pas mesditës. Kështu, në shumicën e rajoneve kontinentale të Rusisë në muajt pranverë-verë, sasitë e rrezatimit të drejtpërdrejtë në orë në orët para mesditës janë më të mëdha se në pasdite (Fig. 1.9, b). Kjo përcaktohet kryesisht nga ecuria ditore e vranësisë, e cila fillon të zhvillohet në orën 9-10 të mëngjesit dhe arrin maksimumin pasdite, duke ulur kështu rrezatimin. Ulja e përgjithshme e fluksit të rrezatimit të drejtpërdrejtë diellor në kushtet aktuale me re mund të jetë shumë domethënëse. Për shembull, në Vladivostok, me klimën e tij musonike, këto humbje në verë arrijnë në 75%, dhe në Shën Petersburg, edhe mesatarisht në vit, retë nuk transmetojnë 65% të rrezatimit të drejtpërdrejtë në sipërfaqen e tokës, në Moskë - rreth gjysma.

Shpërndarja shumat vjetore Rrezatimi i drejtpërdrejtë diellor nën retë mesatare mbi territorin e Rusisë është paraqitur në fig. 1.10. Në një masë të madhe, ky faktor, i cili zvogëlon sasinë e rrezatimit diellor, varet nga qarkullimi i atmosferës, gjë që çon në një shkelje të shpërndarjes gjeografike të rrezatimit.

Siç shihet nga figura, në tërësi, sasitë vjetore të rrezatimit të drejtpërdrejtë që mbërrijnë në një sipërfaqe horizontale rriten nga gjerësia gjeografike e lartë në atë më të ulët nga 800 në pothuajse 3000 MJ/m2. Një numër i madh resh në pjesën evropiane të Rusisë çon në një ulje të totalit vjetor në krahasim me rajonet e Siberisë Lindore, ku, kryesisht për shkak të ndikimit të anticiklonit aziatik, totalet vjetore rriten në dimër. Në të njëjtën kohë, musoni i verës çon në një ulje të fluksit vjetor të rrezatimit në zonat bregdetare në Lindjen e Largët. Gama e ndryshimeve në intensitetin e mesditës së rrezatimit të drejtpërdrejtë diellor në territorin e Rusisë varion nga 0,54-0,91 kW / m 2 në verë në 0,02-0,43 kW / m 2 në dimër.

rrezatimi i shpërndarë, mbërritja në një sipërfaqe horizontale ndryshon edhe gjatë ditës, duke u rritur para mesditës dhe duke u zvogëluar pas saj (Fig. 1.11).

Ashtu si në rastin e rrezatimit të drejtpërdrejtë diellor, ardhja e rrezatimit të shpërndarë ndikohet jo vetëm nga lartësia e diellit dhe gjatësia e ditës, por edhe nga transparenca e atmosferës. Sidoqoftë, një rënie në këtë të fundit çon në një rritje të rrezatimit të shpërndarë (në kontrast me rrezatimin e drejtpërdrejtë). Për më tepër, rrezatimi i shpërndarë varet nga vrenjtja në një gamë shumë të gjerë: nën retë mesatare, mbërritja e tij është më shumë se dyfishi i vlerave të vërejtura në një qiell të pastër. Në disa ditë, vranësirat e rritin këtë shifër me 3-4 herë. Kështu, rrezatimi i shpërndarë mund të plotësojë ndjeshëm vijën e drejtpërdrejtë, veçanërisht në një pozicion të ulët të Diellit.

Oriz. 1.10. Rrezatimi i drejtpërdrejtë diellor që arrin në një sipërfaqe horizontale me re mesatare, MJ / m 2 në vit (1 MJ / m 2 \u003d 0,278 kW h / m 2)

/), kW / m 2 0,3 g

• 0,2 -
• 0,1 -

4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 orë

Oriz. 1.11.

dhe në kushte mesatare me re (b)

Vlera e rrezatimit diellor të shpërndarë në tropikët është nga 50 në 75% të drejtpërdrejtë; në gjerësi gjeografike 50-60° është afër vijës së drejtë, dhe në gjerësi gjeografike të larta tejkalon rrezatimin e drejtpërdrejtë diellor për pothuajse të gjithë vitin.

Një faktor shumë i rëndësishëm që ndikon në fluksin e rrezatimit të shpërndarë është albedo sipërfaqja e poshtme. Nëse albedo është mjaft e lartë, atëherë rrezatimi i reflektuar nga sipërfaqja e poshtme, i shpërndarë nga atmosfera në drejtim të kundërt, mund të shkaktojë një rritje të konsiderueshme në ardhjen e rrezatimit të shpërndarë. Efekti është më i theksuar në prani të mbulesës së borës, e cila ka reflektueshmërinë më të lartë.

Rrezatimi total në një qiell pa re (rrezatimi i mundshëm) varet nga gjerësia gjeografike e vendit, lartësia e diellit, vetitë optike të atmosferës dhe natyra e sipërfaqes së poshtme. Në kushtet e qiellit të kthjellët, ai ka një variacion të thjeshtë ditor me një maksimum në mesditë. Asimetria e variacionit ditor, karakteristikë e rrezatimit të drejtpërdrejtë, manifestohet pak në rrezatimin total, pasi ulja e rrezatimit të drejtpërdrejtë për shkak të rritjes së turbulltësisë atmosferike në gjysmën e dytë të ditës kompensohet nga një rritje e rrezatimit të shpërndarë për shkak të i njëjti faktor. Në kursin vjetor, intensiteti maksimal i rrezatimit total me një qiell pa re në pjesën më të madhe të territorit

Territori i Rusisë vërehet në qershor për shkak të lartësisë maksimale të diellit në mesditë. Sidoqoftë, në disa rajone ky ndikim mbivendoset nga ndikimi i transparencës atmosferike dhe maksimumi zhvendoset në maj (për shembull, në Transbaikalia, Primorye, Sakhalin dhe në një numër rajonesh të Siberisë Lindore). Shpërndarja e rrezatimit total mujor dhe vjetor diellor në një qiell pa re është dhënë në tabelë. 1.9 dhe në fig. 1.12 si vlera mesatare të gjerësisë gjeografike.

Nga tabela dhe figura e mësipërme shihet se në të gjitha stinët e vitit si intensiteti ashtu edhe sasia e rrezatimit rritet nga veriu në jug në përputhje me ndryshimin e lartësisë së diellit. Përjashtim bën periudha nga maji deri në korrik, kur kombinimi i një dite të gjatë dhe lartësisë së diellit siguron vlera mjaft të larta të rrezatimit total në veri dhe, në përgjithësi, në territorin e Rusisë, fusha e rrezatimit është e paqartë, d.m.th. nuk ka gradient të theksuar.

Tabela 1.9

Rrezatimi total diellor në një sipërfaqe horizontale

me një qiell pa re (kW h / m 2)

Oriz. 1.12. Rrezatimi total diellor në një sipërfaqe horizontale me një qiell pa re në gjerësi të ndryshme (1 MJ / m 2 \u003d 0,278 kWh / m 2)

Në prani të reve rrezatimi total diellor përcaktohet jo vetëm nga numri dhe forma e reve, por edhe nga gjendja e diskut diellor. Me diskun diellor të tejdukshëm nëpër re, rrezatimi total, krahasuar me kushtet pa re, madje mund të rritet për shkak të rritjes së rrezatimit të shpërndarë.

Për kushtet mesatare me re, vërehet një kurs ditor plotësisht i rregullt i rrezatimit total: një rritje graduale nga lindja e diellit në mesditë dhe një rënie nga mesdita në perëndim të diellit. Në të njëjtën kohë, rrjedha ditore e vranësisë cenon simetrinë e rrjedhës në raport me mesditën, e cila është karakteristike për një qiell pa re. Kështu, në shumicën e rajoneve të Rusisë gjatë periudhës së ngrohtë, vlerat e rrezatimit total para mesditës janë 3-8% më të larta se vlerat e pasdites, me përjashtim të rajoneve musonore të Lindjes së Largët, ku raporti është i kundërt. . Në rrjedhën vjetore të shumave mesatare mujore shumëvjeçare të rrezatimit total, së bashku me faktorin përcaktues astronomik, shfaqet një faktor qarkullimi (nëpërmjet ndikimit të vrenjturës), kështu që maksimumi mund të zhvendoset nga qershori në korrik dhe madje deri në maj ( Fig. 1.13).

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

m. Chelyuskin

Salekhard

Arkhangelsk

Shën Petersburg

Petropavlovsk

Kamchatsky

Khabarovsk

Astrakhan

Oriz. 1.13. Rrezatimi total diellor në një sipërfaqe horizontale në qytetet individuale të Rusisë në kushte reale të reve (1 MJ / m 2 \u003d 0,278 kWh / m 2)

5", MJ/m 2 700

Pra, ardhja reale mujore dhe vjetore e rrezatimit total është vetëm një pjesë e të mundshmes. Devijimet më të mëdha të sasive reale nga ato të mundshme gjatë verës vërehen në Lindjen e Largët, ku vranësirat reduktojnë rrezatimin total me 40-60%. Në përgjithësi, të ardhurat totale vjetore të rrezatimit total ndryshojnë në të gjithë territorin e Rusisë në drejtimin gjerësor, duke u rritur nga 2800 MJ / m 2 në brigjet e deteve veriore në 4800-5000 MJ / m 2 në rajonet jugore të Rusisë - Kaukazi i Veriut, rajoni i Vollgës së Poshtme, Transbaikalia dhe Primorsky Krai (Fig. 1.14).

Oriz. 1.14. Rrezatimi total që hyn në një sipërfaqe horizontale, MJ / m 2 në vit

Në verë, ndryshimet në rrezatimin total diellor në kushte reale të reve midis qyteteve të vendosura në gjerësi të ndryshme nuk janë aq "dramatike" sa mund të duket në shikim të parë. Për pjesën evropiane të Rusisë nga Astrakhani në Kepin Chelyuskin, këto vlera shtrihen në intervalin 550-650 MJ/m 2. Në dimër, në shumicën e qyteteve, me përjashtim të Arktikut, ku fillon nata polare, rrezatimi total është 50-150 MJ / m 2 në muaj.

Për krahasim: vlerat mesatare të nxehtësisë për janarin për 1 zonë urbane (llogaritur sipas të dhënave aktuale për Moskën) variojnë nga 220 MJ/m2 në muaj në qendrat e zhvillimit urban në 120-150 MJ/m2 në zonat ndërkryesore me zhvillim rezidencial me densitet të ulët. Në territoret e zonave të magazinimit industrial dhe komunal, indeksi i nxehtësisë në janar është 140 MJ/m 2 . Rrezatimi total diellor në Moskë në janar është 62 MJ/m2. Kështu, në koha e dimrit për shkak të përdorimit të rrezatimit diellor, është e mundur të mbulohet jo më shumë se 10-15% (duke marrë parasysh efikasitetin e paneleve diellore 40%) të vlerës kalorifike të llogaritur të ndërtesave me densitet të mesëm edhe në Irkutsk dhe Yakutsk, të njohura për moti i tyre me diell dimëror, edhe nëse territori i tyre është plotësisht i mbuluar me panele fotovoltaike.

Në verë, rrezatimi total diellor rritet me 6-9 herë, dhe konsumi i nxehtësisë zvogëlohet me 5-7 herë në krahasim me dimrin. Vlerat e nxehtësisë në korrik ulen në 35 MJ/m 2 ose më pak në zonat e banuara dhe 15 MJ/m 2 ose më pak në zonat industriale, d.m.th. deri në vlera që përbëjnë jo më shumë se 3-5% të totalit të rrezatimit diellor. Prandaj, në verë, kur kërkesa për ngrohje dhe ndriçim është minimale, ka një tepricë të këtij burimi natyror të rinovueshëm në të gjithë Rusinë që nuk mund të përdoret, gjë që vë edhe një herë në dyshim mundësinë e përdorimit të paneleve fotovoltaike, të paktën në qytete dhe ndërtesa banimi.

Konsumi i energjisë elektrike (pa ngrohje dhe furnizim me ujë të ngrohtë), i shoqëruar edhe me shpërndarjen e pabarabartë të sipërfaqes totale të ndërtesës, dendësisë së popullsisë dhe qëllimit funksional të territoreve të ndryshme, është në

Ngrohtësia - një tregues mesatar i konsumit të të gjitha llojeve të energjisë (energji elektrike, ngrohje, furnizim me ujë të nxehtë) për 1 m 2 të sipërfaqes së ndërtesës.

raste nga 37 MJ / m 2 në muaj (llogaritur si 1/12 e shumës vjetore) në zonat me ndërtim të dendur dhe deri në 10-15 MJ / m 2 në muaj në zonat me densitet të ulët ndërtimi. Gjatë ditës dhe verës, konsumi i energjisë elektrike bie natyrshëm. Dendësia e konsumit të energjisë elektrike në korrik në shumicën e zonave të zhvillimit rezidencial dhe të përzier është 8-12 MJ/m 2 me rrezatim total diellor në kushte reale me re në Moskë rreth 600 MJ/m 2 . Kështu, për të mbuluar nevojat në furnizimin me energji elektrike të zonave urbane (për shembull, Moska), kërkohet të përdoret vetëm rreth 1,5-2% e rrezatimit diellor. Pjesa tjetër e rrezatimit, nëse asgjësohet, do të jetë e tepërt. Në të njëjtën kohë, mbetet për t'u zgjidhur çështja e akumulimit dhe ruajtjes së rrezatimit diellor të ditës për ndriçimin në mbrëmje dhe natën, kur ngarkesat në sistemet e furnizimit me energji elektrike janë maksimale dhe dielli pothuajse ose nuk shkëlqen. Kjo do të kërkojë transmetimin e energjisë elektrike në distanca të gjata midis zonave ku Dielli është ende mjaft i lartë, dhe atyre ku Dielli tashmë ka perënduar nën horizont. Në të njëjtën kohë, humbjet e energjisë elektrike në rrjete do të jenë të krahasueshme me kursimet e saj nëpërmjet përdorimit të paneleve fotovoltaike. Ose duhet të përdorni bateritë kapacitet të madh, prodhimi, instalimi dhe asgjësimi i mëpasshëm i të cilave do të kërkojë kosto energjie, të cilat nuk ka gjasa të mbulohen nga kursimet e energjisë të akumuluara gjatë gjithë periudhës së funksionimit të tyre.

Një faktor tjetër jo më pak i rëndësishëm që e bën të dyshimtë mundësinë e kalimit në Panele diellore si një burim alternativ i furnizimit me energji elektrike në shkallë qyteti, është se, në fund të fundit, funksionimi i qelizave fotovoltaike do të çojë në një rritje të ndjeshme të rrezatimit diellor të përthithur në qytet, dhe për rrjedhojë, në një rritje të temperaturës së ajrit në qytet gjatë verës. . Kështu, në të njëjtën kohë me ftohjen për shkak të fotopaneleve dhe kondicionerëve të fuqizuar prej tyre, do të ketë një rritje të përgjithshme të temperaturës së ajrit në qytet, e cila përfundimisht do të anulojë të gjitha përfitimet ekonomike dhe mjedisore nga kursimi i energjisë elektrike nëpërmjet përdorimit të pajisjeve ende shumë të shtrenjta. panele fotovoltaike..

Nga kjo rrjedh se instalimi i pajisjeve për shndërrimin e rrezatimit diellor në energji elektrike justifikon veten në një listë shumë të kufizuar rastesh: vetëm në verë, vetëm në rajone klimatike me mot të thatë, të nxehtë, me re, vetëm në qytete të vogla ose vendbanime vilat individuale, dhe vetëm nëse kjo energji elektrike përdoret për funksionimin e instalimeve për klimatizimin dhe ajrimin e mjedisit të brendshëm të ndërtesave. Në raste të tjera - zona të tjera, kushte të tjera urbane dhe në periudha të tjera të vitit - përdorimi i paneleve fotovoltaike dhe kolektorëve diellorë për nevojat e furnizimit me energji elektrike dhe ngrohje të ndërtesave të zakonshme në qytetet e mesme dhe të mëdha të vendosura në një klimë të butë është joefikas.

Rëndësia bioklimatike e rrezatimit diellor. Roli vendimtar i ndikimit të rrezatimit diellor në organizmat e gjallë reduktohet në pjesëmarrjen në formimin e ekuilibrave të tyre të rrezatimit dhe nxehtësisë për shkak të energjisë termike në pjesët e dukshme dhe infra të kuqe të spektrit diellor.

Rrezet e dukshme kanë rëndësi të veçantë për organizmat. Shumica e kafshëve, si njerëzit, janë të mirë në dallimin e përbërjes spektrale të dritës, dhe disa insekte mund të shohin edhe në rrezen ultravjollcë. Prania e shikimit të dritës dhe orientimit të dritës është një faktor i rëndësishëm mbijetese. Për shembull, tek njerëzit, prania e vizionit me ngjyra është një nga faktorët më psiko-emocionalë dhe optimizues të jetës. Qëndrimi në errësirë ​​ka efektin e kundërt.

Siç e dini, bimët e gjelbra sintetizojnë lëndën organike dhe, rrjedhimisht, prodhojnë ushqim për të gjithë organizmat e tjerë, përfshirë njerëzit. Ky proces më i rëndësishëm për jetën ndodh gjatë asimilimit të rrezatimit diellor dhe bimët përdorin një gamë të caktuar të spektrit në diapazonin e gjatësisë valore prej 0,38-0,71 mikron. Ky rrezatim quhet rrezatimi aktiv fotosintetik(PAR) dhe është shumë i rëndësishëm për produktivitetin e bimëve.

Pjesa e dukshme e dritës krijon dritë natyrale. Në lidhje me të, të gjitha bimët ndahen në dritëdashëse dhe tolerante ndaj hijeve. Ndriçimi i pamjaftueshëm shkakton dobësim të kërcellit, dobëson formimin e veshëve dhe kallinjve në bimë, zvogëlon përmbajtjen e sheqerit dhe sasinë e vajrave në bimë të kultivuara, ua vështirëson përdorimin e ushqimit mineral dhe plehrave.

Veprim biologjik rrezet infra të kuqe përbëhet nga efekt termik kur ato përthithen nga indet e bimëve dhe kafshëve. Në këtë rast, energjia kinetike e molekulave ndryshon, dhe elektrike dhe proceset kimike. Për shkak të rrezatimit infra të kuq kompensohet mungesa e nxehtësisë (sidomos në rajonet malore dhe në gjerësi të mëdha gjeografike) të marra nga bimët dhe kafshët nga hapësira përreth.

Rrezatimi ultravjollcë sipas vetive biologjike dhe efekteve te njerëzit, është zakon të ndahet në tre zona: zona A - me gjatësi vale nga 0,32 në 0,39 mikron; rajoni B, nga 0,28 në 0,32 μm dhe rajoni C, nga 0,01 në 0,28 μm. Zona A karakterizohet nga një efekt biologjik relativisht i shprehur dobët. Shkakton vetëm fluoreshencën e një serie çështje organike, tek njerëzit, kontribuon në formimin e pigmentit në lëkurë dhe eritemë të lehtë (skuqje të lëkurës).

Rrezet e zonës B janë shumë më aktive. Reagimet e ndryshme të organizmave ndaj rrezatimit ultravjollcë, ndryshimet në lëkurë, gjak etj. kryesisht për shkak të tyre. Një efekt i njohur vitaminë-formues i dritës ultravjollcë është se ergosteroni i lëndëve ushqyese shndërrohet në vitaminë O, e cila ka një efekt të fortë stimulues në rritje dhe metabolizëm.

Rrezet e rajonit C kanë efektin më të fuqishëm biologjik në qelizat e gjalla. Efekti baktericid i dritës së diellit është kryesisht për shkak të tyre. Në doza të vogla, rrezet ultravjollcë janë të nevojshme për bimët, kafshët dhe njerëzit, veçanërisht fëmijët. Sidoqoftë, në sasi të mëdha, rrezet e rajonit C janë të dëmshme për të gjitha gjallesat, dhe jeta në Tokë është e mundur vetëm sepse ky rrezatim me valë të shkurtër është pothuajse plotësisht i bllokuar nga shtresa e ozonit të atmosferës. Zgjidhja e çështjes së ndikimit të dozave të tepërta të rrezatimit ultravjollcë në biosferë dhe njerëzit është bërë veçanërisht e rëndësishme në dekadat e fundit për shkak të varfërimit të shtresës së ozonit të atmosferës së Tokës.

Efekti i rrezatimit ultravjollcë (UVR), që arrin në sipërfaqen e tokës, në një organizëm të gjallë është shumë i larmishëm. Siç u përmend më lart, në doza të moderuara, ka efekt i dobishëm: rrit vitalitetin, rrit rezistencën e organizmit ndaj sëmundjeve infektive. Mungesa e UVR-së çon në fenomene patologjike, të cilat quhen mungesë UV ose uria nga UV dhe manifestohen në mungesë të vitaminës E, e cila çon në një shkelje të metabolizmit të fosfor-kalciumit në trup.

UVR e tepërt mund të çojë në pasoja shumë të rënda: formimin e kancerit të lëkurës, zhvillimin e formacioneve të tjera onkologjike, shfaqjen e fotokeratitit ("verbëri nga bora"), fotokonjuktivit dhe madje edhe katarakte; shkelje e sistemit imunitar të organizmave të gjallë, si dhe proceseve mutagjene në bimë; ndryshimi i vetive dhe shkatërrimi i materialeve polimerike të përdorura gjerësisht në ndërtim dhe arkitekturë. Për shembull, UVR mund të çngjyrosë bojërat e fasadave ose të çojë në shkatërrim mekanik të përfundimit polimer dhe produkteve strukturore të ndërtimit.

Rëndësia arkitektonike dhe ndërtimore e rrezatimit diellor. Të dhënat e energjisë diellore përdoren në llogaritjen e bilancit të nxehtësisë së ndërtesave dhe sistemeve të ngrohjes dhe ajrit të kondicionuar, në analizimin e proceseve të plakjes së materialeve të ndryshme, duke marrë parasysh efektin e rrezatimit në gjendjen termike të një personi, duke zgjedhur përbërjen optimale të specieve të gjelbër. hapësira për rregullimin e një zone të caktuar dhe shumë qëllime të tjera. Rrezatimi diellor përcakton mënyrën e ndriçimit natyror të sipërfaqes së tokës, njohja e së cilës është e nevojshme gjatë planifikimit të konsumit të energjisë elektrike, projektimit të strukturave të ndryshme dhe organizimit të funksionimit të transportit. Kështu, regjimi i rrezatimit është një nga faktorët kryesorë të urbanistikës dhe arkitekturës dhe ndërtimit.

Insolimi i ndërtesave është një nga kushtet më të rëndësishme për higjienën e ndërtesave, prandaj, rrezatimi i sipërfaqeve me rrezet e diellit direkte i kushtohet vëmendje e veçantë si një faktor i rëndësishëm mjedisor. Në të njëjtën kohë, Dielli jo vetëm që ka një efekt higjienik në mjedisin e brendshëm, duke vrarë patogjenët, por gjithashtu ndikon psikologjikisht një person. Efekti i një rrezatimi të tillë varet nga kohëzgjatja e procesit të ekspozimit ndaj dritës së diellit, kështu që izolimi matet në orë, dhe kohëzgjatja e tij normalizohet nga dokumentet përkatëse të Ministrisë së Shëndetësisë të Rusisë.

Minimumi i kërkuar i rrezatimit diellor, i cili siguron kushte të rehatshme për mjedisin e brendshëm të ndërtesave, kushte për punë dhe kohë të lirë të një personi, përbëhet nga ndriçimi i kërkuar i ambienteve të banimit dhe punës, sasia e rrezatimit ultravjollcë që kërkohet për trupin e njeriut, sasia e nxehtësisë e përthithur nga gardhet e jashtme dhe e transferuar në ndërtesa, duke siguruar rehati termike në mjedisin e brendshëm. Në bazë të këtyre kërkesave merren vendime arkitektonike dhe planifikuese, përcaktohet orientimi i dhomave të ndenjes, kuzhinave, ambienteve të shërbimeve dhe të punës. Me një tepricë të rrezatimit diellor, sigurohet instalimi i lozhave, blindave, grilave dhe pajisjeve të tjera mbrojtëse nga dielli.

Rekomandohet të analizohen shumat e rrezatimit diellor (drejtpërdrejt dhe difuz) që mbërrijnë në sipërfaqe të ndryshme të orientuara (vertikale dhe horizontale) sipas shkallës së mëposhtme:

• më pak se 50 kW h / m 2 në muaj - rrezatim i parëndësishëm;
• 50-100 kW h / m 2 në muaj - rrezatim mesatar;
• 100-200 kW h / m 2 në muaj - rrezatim i lartë;
• më shumë se 200 kW h / m 2 në muaj - rrezatim i tepërt.

Me rrezatim të parëndësishëm, i cili vërehet në gjerësi të butë kryesisht në muajt e dimrit, kontributi i tij në ekuilibrin e nxehtësisë së ndërtesave është aq i vogël sa mund të neglizhohet. Me rrezatim mesatar në gjerësi të butë, ka një kalim në rajonin e vlerave negative të bilancit të rrezatimit të sipërfaqes së tokës dhe ndërtesave, strukturave, veshjeve artificiale, etj., të vendosura në të. Në këtë drejtim, ata fillojnë të humbasin më shumë energji termike në rrjedhën ditore sesa marrin nxehtësinë nga dielli gjatë ditës. Këto humbje në bilancin e nxehtësisë së ndërtesave nuk mbulohen nga burimet e brendshme të nxehtësisë (pajisjet elektrike, tubacionet e ujit të nxehtë, çlirimi metabolik i nxehtësisë së njerëzve, etj.), dhe ato duhet të kompensohen me punë. sistemet e ngrohjes- fillon periudha e ngrohjes.

Në rrezatim i lartë dhe në kushte reale me re, sfondi termik i zonës urbane dhe mjedisi i brendshëm i ndërtesave është në zonën e komfortit pa përdorimin e sistemeve artificiale të ngrohjes dhe ftohjes.

Me rrezatim të tepërt në qytetet me gjerësi të butë, veçanërisht ato të vendosura në një klimë të butë kontinentale dhe ashpër kontinentale, mbinxehja e ndërtesave, mjediset e tyre të brendshme dhe të jashtme mund të vërehet gjatë verës. Në këtë drejtim, arkitektët përballen me detyrën për të mbrojtur mjedisin arkitektonik nga izolimi i tepërt. Ata aplikojnë zgjidhje të përshtatshme të planifikimit të hapësirës, ​​zgjedhin orientimin optimal të ndërtesave në anët e horizontit, elementet arkitekturore të mbrojtjes nga dielli të fasadave dhe hapjet e dritës. Nëse mjetet arkitekturore për mbrojtjen nga mbinxehja nuk mjaftojnë, atëherë nevojitet kondicionimi artificial i mjedisit të brendshëm të ndërtesave.

Regjimi i rrezatimit ndikon gjithashtu në zgjedhjen e orientimit dhe dimensioneve të hapjeve të dritës. Me rrezatim të ulët, madhësia e hapjeve të dritës mund të rritet në çdo madhësi, me kusht që humbjet e nxehtësisë përmes gardheve të jashtme të mbahen në një nivel që nuk tejkalon standardin. Në rast të rrezatimit të tepërt, hapjet e dritës bëhen minimale në madhësi, duke siguruar kërkesat për izolim dhe ndriçim natyral të ambienteve.

Lehtësia e fasadave, e cila përcakton reflektueshmërinë e tyre (albedo), zgjidhet gjithashtu në bazë të kërkesave të mbrojtjes nga dielli ose, anasjelltas, duke marrë parasysh mundësinë e përthithjes maksimale të rrezatimit diellor në zonat me një klimë të lagësht të ftohtë dhe të ftohtë dhe me një nivel mesatar ose i ulët i rrezatimit diellor në muajt e verës. Për të zgjedhur materialet përballuese bazuar në reflektueshmërinë e tyre, është e nevojshme të dihet se sa rrezatim diellor hyn në muret e ndërtesave me orientime të ndryshme dhe cila është aftësia e materialeve të ndryshme për të thithur këtë rrezatim. Meqenëse ardhja e rrezatimit në mur varet nga gjerësia gjeografike e vendit dhe nga mënyra se si muri është i orientuar në lidhje me anët e horizontit, ngrohja e murit dhe temperatura brenda dhomave ngjitur me të do të varen nga kjo.

Kapaciteti absorbues i materialeve të ndryshme të përfundimit të fasadave varet nga ngjyra dhe gjendja e tyre (Tabela 1.10). Nëse dihen shumat mujore të rrezatimit diellor që hyn në muret e orientimeve të ndryshme 1 dhe albedo e këtyre mureve, atëherë është e mundur të përcaktohet sasia e nxehtësisë së përthithur prej tyre.

Tabela 1.10

Kapaciteti absorbues i materialeve të ndërtimit

Të dhënat për sasinë e rrezatimit diellor në hyrje (të drejtpërdrejtë dhe të shpërndarë) në një qiell pa re në sipërfaqe vertikale të orientimeve të ndryshme jepen në Ndërmarrjen e Përbashkët "Klimatologjia e Ndërtimit".

Zgjedhja e materialeve dhe ngjyrave të përshtatshme për ndërtimin e zarfeve, d.m.th. duke ndryshuar albedon e mureve, është e mundur të ndryshohet sasia e rrezatimit të thithur nga muri dhe, në këtë mënyrë, të zvogëlohet ose rritet ngrohja e mureve nga nxehtësia diellore. Kjo teknikë përdoret në mënyrë aktive në arkitekturën tradicionale të vendeve të ndryshme. Të gjithë e dinë se qytetet jugore dallohen nga një ngjyrë e përgjithshme e lehtë (e bardhë me dekor me ngjyra) të shumicës së ndërtesave të banimit, ndërsa, për shembull, qytetet skandinave janë kryesisht qytete të ndërtuara me tulla të errët ose që përdorin tesa me ngjyrë të errët për veshjen e ndërtesave.

Është llogaritur se 100 kWh/m 2 rrezatim të përthithur e rrit temperaturën e sipërfaqes së jashtme me rreth 4°C. Muret e ndërtesave në shumicën e rajoneve të Rusisë marrin një sasi të tillë rrezatimi në orë mesatarisht nëse janë të orientuara nga jugu dhe lindja, si dhe ato perëndimore, jugperëndimore dhe juglindore nëse janë prej tulla të errët dhe jo të suvatuara ose kanë suva me ngjyrë të errët.

Për të lëvizur nga temperatura mesatare e murit për një muaj pa marrë parasysh rrezatimin në karakteristikën më të përdorur në llogaritjet e inxhinierisë termike - temperaturën e ajrit të jashtëm, futet një shtesë shtesë e temperaturës. në, në varësi të sasisë mujore të rrezatimit diellor që thith muri VK(Fig. 1.15). Kështu, duke ditur intensitetin e rrezatimit total diellor që vjen në mur dhe albedon e sipërfaqes së këtij muri, është e mundur të llogaritet temperatura e tij duke futur një korrigjim të duhur të temperaturës së ajrit.

VK, kWh/m2

Oriz. 1.15. Rritja e temperaturës së sipërfaqes së jashtme të murit për shkak të thithjes së rrezatimit diellor

Në rastin e përgjithshëm, shtimi i temperaturës për shkak të rrezatimit të absorbuar përcaktohet në kushte të barabarta, d.m.th. në të njëjtën temperaturë të ajrit, lagështi dhe rezistencë termike të mbështjellësit të ndërtesës, pavarësisht nga shpejtësia e erës.

Në mot të kthjellët në mesditë, muret jugore, para mesditës - juglindore dhe pasdite - jugperëndimore mund të thithin deri në 350-400 kWh / m 2 nxehtësi diellore dhe të nxehen në mënyrë që temperatura e tyre të kalojë 15-20 ° C ajrin e jashtëm. temperatura. Kjo krijon temperaturë të madhe kon-

amanet midis mureve të së njëjtës ndërtesë. Këto kontraste në disa zona rezultojnë të jenë domethënëse jo vetëm në verë, por edhe në sezonin e ftohtë me mot me diell me erë të ulët, madje edhe në temperatura shumë të ulëta të ajrit. Veçanërisht i nënshtrohet mbinxehjes së rëndë konstruksione metalike. Pra, sipas vëzhgimeve të disponueshme, në Yakutia, e vendosur në një klimë të butë kontinentale, e karakterizuar nga moti me re në dimër dhe verë, në orët e mesditës me një qiell të pastër, pjesët prej alumini të strukturave mbyllëse dhe çatia e nxehtësisë së HEC Yakutskaya deri në 40-50°C mbi temperaturën e ajrit, edhe në vlera të ulëta të kësaj të fundit.

Mbinxehja e mureve të izoluara për shkak të thithjes së rrezatimit diellor duhet të parashikohet tashmë në fazën e projektimit arkitektonik. Ky efekt kërkon jo vetëm mbrojtjen e mureve nga izolimi i tepërt me metoda arkitektonike, por edhe zgjidhjet e duhura të planifikimit të ndërtesave, përdorimin e sistemeve të ngrohjes me kapacitete të ndryshme për fasada me orientim të ndryshëm, vendosjen në projektin e shtresave për lehtësimin e stresit në struktura dhe shkelje e ngushtësisë së nyjeve për shkak të deformimeve të temperaturës së tyre etj.

Në tabelë. 1.11, si shembull, shumat mujore të rrezatimit diellor të absorbuar në qershor për disa objekte gjeografike të ish-BRSS janë dhënë për vlerat e dhëna albedo. Kjo tabelë tregon se nëse albedo e murit verior të ndërtesës është 30%, dhe muri jugor është 50%, atëherë në Odessa, Tbilisi dhe Tashkent ato do të ngrohen në të njëjtën masë. Nëse në rajonet veriore albedo e murit verior reduktohet në 10%, atëherë ai do të marrë pothuajse 1.5 herë më shumë nxehtësi sesa një mur me një albedo prej 30%.

Tabela 1.11

Shumat mujore të rrezatimit diellor të absorbuar nga muret e ndërtimit në qershor në vlera të ndryshme albedo (kWh/m2)

Shembujt e mësipërm, bazuar në të dhënat për rrezatimin total (direkt dhe difuz) diellor të përfshira në Joint Venture "Climatology Construction" dhe librat e referencës për klimën, nuk marrin parasysh rrezatimin diellor të reflektuar nga sipërfaqja e tokës dhe objektet përreth (për shembull, ndërtesat ekzistuese) që mbërrijnë në mure të ndryshme ndërtesash. Varet më pak nga orientimi i tyre, prandaj nuk jepet në dokumentet rregullatore për ndërtim. Megjithatë, ky rrezatim i reflektuar mund të jetë mjaft intensiv dhe i krahasueshëm në fuqi me rrezatimin e drejtpërdrejtë ose të shpërndarë. Prandaj, në projektimin arkitektonik, duhet pasur parasysh, duke llogaritur për çdo rast specifik.

LEKTORIA 2.

RREZATIM DIELLOR.

Plani:

1. Vlera e rrezatimit diellor për jetën në Tokë.

2. Llojet e rrezatimit diellor.

3. Përbërja spektrale e rrezatimit diellor.

4. Thithja dhe shpërndarja e rrezatimit.

5.PAR (rrezatim aktiv fotosintetik).

6. Bilanci i rrezatimit.

1. Burimi kryesor i energjisë në Tokë për të gjitha gjallesat (bimët, kafshët dhe njerëzit) është energjia e diellit.

Dielli është një top gazi me një rreze prej 695300 km. Rrezja e Diellit është 109 herë më e madhe se rrezja e Tokës (ekuatoriale 6378.2 km, polare 6356.8 km). Dielli përbëhet kryesisht nga hidrogjen (64%) dhe helium (32%). Pjesa tjetër përbën vetëm 4% të masës së saj.

Energjia diellore është kushti kryesor për ekzistencën e biosferës dhe një nga faktorët kryesorë klimatikë. Për shkak të energjisë së Diellit, masat e ajrit në atmosferë lëvizin vazhdimisht, gjë që siguron qëndrueshmërinë e përbërjes së gazit të atmosferës. Nën veprimin e rrezatimit diellor, një sasi e madhe uji avullon nga sipërfaqja e rezervuarëve, tokës, bimëve. Avujt e ujit të bartur nga era nga oqeanet dhe detet në kontinente janë burimi kryesor i reshjeve për tokë.

Energjia diellore është një kusht i domosdoshëm për ekzistencën e bimëve të gjelbra, të cilat gjatë fotosintezës e shndërrojnë energjinë diellore në substanca organike me energji të lartë.

Rritja dhe zhvillimi i bimëve është një proces i asimilimit dhe përpunimit të energjisë diellore, prandaj prodhimi bujqësor është i mundur vetëm nëse energjia diellore arrin në sipërfaqen e Tokës. Një shkencëtar rus shkroi: “Jepini kuzhinierit më të mirë sa të doni. ajer i paster, rrezet e diellit, i gjithë lumi uje i paster, kërkojini atij të gatuajë sheqer, niseshte, yndyrna dhe drithëra nga e gjithë kjo dhe ai do të mendojë se po qeshni me të. Por ajo që një personi i duket absolutisht fantastike realizohet pa pengesa në gjethet jeshile të bimëve nën ndikimin e energjisë së Diellit. Është vlerësuar se 1 m2. një metër gjethe në orë prodhon një gram sheqer. Për shkak të faktit se Toka është e rrethuar nga një guaskë e vazhdueshme e atmosferës, rrezet e diellit, para se të arrijnë në sipërfaqen e tokës, kalojnë në të gjithë trashësinë e atmosferës, e cila pjesërisht i reflekton ato, pjesërisht shpërndahet, d.m.th. dhe cilësinë e dritës së diellit që hyn në sipërfaqen e tokës. Organizmat e gjallë janë të ndjeshëm ndaj ndryshimeve në intensitetin e ndriçimit të krijuar nga rrezatimi diellor. Për shkak të reagimit të ndryshëm ndaj intensitetit të dritës, të gjitha format e bimësisë ndahen në dritëdashëse dhe tolerante ndaj hijeve. Ndriçimi i pamjaftueshëm në të korrat shkakton, për shembull, një diferencim të dobët të indeve të kashtës të kulturave drithëra. Si rezultat, forca dhe elasticiteti i indeve zvogëlohet, gjë që shpesh çon në strehimin e të korrave. Në kulturat e trashura të misrit, për shkak të ndriçimit të ulët nga rrezatimi diellor, formimi i kallinjve në bimë dobësohet.

Rrezatimi diellor ndikon në përbërjen kimike të produkteve bujqësore. Për shembull, përmbajtja e sheqerit në panxhar dhe fruta, përmbajtja e proteinave në grurin varet drejtpërdrejt nga numri i ditëve me diell. Sasia e vajit në farat e lulediellit, lirit rritet gjithashtu me rritjen e ardhjes së rrezatimit diellor.

Ndriçimi i pjesëve ajrore të bimëve ndikon ndjeshëm në përthithjen e lëndëve ushqyese nga rrënjët. Nën ndriçim të ulët, transferimi i asimilimeve në rrënjë ngadalësohet, dhe si rezultat, proceset biosintetike që ndodhin në qelizat bimore pengohen.

Ndriçimi gjithashtu ndikon në shfaqjen, përhapjen dhe zhvillimin e sëmundjeve të bimëve. Periudha e infeksionit përbëhet nga dy faza, të ndryshme nga njëra-tjetra në përgjigje të faktorit të dritës. E para prej tyre - mbirja aktuale e sporeve dhe depërtimi i parimit infektiv në indet e kulturës së prekur - në shumicën e rasteve nuk varet nga prania dhe intensiteti i dritës. E dyta - pas mbirjes së sporeve - është më aktive në kushte me dritë të lartë.

Efekti pozitiv i dritës ndikon edhe në shkallën e zhvillimit të patogjenit në bimën pritëse. Kjo është veçanërisht e dukshme në kërpudhat e ndryshkut. Sa më shumë dritë, aq më e shkurtër është periudha e inkubacionit për ndryshkun e vijës së grurit, ndryshkun e verdhë elbi, ndryshkun e lirit dhe fasules etj. Dhe kjo rrit numrin e gjeneratave të mykut dhe rrit intensitetin e infeksionit. Fertiliteti rritet në këtë patogjen në kushte intensive të dritës.

Disa sëmundje zhvillohen më aktivisht në dritë të ulët, gjë që shkakton dobësimin e bimëve dhe uljen e rezistencës së tyre ndaj sëmundjeve (agjentët shkaktarë të llojeve të ndryshme të kalbjes, veçanërisht kulturat bimore).

Kohëzgjatja e ndriçimit dhe bimëve. Ritmi i rrezatimit diellor (alternimi i pjesëve të lehta dhe të errëta të ditës) është faktori mjedisor më i qëndrueshëm dhe i përsëritur nga viti në vit. Si rezultat i shumë viteve të kërkimit, fiziologët kanë vërtetuar varësinë e kalimit të bimëve në zhvillimin gjenerues nga një raport i caktuar i gjatësisë së ditës dhe natës. Në këtë drejtim, kulturat sipas reaksionit fotoperiodik mund të klasifikohen në grupe: ditë e shkurtër zhvillimi i të cilave vonohet në një ditë më shumë se 10 orë. Një ditë e shkurtër inkurajon formimin e luleve, ndërsa një ditë e gjatë e pengon atë. Të tilla kultura përfshijnë soja, orizi, meli, melekuqe, misri, etj.;

dite e gjate deri në orën 12-13, që kërkojnë ndriçim afatgjatë për zhvillimin e tyre. Zhvillimi i tyre përshpejtohet kur dita zgjat rreth 20 orë.Këto kultura përfshijnë thekër, tërshërë, grurë, li, bizele, spinaq, tërfil etj.;

neutrale në lidhje me gjatësinë e ditës, zhvillimi i të cilave nuk varet nga gjatësia e ditës, për shembull, domate, hikërror, bishtajore, raven.

Është vërtetuar se mbizotërimi i një përbërje të caktuar spektrale në fluksin rrezatues është i nevojshëm për fillimin e lulëzimit të bimëve. Bimët me ditë të shkurtra zhvillohen më shpejt kur rrezatimi maksimal bie në rrezet blu-vjollcë, dhe bimët me ditë të gjata - në ato të kuqe. Kohëzgjatja e pjesës së lehtë të ditës (gjatësia astronomike e ditës) varet nga koha e vitit dhe gjerësia gjeografike. Në ekuator, kohëzgjatja e ditës gjatë gjithë vitit është 12 orë ± 30 minuta. Kur lëvizni nga ekuatori në pole pas ekuinoksit të pranverës (21.03), gjatësia e ditës rritet në veri dhe zvogëlohet në jug. Pas ekuinoksit të vjeshtës (23.09) shpërndarja e gjatësisë së ditës është e kundërt. Në hemisferën veriore, 22 qershori është dita më e gjatë, kohëzgjatja e së cilës është 24 orë në veri të rrethit arktik, dita më e shkurtër në hemisferën veriore është 22 dhjetori, dhe përtej Rrethit Arktik në muajt e dimrit, Dielli nuk ngrihen mbi horizont fare. Në gjerësi të mesme, për shembull, në Moskë, kohëzgjatja e ditës gjatë vitit varion nga 7 në 17.5 orë.

2. Llojet e rrezatimit diellor.

Rrezatimi diellor përbëhet nga tre komponentë: rrezatimi diellor i drejtpërdrejtë, i shpërndarë dhe total.

RREZATIMI DIREKT DIELLORS- rrezatimi që vjen nga dielli në atmosferë dhe më pas në sipërfaqen e tokës në formën e një rrezeje rrezesh paralele. Intensiteti i tij matet në kalori për cm2 në minutë. Varet nga lartësia e diellit dhe gjendja e atmosferës (mjegullimi, pluhuri, avujt e ujit). Sasia vjetore e rrezatimit direkt diellor në sipërfaqen horizontale të territorit të Territorit të Stavropolit është 65-76 kcal/cm2/min. Në nivelin e detit, me një pozicion të lartë të Diellit (verë, mesditë) dhe transparencë të mirë, rrezatimi i drejtpërdrejtë diellor është 1,5 kcal / cm2 / min. Kjo është pjesa me gjatësi vale të shkurtër të spektrit. Kur rrjedha e rrezatimit të drejtpërdrejtë diellor kalon nëpër atmosferë, ajo dobësohet për shkak të përthithjes (rreth 15%) dhe shpërndarjes (rreth 25%) të energjisë nga gazrat, aerosolet, retë.

Rrjedha e rrezatimit të drejtpërdrejtë diellor që bie në një sipërfaqe horizontale quhet izolim. S= S mëkat hoështë përbërësi vertikal i rrezatimit të drejtpërdrejtë diellor.

S – sasia e nxehtësisë së marrë nga një sipërfaqe pingul me rreze ,

ho – lartësia e Diellit, pra këndi i formuar nga një rreze dielli me sipërfaqe horizontale .

Në kufirin e atmosferës, intensiteti i rrezatimit diellor ështëKështu që= 1,98 kcal/cm2/min. - sipas marrëveshjes ndërkombëtare të vitit 1958. Quhet konstanta diellore. Kjo do të ishte në sipërfaqe nëse atmosfera do të ishte absolutisht transparente.

Oriz. 2.1. Rruga e rrezeve të diellit nëpër atmosferë lartësi të ndryshme dielli

RREZATIMI I SHPERNDARJESD – Një pjesë e rrezatimit diellor si rezultat i shpërndarjes nga atmosfera kthehet në hapësirë, por një pjesë e konsiderueshme e tij hyn në Tokë në formën e rrezatimit të shpërndarë. Rrezatimi maksimal i shpërndarë + 1 kcal/cm2/min. Vihet re në një qiell të pastër, nëse mbi të ka re të larta. Nën një qiell me re, spektri i rrezatimit të shpërndarë është i ngjashëm me atë të diellit. Kjo është pjesa me gjatësi vale të shkurtër të spektrit. Gjatësia e valës 0,17-4 mikron.

RREZATIMI TOTALIP- përbëhet nga rrezatimi difuz dhe i drejtpërdrejtë në një sipërfaqe horizontale. P= S+ D.

Raporti ndërmjet rrezatimit direkt dhe difuz në përbërjen e rrezatimit total varet nga lartësia e Diellit, vrenjtja dhe ndotja e atmosferës dhe lartësia e sipërfaqes mbi nivelin e detit. Me një rritje në lartësinë e Diellit, fraksioni i rrezatimit të shpërndarë në një qiell pa re zvogëlohet. Sa më transparente të jetë atmosfera dhe sa më i lartë të jetë Dielli, aq më i vogël është përqindja e rrezatimit të shpërndarë. Me retë e dendura të vazhdueshme, rrezatimi total përbëhet tërësisht nga rrezatimi i shpërndarë. Në dimër, për shkak të reflektimit të rrezatimit nga mbulesa e borës dhe shpërndarjes së tij dytësore në atmosferë, përqindja e rrezatimit të shpërndarë në përbërjen e totalit rritet ndjeshëm.

Drita dhe nxehtësia që marrin bimët nga Dielli është rezultat i veprimit të rrezatimit total diellor. Prandaj, të dhënat për sasinë e rrezatimit të marrë nga sipërfaqja në ditë, muaj, sezon në rritje dhe vit janë të një rëndësie të madhe për bujqësinë.

rrezatimi diellor i reflektuar. Albedo. Rrezatimi total që ka arritur në sipërfaqen e tokës, pjesërisht i reflektuar prej saj, krijon rrezatim diellor të reflektuar (RK), të drejtuar nga sipërfaqja e tokës në atmosferë. Vlera e rrezatimit të reflektuar varet kryesisht nga vetitë dhe gjendja e sipërfaqes reflektuese: ngjyra, vrazhdësia, lagështia, etj. Reflektueshmëria e çdo sipërfaqeje mund të karakterizohet nga albedo e saj (Ak), e cila kuptohet si raporti i rrezatimit diellor të reflektuar. në total. Albedo zakonisht shprehet si përqindje:

Vëzhgimet tregojnë se albedo e sipërfaqeve të ndryshme ndryshon brenda kufijve relativisht të ngushtë (10...30%), me përjashtim të borës dhe ujit.

Albedo varet nga lagështia e tokës, me rritjen e së cilës zvogëlohet, e cila është e rëndësishme në procesin e ndryshimit të regjimit termik të fushave të ujitura. Për shkak të uljes së albedos, kur toka njomet, rrezatimi i absorbuar rritet. Albedo e sipërfaqeve të ndryshme ka një variacion ditor dhe vjetor të theksuar mirë, për shkak të varësisë së albedos nga lartësia e Diellit. Vlera më e ulët albedo vërehet në orët e afërta të mesditës, dhe gjatë vitit - në verë.

Rrezatimi i vetë Tokës dhe kundër-rrezatimi i atmosferës. Rrezatimi efikas. Sipërfaqja e tokës si një trup fizik me një temperaturë mbi zero absolute (-273 ° C) është një burim rrezatimi, i cili quhet rrezatimi i vetë Tokës (E3). Ai drejtohet në atmosferë dhe absorbohet pothuajse plotësisht nga avujt e ujit, pikat e ujit dhe dioksidi i karbonit që përmbahet në ajër. Rrezatimi i Tokës varet nga temperatura e sipërfaqes së saj.

Atmosfera, duke thithur një sasi të vogël të rrezatimit diellor dhe pothuajse të gjithë energjinë e emetuar nga sipërfaqja e tokës, nxehet dhe, nga ana tjetër, gjithashtu rrezaton energji. Rreth 30% e rrezatimit atmosferik shkon në hapësirën e jashtme, dhe rreth 70% vjen në sipërfaqen e Tokës dhe quhet rrezatimi kundër atmosferik (Ea).

Sasia e energjisë së emetuar nga atmosfera është drejtpërdrejt proporcionale me temperaturën e saj, përmbajtjen e dioksidit të karbonit, ozonin dhe mbulesën e reve.

Sipërfaqja e Tokës e thith këtë rrezatim kundërthënës pothuajse tërësisht (me 90...99%). Kështu, ai është një burim i rëndësishëm nxehtësie për sipërfaqen e tokës përveç rrezatimit diellor të absorbuar. Ky ndikim i atmosferës në regjimin termik të Tokës quhet efekt serrë ose serrë për shkak të analogjisë së jashtme me veprimin e gotave në serra dhe serra. Xhami transmeton mirë rrezet e diellit, të cilat ngrohin tokën dhe bimët, por vonojnë rrezatimin termik të tokës dhe bimëve të ngrohura.

Dallimi midis rrezatimit vetanak të sipërfaqes së Tokës dhe kundër-rrezatimit të atmosferës quhet rrezatim efektiv: Eef.

Eef= E3-Ea

Në netët e kthjellëta dhe pak me re, rrezatimi efektiv është shumë më i madh se në netët me re, prandaj edhe ftohja e natës e sipërfaqes së tokës është më e madhe. Gjatë ditës, ai bllokohet nga rrezatimi total i përthithur, si rezultat i të cilit rritet temperatura e sipërfaqes. Në të njëjtën kohë, rrezatimi efektiv gjithashtu rritet. Sipërfaqja e tokës në gjerësi gjeografike mesatare humbet 70...140 W/m2 për shkak të rrezatimit efektiv, që është rreth gjysma e sasisë së nxehtësisë që ajo merr nga thithja e rrezatimit diellor.

3. Përbërja spektrale e rrezatimit.

Dielli, si burim rrezatimi, ka një shumëllojshmëri valësh të emetuara. Flukset e energjisë rrezatuese përgjatë gjatësisë së valës ndahen me kusht në valë të shkurtra (X < 4 мкм) и длинноволновую (А. >4 μm) rrezatim. Spektri i rrezatimit diellor në kufirin e atmosferës së tokës është praktikisht midis gjatësive të valëve 0,17 dhe 4 mikron, dhe rrezatimit tokësor dhe atmosferik - nga 4 në 120 mikron. Rrjedhimisht, flukset e rrezatimit diellor (S, D, RK) i referohen rrezatimit me valë të shkurtër, dhe rrezatimit të Tokës (3 £) dhe atmosferës (Ea) - rrezatimit me valë të gjata.

Spektri i rrezatimit diellor mund të ndahet në tre pjesë cilësisht të ndryshme: ultravjollcë (Y< 0,40 мкм), ви­димую (0,40 мкм < Y < 0,75 µm) dhe infra të kuqe (0,76 µm < Y < 4 μm). Përpara pjesës ultravjollcë të spektrit të rrezatimit diellor qëndron rrezatimi me rreze X, dhe përtej infra të kuqes - emetimi i radios së Diellit. Në kufirin e sipërm të atmosferës, pjesa ultravjollcë e spektrit përbën rreth 7% të energjisë së rrezatimit diellor, 46% për atë të dukshme dhe 47% për infra të kuqe.

Rrezatimi i emetuar nga toka dhe atmosfera quhet rrezatimi i largët infra të kuq.

Efekti biologjik i llojeve të ndryshme të rrezatimit në bimë është i ndryshëm. rrezatimi ultravjollcë ngadalëson proceset e rritjes, por përshpejton kalimin e fazave të formimit të organeve riprodhuese në bimë.

Vlera e rrezatimit infra të kuqe, i cili përthithet në mënyrë aktive nga uji në gjethet dhe kërcellin e bimëve, është efekti i tij termik, i cili ndikon ndjeshëm në rritjen dhe zhvillimin e bimëve.

rrezatimi i largët infra të kuq prodhon vetëm veprim termik mbi bimët. Ndikimi i tij në rritjen dhe zhvillimin e bimëve është i parëndësishëm.

Pjesë e dukshme e spektrit diellor, së pari, krijon ndriçim. Së dyti, i ashtuquajturi rrezatim fiziologjik (A, = 0.35 ... 0.75 μm), i cili absorbohet nga pigmentet e gjetheve, pothuajse përkon me rajonin e rrezatimit të dukshëm (pjesërisht kapjen e rajonit të rrezatimit ultravjollcë). Energjia e saj ka një rëndësi të rëndësishme rregullatore dhe energjetike në jetën e bimëve. Brenda këtij rajoni të spektrit, dallohet një rajon i rrezatimit aktiv fotosintetik.

4. Thithja dhe shpërndarja e rrezatimit në atmosferë.

Duke kaluar nëpër atmosferën e tokës, rrezatimi diellor dobësohet për shkak të përthithjes dhe shpërndarjes nga gazrat atmosferikë dhe aerosolet. Në të njëjtën kohë, përbërja e tij spektrale gjithashtu ndryshon. Në lartësi të ndryshme të diellit dhe lartësi të ndryshme të pikës së vëzhgimit mbi sipërfaqen e tokës, gjatësia e shtegut të përshkuar nga rrezet e diellit në atmosferë nuk është e njëjtë. Me një ulje të lartësisë, pjesa ultravjollcë e rrezatimit zvogëlohet veçanërisht fuqishëm, pjesa e dukshme zvogëlohet disi më pak, dhe vetëm pak pjesa infra të kuqe.

Shpërndarja e rrezatimit në atmosferë ndodh kryesisht si rezultat i luhatjeve (luhatjeve) të vazhdueshme të densitetit të ajrit në çdo pikë të atmosferës, të shkaktuara nga formimi dhe shkatërrimi i disa "grumbullave" (grumbullave) të molekulave të gazit atmosferik. Grimcat e aerosolit gjithashtu shpërndajnë rrezatimin diellor. Intensiteti i shpërndarjes karakterizohet nga koeficienti i shpërndarjes.

K = shtoni formulën.

Intensiteti i shpërndarjes varet nga numri i grimcave shpërndarëse për njësi vëllimi, nga madhësia dhe natyra e tyre, si dhe nga gjatësia e valës së vetë rrezatimit të shpërndarë.

Rrezet shpërndahen sa më të forta, aq më e shkurtër është gjatësia e valës. Për shembull, rrezet vjollce shpërndahen 14 herë më shumë se ato të kuqe, gjë që shpjegon ngjyrën blu të qiellit. Siç u përmend më lart (shih seksionin 2.2), rrezatimi i drejtpërdrejtë diellor që kalon nëpër atmosferë shpërndahet pjesërisht. Në ajër të pastër dhe të thatë, intensiteti i koeficientit të shpërndarjes molekulare i bindet ligjit të Rayleigh:

k= s/Y4 ,

ku C është një koeficient në varësi të numrit të molekulave të gazit për njësi vëllimi; X është gjatësia e valës së shpërndarë.

Meqenëse gjatësitë e largëta të valëve të dritës së kuqe janë pothuajse dyfishi i gjatësisë së valës së dritës vjollce, të parat shpërndahen nga molekulat e ajrit 14 herë më pak se të dytat. Meqenëse energjia fillestare (para shpërndarjes) e rrezeve vjollcë është më e vogël se bluja dhe bluja, energjia maksimale në dritën e shpërndarë (rrezatimi diellor i shpërndarë) zhvendoset në rrezet blu-blu, gjë që përcakton ngjyrën blu të qiellit. Kështu, rrezatimi difuz është më i pasur në rrezet aktive fotosintetike sesa rrezatimi i drejtpërdrejtë.

Në ajër që përmban papastërti (pika të vogla uji, kristale akulli, grimca pluhuri, etj.), Shpërndarja është e njëjtë për të gjitha zonat e rrezatimit të dukshëm. Prandaj, qielli merr një nuancë të bardhë (shfaqet mjegull). Elementet e reve (pika të mëdha dhe kristale) nuk i shpërndajnë fare rrezet e diellit, por i reflektojnë ato në mënyrë difuze. Si rezultat, retë e ndriçuara nga Dielli janë të bardha.

5. PAR (rrezatim aktiv fotosintetik)

Rrezatimi aktiv fotosintetik. Në procesin e fotosintezës, nuk përdoret i gjithë spektri i rrezatimit diellor, por vetëm ai

pjesë në diapazonin e gjatësisë valore prej 0,38 ... 0,71 mikron, - rrezatimi aktiv fotosintetik (PAR).

Dihet se rrezatimi i dukshëm, i perceptuar nga syri i njeriut si i bardhë, përbëhet nga rrezet me ngjyra: të kuqe, portokalli, të verdhë, jeshile, blu, indigo dhe vjollcë.

Asimilimi i energjisë së rrezatimit diellor nga gjethet e bimëve është selektiv (selektiv). Gjethet më intensive thithin rrezet blu-vjollcë (X = 0,48 ... 0,40 mikron) dhe portokalli-të kuqe (X = 0,68 mikron), më pak të verdhë-jeshile (A. = 0,58 ... 0,50 mikron) dhe të kuqe të largët (A .\u003e 0,69 mikron) rrezet.

Në sipërfaqen e tokës, energjia maksimale në spektrin e rrezatimit të drejtpërdrejtë diellor, kur Dielli është i lartë, bie në rajonin e rrezeve të verdhë-jeshile (disku i Diellit është i verdhë). Kur Dielli është afër horizontit, rrezet e kuqe të largëta kanë energjinë maksimale (disku diellor është i kuq). Prandaj, energjia e rrezeve të diellit direkte është pak e përfshirë në procesin e fotosintezës.

Meqenëse RAP është një nga faktorët kritik produktiviteti i bimëve bujqësore, informacioni për sasinë e RAP-së hyrëse, llogaritja e shpërndarjes së tij në territor dhe në kohë janë të një rëndësie të madhe praktike.

Intensiteti PAR mund të matet, por kjo kërkon filtra të veçantë të dritës që transmetojnë vetëm valë në intervalin 0,38 ... 0,71 mikron. Ka pajisje të tilla, por ato nuk përdoren në rrjetin e stacioneve aktinometrike, por matin intensitetin e spektrit integral të rrezatimit diellor. Vlera e PAR mund të llogaritet nga të dhënat për mbërritjen e rrezatimit direkt, difuz ose total duke përdorur koeficientët e propozuar nga H. G. Tooming dhe:

Qfar = 0,43 S"+0.57 D);

U hartuan hartat e shpërndarjes së shumave mujore dhe vjetore të Far në territorin e Rusisë.

Për të karakterizuar shkallën e përdorimit të PAR nga kulturat, përdoret efikasiteti i PAR:

KPIfar = (shumaP/ fenerët/shumaP/ fenerët) 100%,

ku shumaP/ fenerët- sasia e PAR e shpenzuar për fotosintezën gjatë sezonit të rritjes së bimëve; shumaP/ fenerët- shumën e RAP të pranuar për të korrat gjatë kësaj periudhe;

Të lashtat sipas vlerave të tyre mesatare të CPIF ndahen në grupe (sipas): zakonisht vërehen - 0,5 ... 1,5%; mirë-1.5...3.0; rekord - 3,5...5,0; teorikisht e mundur - 6.0 ... 8.0%.

6. BILANCI I RREZATIMIT I SIPERFAQES SE TOKES

Dallimi midis flukseve hyrëse dhe dalëse të energjisë rrezatuese quhet bilanci i rrezatimit të sipërfaqes së tokës (B).

Pjesa hyrëse e bilancit të rrezatimit të sipërfaqes së tokës gjatë ditës përbëhet nga rrezatimi i drejtpërdrejtë diellor dhe i përhapur, si dhe rrezatimi atmosferik. Pjesa e shpenzimeve të bilancit është rrezatimi i sipërfaqes së tokës dhe rrezatimi diellor i reflektuar:

B= S / + D+ Ea-E3-Rk

Ekuacioni mund të shkruhet edhe në një formë tjetër: B = P- RK - Eef.

Për natën, ekuacioni i bilancit të rrezatimit ka formën e mëposhtme:

B \u003d Ea - E3, ose B \u003d -Eef.

Nëse hyrja e rrezatimit është më e madhe se dalja, atëherë bilanci i rrezatimit është pozitiv dhe sipërfaqja aktive* nxehet. Me një bilanc negativ, ftohet. Në verë, bilanci i rrezatimit është pozitiv gjatë ditës dhe negativ gjatë natës. Kalimi zero ndodh në mëngjes afërsisht 1 orë pas lindjes së diellit dhe në mbrëmje 1-2 orë para perëndimit të diellit.

Bilanci vjetor i rrezatimit në zonat ku vendoset një mbulesë e qëndrueshme bore ka vlera negative në sezonin e ftohtë dhe vlera pozitive në sezonin e ngrohtë.

Bilanci i rrezatimit të sipërfaqes së tokës ndikon ndjeshëm në shpërndarjen e temperaturës në tokë dhe shtresën sipërfaqësore të atmosferës, si dhe në proceset e avullimit dhe shkrirjes së borës, formimin e mjegullës dhe ngricave, ndryshimet në vetitë e masave të ajrit (të tyre transformim).

Njohja e regjimit të rrezatimit të tokës bujqësore bën të mundur llogaritjen e sasisë së rrezatimit të përthithur nga të mbjellat dhe toka në varësi të lartësisë së Diellit, strukturës së të korrave dhe fazës së zhvillimit të bimëve. Të dhënat për regjimin janë gjithashtu të nevojshme për vlerësimin e metodave të ndryshme të rregullimit të temperaturës dhe lagështisë së tokës, avullimit, nga të cilat varet rritja dhe zhvillimi i bimëve, formimi i të korrave, sasia dhe cilësia e saj.

Metodat efektive agronomike për të ndikuar në rrezatim dhe për rrjedhojë në regjimin termik të sipërfaqes aktive janë mulçimi (mbulimi i tokës me një shtresë të hollë copëza torfe, pleh organik të kalbur, tallash etj.), mbulimi i tokës me mbështjellës plastik dhe ujitja. . E gjithë kjo ndryshon aftësinë reflektuese dhe absorbuese të sipërfaqes aktive.

* Sipërfaqja aktive - sipërfaqja e tokës, ujit ose vegjetacionit, e cila thith drejtpërdrejt rrezatimin diellor dhe atmosferik dhe lëshon rrezatim në atmosferë, duke rregulluar në këtë mënyrë regjimin termik të shtresave ngjitur të ajrit dhe shtresave themelore të tokës, ujit, vegjetacionit.

Rrezatim diellor

Rrezatim diellor

rrezatimi elektromagnetik nga dielli dhe në atmosferën e tokës. Gjatësia e valës së rrezatimit diellor është e përqendruar në rangun nga 0,17 deri në 4 mikron me një max. në një valë prej 0.475 mikron. NE RREGULL. 48% e energjisë së rrezatimit diellor është në pjesën e dukshme të spektrit (gjatësia e valës nga 0,4 në 0,76 mikron), 45% është në rrezet infra të kuqe (më shumë se 0,76, mikron) dhe 7% është në ultravjollcë (më pak se 0,4 μm) . Rrezatimi diellor - kryesor. burimi i energjisë i proceseve në atmosferë, oqean, biosferë, etj. Ai matet në njësi energjie për njësi sipërfaqe për njësi të kohës, për shembull. W/m². Rrezatimi diellor në kufirin e sipërm të atmosferës në kf. largësia e tokës nga dielli quhet konstante diellore dhe është përafërsisht. 1382 W/m². Duke kaluar nëpër atmosferën e tokës, rrezatimi diellor ndryshon në intensitetin dhe përbërjen spektrale për shkak të përthithjes dhe shpërndarjes nga grimcat e ajrit, papastërtitë e gazta dhe aerosoli. Në sipërfaqen e Tokës, spektri i rrezatimit diellor është i kufizuar në 0,29-2,0 μm, dhe intensiteti zvogëlohet ndjeshëm në varësi të përmbajtjes së papastërtive, lartësisë dhe vrenjturës. Rrezatimi i drejtpërdrejtë arrin në sipërfaqen e tokës, i dobësuar kur kalon nëpër atmosferë, si dhe i përhapur, i formuar nga shpërndarja e drejtpërdrejtë në atmosferë. Një pjesë e rrezatimit të drejtpërdrejtë diellor reflektohet nga sipërfaqja e tokës dhe retë dhe shkon në hapësirë; rrezatimi i shpërndarë gjithashtu del pjesërisht në hapësirë. Pjesa tjetër e rrezatimit diellor në krye. shndërrohet në nxehtësi, duke ngrohur sipërfaqen e tokës dhe pjesërisht ajrin. Rrezatimi diellor, pra arr., është një nga kryesorët. komponentët e bilancit të rrezatimit.

Gjeografia. Enciklopedi moderne e ilustruar. - M.: Rosman. Nën redaksinë e prof. A. P. Gorkina. 2006 .

Shihni se çfarë është "rrezatimi diellor" në fjalorë të tjerë:

Rrezatimi elektromagnetik dhe korpuskular i Diellit. Rrezatimi elektromagnetik mbulon gamën e gjatësisë së valës nga rrezatimi gama në valët e radios, maksimumi i energjisë së tij bie në pjesën e dukshme të spektrit. Komponenti korpuskular i diellit ... ... I madh fjalor enciklopedik

rrezatim diellor- Rrjedha totale e rrezatimit elektromagnetik të emetuar nga Dielli dhe që godet Tokën... Fjalori i Gjeografisë

Ky term ka kuptime të tjera, shih Rrezatimi (kuptimet). Ky artikull nuk ka lidhje me burimet e informacionit. Informacioni duhet të jetë i verifikueshëm, përndryshe mund të vihet në dyshim... Wikipedia

Të gjitha proceset në sipërfaqen e globit, çfarëdo qofshin ato, kanë burimin e tyre të energjisë diellore. A po studiohen procese thjesht mekanike, procese kimike në ajër, ujë, tokë, procese fiziologjike apo çfarëdo... Fjalor Enciklopedik F.A. Brockhaus dhe I.A. Efron

Rrezatimi elektromagnetik dhe korpuskular i Diellit. Rrezatimi elektromagnetik mbulon gamën e gjatësisë së valës nga rrezatimi gama në valët e radios, maksimumi i energjisë së tij bie në pjesën e dukshme të spektrit. Komponenti korpuskular i diellit ... ... fjalor enciklopedik

rrezatim diellor- Saulės spinduliuotė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. rrezatimi diellor vok. Sonnenstrahlung, f rus. rrezatimi diellor, n; rrezatimi diellor, f; rrezatim diellor, n pranc. rayonnement solaire, m … Fizikos terminų žodynas

rrezatim diellor- Saulės spinduliuotė statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Saulės atmosferos elektromagnetinė (infraraudonoji 0,76 nm sudaro 45%, matomoji 0,38–0,76 nm – 48%, ultraviolet… Ekologijos terminų aiskinamasis žodynas

Rrezatimi i Diellit me natyrë elektromagnetike dhe korpuskulare. S. r. burimi kryesor i energjisë për shumicën e proceseve që ndodhin në Tokë. Korpuskulare S. r. përbëhet kryesisht nga protone me shpejtësi 300 1500 pranë Tokës ... ... Enciklopedia e Madhe Sovjetike

Email magn. dhe rrezatimi korpuskular i Diellit. Email magn. rrezatimi mbulon gamën e gjatësisë së valës nga rrezatimi gama tek valët e radios, energjia e tij. Maksimumi është në pjesën e dukshme të spektrit. Komponenti korpuskular i S. p. përbëhet nga ch. arr. nga…… Shkenca natyrore. fjalor enciklopedik

rrezatimi i drejtpërdrejtë diellor- Rrezatimi diellor që vjen direkt nga disku diellor ... Fjalori i Gjeografisë

libra

• Rrezatimi diellor dhe klima e Tokës, Fedorov Valery Mikhailovich. Libri paraqet rezultatet e studimeve të variacioneve të izolimit të Tokës që lidhen me proceset qiellore-mekanike. Ndryshimet me frekuencë të ulët dhe me frekuencë të lartë në klimën diellore janë analizuar…

Dazhbog në mesin e sllavëve, Apollo në mesin e grekëve të lashtë, Mithra në mesin e indo-iranianëve, Amon Ra në mesin e egjiptianëve të lashtë, Tonatiu në mesin e Aztecs - në panteizmin e lashtë, njerëzit e quanin Zotin Diell me këto emra.

Që nga kohërat e lashta, njerëzit e kanë kuptuar se sa i rëndësishëm është Dielli për jetën në Tokë dhe e kanë hyjnizuar atë.

Shkëlqimi i Diellit është i madh dhe arrin në 3,85x10 23 kW. Energjia diellore që vepron në një sipërfaqe prej vetëm 1 m 2 është në gjendje të karikojë një motor prej 1.4 kW.

Burimi i energjisë është një reaksion termonuklear që ndodh në thelbin e një ylli.

Rezultati 4 Ai është pothuajse (0.01%) i gjithë heliumi i tokës.

Ylli i sistemit tonë lëshon rrezatim elektromagnetik dhe korpuskular. Nga ana e jashtme e koronës së Diellit, era diellore, e përbërë nga protone, elektrone dhe grimca α, "fryn" në hapësirën e jashtme. Me erën diellore, 2-3x10 -14 masa të ndriçimit humbasin çdo vit. Stuhitë magnetike dhe dritat polare janë të lidhura me rrezatimin korpuskular.

Rrezatimi elektromagnetik (rrezatimi diellor) arrin në sipërfaqen e planetit tonë në formën e rrezeve të drejtpërdrejta dhe të shpërndara. Gama e saj spektrale është:

• rrezatimi ultravjollcë;
• rreze X;
• rreze-γ.

Pjesa e valëve të shkurtra përbën vetëm 7% të energjisë. Drita e dukshme përbën 48% të energjisë së rrezatimit diellor. Ai përbëhet kryesisht nga një spektër i emetimit blu-jeshile, 45% është rrezatim infra të kuqe dhe vetëm një pjesë e vogël përfaqësohet nga emetimi i radios.

Rrezatimi ultravjollcë, në varësi të gjatësisë së valës, ndahet në:

Shumica e rrezatimit ultravjollcë me gjatësi vale të gjatë arrin në sipërfaqen e tokës. Sasia e energjisë UV-B që arrin në sipërfaqen e planetit varet nga gjendja e shtresës së ozonit. UV-C absorbohet pothuajse plotësisht nga shtresa e ozonit dhe gazrat atmosferikë. Në vitin 1994, OBSH dhe WMO propozuan të futnin një indeks ultravjollcë (UV, W / m 2).

Pjesa e dukshme e dritës nuk absorbohet nga atmosfera, por valët e një spektri të caktuar shpërndahen. Ngjyra infra të kuqe ose energjia termike në intervalin e valëve të mesme absorbohet kryesisht nga avujt e ujit dhe dioksidi i karbonit. Burimi i spektrit me gjatësi vale të gjatë është sipërfaqja e tokës.

Të gjitha vargjet e mësipërme kanë një rëndësi të madhe për jetën në Tokë. Një pjesë e konsiderueshme e rrezatimit diellor nuk arrin sipërfaqen e Tokës. Pranë sipërfaqes së planetit është regjistruar llojet e mëposhtme rrezatimi:

• 1% ultravjollcë;
• 40% optike;
• 59% infra të kuqe.

Intensiteti i rrezatimit diellor varet nga:

• gjerësi gjeografike;
• sezoni;
• koha e ditës;
• gjendja e atmosferës;
• veçoritë dhe topografia e sipërfaqes së tokës.

AT pika të ndryshme Rrezatimi diellor i Tokës ndikon në organizmat e gjallë në mënyra të ndryshme.

Proceset fotobiologjike që ndodhin nën veprimin e energjisë së dritës, në varësi të rolit të tyre, mund të ndahen në grupet e mëposhtme:

• sintezë biologjikisht substancave aktive(fotosinteza);
• proceset fotobiologjike që ndihmojnë në lundrimin në hapësirë ​​dhe ndihmojnë në marrjen e informacionit (fototaksia, vizioni, fotoperiodizmi);
• efekte dëmtuese (mutacione, procese kancerogjene, efekte shkatërruese në substancat bioaktive).

Rrezatimi i dritës ka një efekt stimulues në proceset fotobiologjike në trup - sintezën e vitaminave, pigmenteve, fotostimulimin e qelizave. Efekti sensibilizues i dritës së diellit aktualisht është duke u studiuar.

Rrezatimi ultravjollcë, duke vepruar në lëkurën e trupit të njeriut, stimulon sintezën e vitaminave D, B4 dhe proteinave, të cilat janë rregullatorë të shumë proceseve fiziologjike. Rrezatimi ultravjollcë ndikon:

• proceset metabolike;
• sistemi i imunitetit;
• sistemi nervor;
• sistemi endokrin.

Efekti sensibilizues i ultravjollcës varet nga gjatësia e valës:

Efekti stimulues i dritës së diellit shprehet në një rritje të imunitetit specifik dhe jospecifik. Kështu, për shembull, tek fëmijët që janë të ekspozuar ndaj rrezatimit natyral të moderuar UV, numri i ftohjeve zvogëlohet me 1/3. Në të njëjtën kohë, efektiviteti i trajtimit rritet, nuk ka komplikime dhe periudha e sëmundjes zvogëlohet.

Vetitë baktericide të spektrit me valë të shkurtër të rrezatimit UV përdoren në mjekësi, Industria ushqimore, prodhim farmaceutik për dezinfektimin e mjediseve, ajrit dhe produkteve. Rrezatimi ultravjollcë shkatërron bacilin e tuberkulozit brenda pak minutash, stafilokokun - në 25 minuta dhe agjentin shkaktar të etheve tifoide - në 60 minuta.

Imuniteti jospecifik, në përgjigje të rrezatimit ultravjollcë, përgjigjet me një rritje të titrave të komplimentit dhe aglutinimit, një rritje të aktivitetit të fagociteve. Por rritja e rrezatimit UV shkakton ndryshime patologjike në trup:

• kanceri i lëkurës;
• eritema diellore;
• dëmtimi i sistemit imunitar, i cili shprehet në shfaqjen e njollave, nevi, lentigo solar.

Pjesë e dukshme e dritës së diellit:

• bën të mundur marrjen e 80% të informacionit duke përdorur një analizues vizual;
• përshpejton proceset metabolike;
• përmirëson gjendjen shpirtërore dhe mirëqenien e përgjithshme;
• ngroh;
• ndikon në gjendjen e sistemit nervor qendror;
• përcakton ritmet e përditshme.

Shkalla e ekspozimit ndaj rrezatimit infra të kuqe varet nga gjatësia e valës:

• me valë të gjatë - ka një aftësi të dobët depërtuese dhe përthithet kryesisht nga sipërfaqja e lëkurës, duke shkaktuar eritemë;
• me valë të shkurtër - depërton thellë në trup, duke siguruar një efekt vazodilues, analgjezik, anti-inflamator.

Përveç ndikimit në organizmat e gjallë, rrezatimi diellor ka një rëndësi të madhe në formimin e klimës së Tokës.

Rëndësia e rrezatimit diellor për klimën

Dielli është burimi kryesor i nxehtësisë që përcakton klimën e tokës. Në fazat e hershme të zhvillimit të Tokës, Dielli rrezatonte 30% më pak nxehtësi sesa tani. Por për shkak të ngopjes së atmosferës me gazra dhe pluhur vullkanik, klima në Tokë ishte e lagësht dhe e ngrohtë.

Në intensitetin e izolimit vihet re një ciklik, i cili shkakton ngrohjen dhe ftohjen e klimës. Cikliziteti shpjegon të voglën periudha akullnajore, e cila erdhi në shekujt XIV-XIX. dhe ngrohja klimatike e vërejtur në periudhën 1900-1950.

Në historinë e planetit, vërehet periodiciteti i ndryshimit të pjerrësisë së boshtit dhe ekstremiteti i orbitës, gjë që ndryshon rishpërndarjen e rrezatimit diellor në sipërfaqe dhe ndikon në klimën. Për shembull, këto ndryshime reflektohen në rritjen dhe uljen në zonën e shkretëtirës së Saharasë.

Periudhat ndërglaciale zgjasin rreth 10,000 vjet. Toka aktualisht ndodhet në një periudhë ndërglaciale të quajtur Heliocene. Për shkak të aktivitetit të hershëm bujqësor të njeriut, kjo periudhë zgjat më shumë se sa është llogaritur.

Shkencëtarët kanë përshkruar cikle 35-45 vjeçare të ndryshimeve klimatike, gjatë të cilave klima e thatë dhe e ngrohtë ndryshon në të ftohtë dhe të lagësht. Ato ndikojnë në mbushjen e ujërave të brendshme, nivelin e Oqeanit Botëror, ndryshimet në akullnajat në Arktik.

Rrezatimi diellor shpërndahet ndryshe. Për shembull, në gjerësinë gjeografike të mesme në periudhën nga 1984 deri në 2008, u vu re një rritje e rrezatimit total dhe të drejtpërdrejtë diellor dhe një ulje e rrezatimit diellor të shpërndarë. Ndryshime në intensitet vërehen gjithashtu gjatë gjithë vitit. Pra, kulmi bie në maj-gusht, dhe minimumi - në dimër.

Meqenëse lartësia e Diellit dhe kohëzgjatja e orëve të ditës në verë janë më të gjata, kjo periudhë përbën deri në 50% të rrezatimit total vjetor. Dhe në periudhën nga nëntori deri në shkurt - vetëm 5%.

Sasia e rrezatimit diellor që bie në një sipërfaqe të caktuar të Tokës ndikon në tregues të rëndësishëm klimatik:

• temperatura;
• lagështia;
• Presioni i atmosferës;
• turbullira;
• reshjet;
• shpejtesia e eres.

Një rritje e rrezatimit diellor rrit temperaturën dhe presionin atmosferik, pjesa tjetër e karakteristikave janë të lidhura në mënyrë të kundërt. Shkencëtarët kanë zbuluar se nivelet e rrezatimit total dhe të drejtpërdrejtë diellor kanë ndikimin më të madh në klimë.

Masat e mbrojtjes nga dielli

Rrezatimi diellor ka një efekt sensibilizues dhe dëmtues te një person në formën e nxehtësisë dhe goditjes së diellit, efektet negative të rrezatimit në lëkurë. Tani një numër i madh i të famshmëve i janë bashkuar lëvizjes kundër nxirjes.

Angelina Jolie, për shembull, thotë se për hir të dy javëve të djegies nga dielli nuk dëshiron të sakrifikojë disa vite të jetës së saj.

Për t'u mbrojtur nga rrezatimi diellor, duhet:

1. bërja e diellit në mëngjes dhe në mbrëmje është koha më e sigurt;
2. përdorni syze dielli;
3. gjatë periudhës së diellit aktiv:

• mbuloni kokën dhe zona të hapura trupi;
• përdorni krem ​​kundër diellit me një filtër UV;
• blini rroba të veçanta;
• mbroni veten me një kapelë me buzë të gjerë ose ombrellë dielli;
• respektoni regjimin e pirjes;
• shmangni aktivitetin fizik intensiv.

Me përdorim të arsyeshëm, rrezatimi diellor ka një efekt të dobishëm në trupin e njeriut.

Rrezatimi diellor është rrezatimi i natyrshëm në ndriçimin e sistemit tonë planetar. Dielli është ylli kryesor rreth të cilit rrotullohet Toka, si dhe planetët fqinjë. Në fakt, ky është një top i madh i gazit të nxehtë, që lëshon vazhdimisht rrjedha energjie në hapësirën përreth tij. Kjo është ajo që ata e quajnë rrezatim. Vdekjeprurëse, në të njëjtën kohë është kjo energji - një nga faktorët kryesorë që e bëjnë të mundur jetën në planetin tonë. Si çdo gjë në këtë botë, përfitimet dhe dëmet e rrezatimit diellor për jetën organike janë të ndërlidhura ngushtë.

Pamje e përgjithshme

Për të kuptuar se çfarë është rrezatimi diellor, së pari duhet të kuptoni se çfarë është Dielli. Burimi kryesor i nxehtësisë, i cili siguron kushtet për ekzistencë organike në planetin tonë, në hapësirat universale është vetëm një yll i vogël në periferi galaktike të Rrugës së Qumështit. Por për njerëzit tokësorë, Dielli është qendra e një miniuniversi. Në fund të fundit, planeti ynë rrotullohet rreth këtij mpiksje gazi. Dielli na jep nxehtësi dhe dritë, domethënë ai furnizon forma të energjisë pa të cilat ekzistenca jonë do të ishte e pamundur.

Në kohët e lashta, burimi i rrezatimit diellor - Dielli - ishte një hyjni, një objekt i denjë për adhurim. Trajektorja diellore nëpër qiell u dukej njerëzve një provë e qartë e vullnetit të Zotit. Përpjekjet për të gërmuar në thelbin e fenomenit, për të shpjeguar se çfarë është ky ndriçues, janë bërë për një kohë të gjatë dhe Koperniku dha një kontribut veçanërisht domethënës në to, duke formuar idenë e heliocentrizmit, i cili ishte jashtëzakonisht i ndryshëm nga ai. gjeocentrizmi i pranuar përgjithësisht në atë epokë. Sidoqoftë, dihet me siguri se edhe në kohët e lashta, shkencëtarët më shumë se një herë menduan se çfarë është Dielli, pse është kaq i rëndësishëm për çdo formë jete në planetin tonë, pse lëvizja e këtij ndriçuesi është pikërisht ashtu siç e shohim ne .

Përparimi i teknologjisë ka bërë të mundur që të kuptohet më mirë se çfarë është Dielli, çfarë procesesh ndodhin brenda yllit, në sipërfaqen e tij. Shkencëtarët kanë mësuar se çfarë është rrezatimi diellor, se si një objekt gazi ndikon në planetët në zonën e tij të ndikimit, në veçanti, në klimën e tokës. Tani njerëzimi ka një bazë mjaftueshëm të madhe njohurish për të thënë me besim: ishte e mundur të zbulohej se cili është rrezatimi i emetuar nga Dielli, si të matet kjo rrjedhë energjie dhe si të formulohen tiparet e ndikimit të tij në forma të ndryshme të jetës organike në Toka.

Rreth kushteve

Hapi më i rëndësishëm në zotërimin e thelbit të konceptit u bë në shekullin e kaluar. Ishte atëherë që astronomi i shquar A. Eddington formuloi një supozim: shkrirja termonukleare ndodh në thellësitë diellore, gjë që lejon që një sasi e madhe energjie të lëshohet në hapësirën rreth yllit. Në përpjekje për të vlerësuar sasinë e rrezatimit diellor, u bënë përpjekje për të përcaktuar parametrat aktualë të mjedisit në yll. Kështu, temperatura e bërthamës, sipas shkencëtarëve, arrin në 15 milionë gradë. Kjo është e mjaftueshme për të përballuar ndikimin reciprok refuzues të protoneve. Përplasja e njësive çon në formimin e bërthamave të heliumit.

Informacioni i ri tërhoqi vëmendjen e shumë shkencëtarëve të shquar, përfshirë A. Einstein. Në një përpjekje për të vlerësuar sasinë e rrezatimit diellor, shkencëtarët zbuluan se bërthamat e heliumit janë inferiorë në masë ndaj vlerës totale prej 4 protoneve të nevojshme për të formuar një strukturë të re. Kështu, u zbulua një tipar i reagimeve, i quajtur "defekti masiv". Por në natyrë, asgjë nuk mund të zhduket pa lënë gjurmë! Në përpjekje për të gjetur sasi të “shpëtuara”, shkencëtarët krahasuan rikuperimin e energjisë dhe specifikat e ndryshimit të masës. Ishte atëherë që ishte e mundur të zbulohej se ndryshimi emetohet nga kuantet gama.

Objektet e rrezatuara bëjnë rrugën e tyre nga thelbi i yllit tonë në sipërfaqen e tij përmes shtresave të shumta atmosferike të gazta, gjë që çon në copëzimin e elementeve dhe formimin e rrezatimit elektromagnetik në bazë të tyre. Ndër llojet e tjera të rrezatimit diellor është drita e perceptuar nga syri i njeriut. Vlerësimet e përafërta sugjeruan se procesi i kalimit të rrezeve gama zgjat rreth 10 milion vjet. Tetë minuta të tjera - dhe energjia e rrezatuar arrin në sipërfaqen e planetit tonë.

Si dhe çfarë?

Rrezatimi diellor quhet kompleksi i përgjithshëm i rrezatimit elektromagnetik, i cili karakterizohet nga një gamë mjaft e gjerë. Kjo përfshin të ashtuquajturën erë diellore, domethënë rrjedhën e energjisë së formuar nga elektronet, grimcat e dritës. Në shtresën kufitare të atmosferës së planetit tonë, vërehet vazhdimisht i njëjti intensitet i rrezatimit diellor. Energjia e një ylli është diskrete, transferimi i tij kryhet përmes kuanteve, ndërsa nuanca korpuskulare është aq e parëndësishme saqë rrezet mund të konsiderohen si valë elektromagnetike. Dhe shpërndarja e tyre, siç kanë zbuluar fizikanët, ndodh në mënyrë të barabartë dhe në vijë të drejtë. Kështu, për të përshkruar rrezatimin diellor, është e nevojshme të përcaktohet gjatësia e valës karakteristike të tij. Bazuar në këtë parametër, është zakon të dallohen disa lloje të rrezatimit:

• ngrohtësisht;
• valë radio;
• Drite e bardhe;
• ultravjollcë;
• gama;
• rreze x.

Raporti më i mirë infra të kuqe, i dukshëm, ultravjollcë vlerësohet si më poshtë: 52%, 43%, 5%.

Për një vlerësim sasior të rrezatimit, është e nevojshme të llogaritet densiteti i fluksit të energjisë, domethënë sasia e energjisë që arrin një zonë të kufizuar të sipërfaqes në një periudhë të caktuar kohore.

Studimet kanë treguar se rrezatimi diellor absorbohet kryesisht nga atmosfera planetare. Për shkak të kësaj, ngrohja ndodh në një temperaturë të rehatshme për jetën organike, karakteristikë e Tokës. Predha ekzistuese e ozonit lejon të kalojë vetëm një e qindta e rrezatimit ultravjollcë. Në të njëjtën kohë, gjatësitë e valëve të shkurtra që janë të rrezikshme për qeniet e gjalla bllokohen plotësisht. Shtresat atmosferike janë në gjendje të shpërndajnë pothuajse një të tretën e rrezeve të diellit, 20% të tjera absorbohen. Rrjedhimisht, jo më shumë se gjysma e të gjithë energjisë arrin në sipërfaqen e planetit. Është kjo “mbetje” në shkencë që quhet rrezatim diellor direkt.

Po në më shumë detaje?

Dihen disa aspekte që përcaktojnë se sa intensiv do të jetë rrezatimi i drejtpërdrejtë. Më i rëndësishmi konsiderohet të jetë këndi i incidencës në varësi të gjerësisë gjeografike ( veçori gjeografike terreni në glob), një sezon që përcakton se sa larg është një pikë e caktuar nga një burim rrezatimi. Shumë varet nga karakteristikat e atmosferës - sa e ndotur është, sa re ka në një moment të caktuar. Së fundi, natyra e sipërfaqes në të cilën bie rrezja, përkatësisht aftësia e saj për të pasqyruar valët hyrëse, luan një rol.

Rrezatimi total diellor është një vlerë që kombinon vëllimet e shpërndara dhe rrezatimin e drejtpërdrejtë. Parametri i përdorur për të vlerësuar intensitetin vlerësohet në kalori për njësi sipërfaqe. Në të njëjtën kohë, mbahet mend se në periudha të ndryshme të ditës vlerat e natyrshme në rrezatim janë të ndryshme. Përveç kësaj, energjia nuk mund të shpërndahet në mënyrë të barabartë në sipërfaqen e planetit. Sa më afër shtyllës, aq më i lartë është intensiteti, ndërsa mbulesat e borës janë shumë reflektuese, që do të thotë se ajri nuk ka mundësi të ngrohet. Prandaj, sa më larg nga ekuatori, aq më të ulët do të jenë treguesit total të rrezatimit të valëve diellore.

Siç arritën të zbulojnë shkencëtarët, energjia e rrezatimit diellor ka një ndikim serioz në klimën planetare, nënshtron aktivitetin jetësor të organizmave të ndryshëm që ekzistojnë në Tokë. Në vendin tonë, si dhe në territorin e fqinjëve më të afërt, si në vendet e tjera që ndodhen në hemisferën veriore, në dimër pesha mbizotëruese i përket rrezatimit të shpërndarë, por në verë dominon rrezatimi i drejtpërdrejtë.

valët infra të kuqe

Nga sasia totale e rrezatimit total diellor, një përqindje mbresëlënëse i përket spektrit infra të kuq, i cili nuk perceptohet nga syri i njeriut. Për shkak të valëve të tilla, sipërfaqja e planetit nxehet, duke transferuar gradualisht energjinë termike në masat ajrore. Kjo ndihmon në ruajtjen e një klime të rehatshme, ruajtjen e kushteve për ekzistencën e jetës organike. Nëse nuk ka dështime serioze, klima mbetet me kusht e pandryshuar, që do të thotë se të gjitha krijesat mund të jetojnë në kushtet e tyre të zakonshme.

Ndriçimi ynë nuk është burimi i vetëm i valëve të spektrit infra të kuq. Rrezatim i ngjashëm është karakteristik për çdo objekt të nxehtë, duke përfshirë një bateri të zakonshme në një shtëpi njerëzore. Është mbi parimin e perceptimit të rrezatimit infra të kuqe që funksionojnë pajisje të shumta, të cilat bëjnë të mundur shikimin e trupave të nxehtë në errësirë, përndryshe kushte të pakëndshme për sytë. Nga rruga, sipas një parimi të ngjashëm, ato që janë bërë kaq të njohura në kohët e fundit pajisje kompakte për të vlerësuar se në cilat pjesë të ndërtesës ndodh humbja më e madhe e nxehtësisë. Këta mekanizma janë veçanërisht të përhapur në mesin e ndërtuesve, si dhe pronarëve të shtëpive private, pasi ato ndihmojnë për të identifikuar se në cilat zona humbet nxehtësia, organizojnë mbrojtjen e tyre dhe parandalojnë konsumin e panevojshëm të energjisë.

Mos e nënvlerësoni ndikimin e rrezatimit diellor me rreze infra të kuqe në trupin e njeriut vetëm sepse sytë tanë nuk mund të perceptojnë valë të tilla. Në veçanti, rrezatimi përdoret në mënyrë aktive në mjekësi, pasi lejon rritjen e përqendrimit të leukociteve në sistemin e qarkullimit të gjakut, si dhe normalizimin e rrjedhjes së gjakut duke rritur lumenin e enëve të gjakut. Pajisjet e bazuara në spektrin IR përdoren si profilaktikë kundër patologjive të lëkurës, terapeutike në proceset inflamatore në formë akute dhe kronike. Ilaçet më moderne ndihmojnë për të përballuar plagët koloidale dhe plagët trofike.

Është kurioze

Bazuar në studimin e faktorëve të rrezatimit diellor, ishte e mundur të krijoheshin pajisje vërtet unike të quajtura termografë. Ato bëjnë të mundur zbulimin në kohë të sëmundjeve të ndryshme që nuk janë të disponueshme për zbulim në mënyra të tjera. Kështu mund të gjeni kancer ose mpiksje gjaku. IR në një farë mase mbron nga rrezatimi ultravjollcë, i cili është i rrezikshëm për jetën organike, gjë që bëri të mundur përdorimin e valëve të këtij spektri për të rivendosur shëndetin e astronautëve që ishin në hapësirë ​​për një kohë të gjatë.

Natyra rreth nesh është ende misterioze edhe sot e kësaj dite, kjo vlen edhe për rrezatimin. gjatësi të ndryshme valët. Në veçanti, drita infra të kuqe ende nuk është eksploruar plotësisht. Shkencëtarët e dinë se përdorimi jo i duhur i tij mund të shkaktojë dëm për shëndetin. Pra, është e papranueshme përdorimi i pajisjeve që gjenerojnë një dritë të tillë për trajtimin e zonave të inflamuara purulente, gjakderdhjes dhe neoplazmave malinje. Spektri infra i kuq është kundërindikuar për njerëzit që vuajnë nga funksionimi i dëmtuar i zemrës, enëve të gjakut, përfshirë ato të vendosura në tru.

dritë e dukshme

Një nga elementët e rrezatimit total diellor është drita e dukshme për syrin e njeriut. Rrezet e valëve përhapen në vija të drejta, kështu që nuk ka mbivendosje mbi njëra-tjetrën. Në një kohë, kjo u bë temë e një numri të konsiderueshëm punimet shkencore: shkencëtarët nisën të kuptojnë pse ka kaq shumë nuanca rreth nesh. Doli se parametrat kryesorë të dritës luajnë një rol:

• përthyerje;
• reflektim;
• thithjen.

Siç zbuluan shkencëtarët, objektet nuk janë në gjendje të jenë vetë burime të dritës së dukshme, por ato mund të thithin rrezatimin dhe ta reflektojnë atë. Këndet e reflektimit, frekuenca e valës ndryshojnë. Me kalimin e shekujve, aftësia e një personi për të parë është përmirësuar gradualisht, por disa kufizime janë për shkak të strukturës biologjike të syrit: retina është e tillë që mund të perceptojë vetëm rreze të caktuara të valëve të dritës të reflektuara. Ky rrezatim është një hendek i vogël midis valëve ultravjollcë dhe infra të kuqe.

Tipare të shumta kurioze dhe misterioze të dritës jo vetëm që u bënë objekt i shumë veprave, por ishin baza për lindjen e një disipline të re fizike. Në të njëjtën kohë, u shfaqën praktika jo-shkencore, teori, adhuruesit e të cilave besojnë se ngjyra mund të ndikojë në gjendjen fizike të një personi, psikikën. Bazuar në supozime të tilla, njerëzit rrethohen me objekte që janë më të këndshme për sytë e tyre, duke e bërë jetën e përditshme më të rehatshme.

Ultraviolet

Një aspekt po aq i rëndësishëm i rrezatimit total diellor është studimi ultravjollcë, i formuar nga valët me gjatësi të madhe, të mesme dhe të vogël. Ato ndryshojnë nga njëri-tjetri si në parametrat fizikë ashtu edhe në veçoritë e ndikimit të tyre në format e jetës organike. Valët e gjata ultraviolet, për shembull, shpërndahen kryesisht në shtresat atmosferike dhe vetëm një përqindje e vogël arrin në sipërfaqen e tokës. Sa më e shkurtër të jetë gjatësia e valës, aq më i thellë një rrezatim i tillë mund të depërtojë në lëkurën e njeriut (dhe jo vetëm).

Nga njëra anë, rrezatimi ultravjollcë është i rrezikshëm, por pa të, ekzistenca e jetës organike të larmishme është e pamundur. Një rrezatim i tillë është përgjegjës për formimin e kalciferolit në trup, dhe ky element është i nevojshëm për ndërtimin e indit kockor. Spektri UV është një parandalim i fuqishëm i rakitave, osteokondrozës, e cila është veçanërisht e rëndësishme në fëmijërinë. Përveç kësaj, rrezatimi i tillë:

• normalizon metabolizmin;
• aktivizon prodhimin e enzimave esenciale;
• rrit proceset rigjeneruese;
• stimulon rrjedhjen e gjakut;
• zgjeron enët e gjakut;
• stimulon sistemin imunitar;
• çon në formimin e endorfinës, që do të thotë se mbingacmimi nervor zvogëlohet.

por nga ana tjetër

Më sipër u tha se rrezatimi total diellor është sasia e rrezatimit që ka arritur në sipërfaqen e planetit dhe është shpërndarë në atmosferë. Prandaj, elementi i këtij vëllimi është ultravjollcë e të gjitha gjatësive. Duhet mbajtur mend se ky faktor ka aspekte pozitive dhe negative të ndikimit në jetën organike. Banja e diellit, megjithëse shpesh është e dobishme, mund të jetë një rrezik për shëndetin. Ekspozimi shumë i gjatë në rrezet e diellit direkte, veçanërisht në kushte të rritjes së aktivitetit të ndriçimit, është i dëmshëm dhe i rrezikshëm. Efektet afatgjata në trup, si dhe aktiviteti shumë i lartë i rrezatimit, shkaktojnë:

• djegie, skuqje;
• edemë;
• hiperemia;
• ngrohjes;
• nauze;
• të vjella.

Rrezatimi i zgjatur ultravjollcë provokon një shkelje të oreksit, funksionimit të sistemit nervor qendror dhe sistemit imunitar. Gjithashtu, koka fillon të më dhemb. Simptomat e përshkruara janë manifestime klasike të goditjes së diellit. Vetë personi nuk mund të kuptojë gjithmonë se çfarë po ndodh - gjendja përkeqësohet gradualisht. Nëse vërehet se dikush aty pranë është sëmurë, duhet t'i jepet ndihma e parë. Skema është si më poshtë:

• ndihmoni për të lëvizur nga drita e drejtpërdrejtë në një vend të ftohtë me hije;
• vendoseni pacientin në shpinë në mënyrë që këmbët të jenë më të larta se koka (kjo do të ndihmojë në normalizimin e rrjedhës së gjakut);
• ftohni qafën dhe fytyrën me ujë dhe vendosni një kompresë të ftohtë në ballë;
• zbërtheni një kravatë, rrip, hiqni rrobat e ngushta;
• gjysmë ore pas sulmit, jepni një pije me ujë të freskët (një sasi të vogël).

Nëse viktima ka humbur vetëdijen, është e rëndësishme që menjëherë të kërkoni ndihmë nga një mjek. Ambulanca do ta zhvendosë personin në vend i sigurtë dhe do të injektojë glukozë ose vitaminë C. Ilaçi injektohet në venë.

Si të bëni banja dielli siç duhet?

Për të mos mësuar nga përvoja se sa e pakëndshme mund të jetë sasia e tepërt e rrezatimit diellor të marrë gjatë rrezitjes, është e rëndësishme të ndiqni rregullat e kalimit të sigurt të kohës në diell. Ultraviolet fillon prodhimin e melaninës, një hormon që ndihmon lëkurën të mbrohet nga ndikim negativ valët. Nën ndikimin e kësaj substance, lëkura bëhet më e errët, dhe hija kthehet në bronz. Deri më sot, mosmarrëveshjet se sa e dobishme dhe e dëmshme është për një person nuk zbehen.

Nga njëra anë, djegia nga dielli është një përpjekje e trupit për të mbrojtur veten nga ekspozimi i tepërt ndaj rrezatimit. Kjo rrit mundësinë e formimit të neoplazmave malinje. Nga ana tjetër nxirja konsiderohet në modë dhe e bukur. Për të minimizuar rreziqet për veten tuaj, është e arsyeshme të analizoni përpara se të filloni procedurat e plazhit se sa e rrezikshme është sasia e rrezatimit diellor të marrë gjatë banjove të diellit, si të minimizoni rreziqet për veten tuaj. Për ta bërë përvojën sa më të këndshme, ata që bëjnë banja dielli duhet:

• për të pirë shumë ujë;
• përdorni produkte për mbrojtjen e lëkurës;
• bëni banja dielli në mbrëmje ose në mëngjes;
• kaloni jo më shumë se një orë nën rrezet e drejtpërdrejta të diellit;
• mos pini alkool;
• përfshini në meny ushqime të pasura me selen, tokoferol, tirozinë. Mos harroni për beta-karotenin.

Vlera e rrezatimit diellor për trupin e njeriut është jashtëzakonisht e lartë, nuk duhen anashkaluar si aspektet pozitive ashtu edhe ato negative. Duhet të jeni të vetëdijshëm se te njerëz të ndryshëm ndodhin reaksione biokimike me karakteristika individuale, kështu që për dikë edhe gjysmë ore dielli mund të jetë i rrezikshëm. Është e arsyeshme që përpara sezonit të plazhit të konsultoheni me mjekun, të vlerësoni llojin, gjendjen lëkurën. Kjo do të ndihmojë në parandalimin e dëmtimit të shëndetit.

Nëse është e mundur, djegia nga dielli duhet të shmanget në pleqëri, gjatë periudhës së lindjes së një fëmije. Sëmundjet e kancerit, çrregullimet mendore, patologjitë e lëkurës dhe dështimi i zemrës nuk kombinohen me banjot e diellit.

Rrezatimi total: ku është mungesa?

Mjaft interesant për t'u marrë në konsideratë është procesi i shpërndarjes së rrezatimit diellor. Siç u përmend më lart, vetëm rreth gjysma e të gjitha valëve mund të arrijnë sipërfaqen e planetit. Ku zhduken pjesa tjetër? Shtresat e ndryshme të atmosferës dhe grimcat mikroskopike nga të cilat janë formuar luajnë rolin e tyre. Një pjesë mbresëlënëse, siç u tregua, absorbohet nga shtresa e ozonit - të gjitha këto janë valë, gjatësia e të cilave është më pak se 0.36 mikron. Për më tepër, ozoni është në gjendje të thithë disa lloje valësh nga spektri i dukshëm për syrin e njeriut, domethënë një interval prej 0,44-1,18 mikron.

Ultraviolet absorbohet në një farë mase nga shtresa e oksigjenit. Kjo është karakteristikë e rrezatimit me një gjatësi vale prej 0,13-0,24 mikron. Dioksidi i karbonit, avujt e ujit mund të thithin një përqindje të vogël të spektrit infra të kuqe. Aerosoli atmosferik thith një pjesë (spektrin IR) të sasisë totale të rrezatimit diellor.

Valët nga kategoria e shkurtër shpërndahen në atmosferë për shkak të pranisë së grimcave mikroskopike johomogjene, aerosolit dhe reve këtu. Elementet johomogjene, grimcat, dimensionet e të cilave janë inferiore ndaj gjatësisë valore, provokojnë shpërndarje molekulare, dhe për ato më të mëdha, karakteristik është fenomeni i përshkruar nga treguesi, domethënë aerosoli.

Pjesa tjetër e rrezatimit diellor arrin në sipërfaqen e tokës. Ai kombinon rrezatimin e drejtpërdrejtë, të shpërndarë.

Rrezatimi total: aspekte të rëndësishme

Vlera totale është sasia e rrezatimit diellor të marrë nga territori, si dhe të zhytur në atmosferë. Nëse nuk ka re në qiell, sasia totale e rrezatimit varet nga gjerësia gjeografike e zonës, lartësia e trupit qiellor, lloji i sipërfaqes së tokës në këtë zonë dhe niveli i transparencës së ajrit. Sa më shumë grimca aerosol të shpërndara në atmosferë, aq më i ulët është rrezatimi i drejtpërdrejtë, por përqindja e rrezatimit të shpërndarë rritet. Normalisht, në mungesë të vrenjturës në rrezatimin total, difuzioni është një e katërta.

Vendi ynë i përket atyre veriore, ndaj në pjesën më të madhe të vitit në rajonet jugore rrezatimi është dukshëm më i lartë se në ato veriore. Kjo është për shkak të pozicionit të yllit në qiell. Por periudha e shkurtër kohore maj-korrik është një periudhë unike, kur edhe në veri rrezatimi total është mjaft mbresëlënës, pasi dielli është lart në qiell dhe orët e ditës janë më të gjata se në muajt e tjerë të vitit. Në të njëjtën kohë, mesatarisht, në gjysmën aziatike të vendit, në mungesë të reve, rrezatimi total është më domethënës se në perëndim. Forca maksimale e rrezatimit të valës vërehet në mesditë, dhe maksimumi vjetor ndodh në qershor, kur dielli është më i larti në qiell.

Rrezatimi total diellor është sasia e energjisë diellore që arrin planetin tonë. Në të njëjtën kohë, duhet të mbahet mend se faktorë të ndryshëm atmosferikë çojnë në faktin se mbërritja vjetore e rrezatimit total është më e vogël se sa mund të ishte. Dallimi më i madh midis të vëzhguarve në të vërtetë dhe maksimales së mundshme është tipike për rajonet e Lindjes së Largët në verë. Musonët provokojnë re jashtëzakonisht të dendura, kështu që rrezatimi total zvogëlohet me rreth gjysmën.

kurioz për të ditur

Përqindja më e madhe e ekspozimit maksimal të mundshëm ndaj energjisë diellore vërehet realisht (e llogaritur për 12 muaj) në jug të vendit. Treguesi arrin në 80%.

Vranësia jo gjithmonë rezulton në të njëjtën sasi të shpërndarjes diellore. Forma e reve luan një rol, veçoritë e diskut diellor në një moment të caktuar kohor. Nëse është e hapur, atëherë turbullira shkakton një ulje të rrezatimit të drejtpërdrejtë, ndërsa rrezatimi i shpërndarë rritet ndjeshëm.

Ka edhe ditë kur rrezatimi i drejtpërdrejtë është afërsisht i njëjtë në forcë me rrezatimi i shpërndarë. Vlera totale ditore mund të jetë edhe më e madhe se karakteristika e rrezatimit të një dite krejtësisht pa re.

Në terma 12 muajsh, vëmendje e veçantë duhet t'i kushtohet dukurive astronomike si përcaktimi i treguesve të përgjithshëm numerik. Në të njëjtën kohë, vrenjtja çon në faktin se maksimumi i vërtetë i rrezatimit mund të vërehet jo në qershor, por një muaj më herët ose më vonë.

Rrezatimi në hapësirë

Nga kufiri i magnetosferës së planetit tonë dhe më tej në hapësirën e jashtme, rrezatimi diellor bëhet një faktor që lidhet me rrezik vdekjeprurës për një person. Që në vitin 1964, u botua një vepër e rëndësishme shkencore popullore mbi metodat e mbrojtjes. Autorët e saj ishin shkencëtarët sovjetikë Kamanin, Bubnov. Dihet se për një person, doza e rrezatimit në javë nuk duhet të jetë më shumë se 0,3 rentgen, ndërsa për një vit duhet të jetë brenda 15 R. Për ekspozimin afatshkurtër, kufiri për një person është 600 R. Fluturimet në hapësirë , veçanërisht në kushte të aktivitetit të paparashikueshëm diellor, mund të shoqërohet me ekspozim të konsiderueshëm të astronautëve, gjë që detyron marrjen e masave shtesë për t'u mbrojtur nga valët me gjatësi të ndryshme.

Pas misioneve Apollo, gjatë të cilave u testuan metodat e mbrojtjes, u studiuan faktorët që ndikojnë në shëndetin e njeriut, kaloi më shumë se një dekadë, por deri më sot shkencëtarët nuk mund të gjejnë metoda efektive dhe të besueshme për parashikimin e stuhive gjeomagnetike. Mund të bëni një parashikim për orë të tëra, ndonjëherë për disa ditë, por edhe për një parashikim javor, mundësitë për t'u realizuar nuk janë më shumë se 5%. erë me diell- fenomen edhe më i paparashikueshëm. Me një probabilitet prej një në tre, astronautët, duke u nisur në një mision të ri, mund të bien në flukse të fuqishme rrezatimi. Kjo e bën edhe më të rëndësishme çështjen e hulumtimit dhe parashikimit të veçorive të rrezatimit dhe zhvillimin e metodave të mbrojtjes ndaj tij.