Was bestimmt die Menge der Sonneneinstrahlung. Gesamte Sonneneinstrahlung

Sonnenstrahlung (Sonnenstrahlung) ist die Gesamtheit der Sonnenmaterie und -energie, die auf die Erde gelangt. Sonnenstrahlung besteht aus den folgenden zwei Hauptteilen: erstens Wärme- und Lichtstrahlung, die eine Kombination elektromagnetischer Wellen ist; zweitens Korpuskularstrahlung.

Auf der Sonne wird die Wärmeenergie von Kernreaktionen in Strahlungsenergie umgewandelt. Wenn die Sonnenstrahlen auf die Erdoberfläche fallen, wird Strahlungsenergie wieder in Wärmeenergie umgewandelt. Sonnenstrahlung transportiert also Licht und Wärme.

Intensität der Sonneneinstrahlung. Solarkonstante. Die Sonneneinstrahlung ist die wichtigste Wärmequelle für die geografische Hülle. Die zweite Wärmequelle für die geografische Hülle ist die Wärme aus den inneren Sphären und Schichten unseres Planeten.

Aufgrund der Tatsache, dass es in der geografischen Hülle eine Energieart gibt ( Strahlungsenergie ) ist äquivalent zu einer anderen Form ( Wärmeenergie ), dann kann die Strahlungsenergie der Sonnenstrahlung in Wärmeenergieeinheiten ausgedrückt werden - Joule (J).

Die Intensität der Sonnenstrahlung muss vor allem außerhalb der Atmosphäre gemessen werden, da sie beim Durchgang durch die Luftkugel umgewandelt und abgeschwächt wird. Die Intensität der Sonnenstrahlung wird durch die Solarkonstante ausgedrückt.

Solarkonstante - Dies ist der Fluss der Sonnenenergie in 1 Minute zu einem Bereich mit einem Querschnitt von 1 cm 2, senkrecht zu den Sonnenstrahlen und außerhalb der Atmosphäre. Die Solarkonstante kann auch als die Wärmemenge definiert werden, die in 1 Minute am oberen Rand der Atmosphäre von 1 cm 2 einer schwarzen Fläche senkrecht zu den Sonnenstrahlen aufgenommen wird.

Die Solarkonstante beträgt 1,98 cal / (cm 2 x min) oder 1,352 kW / m 2 x min.

Da die obere Atmosphäre einen erheblichen Teil der Strahlung absorbiert, ist es wichtig, ihren Wert an der oberen Grenze der geografischen Hülle, d. h. in der unteren Stratosphäre, zu kennen. Die Sonneneinstrahlung an der oberen Grenze der geografischen Hülle wird ausgedrückt bedingte Solarkonstante . Der Wert der bedingten Sonnenkonstante beträgt 1,90 - 1,92 cal / (cm 2 x min) oder 1,32 - 1,34 kW / (m 2 x min).

Die Sonnenkonstante bleibt entgegen ihrem Namen nicht konstant. Sie ändert sich aufgrund der Änderung des Abstands von der Sonne zur Erde, wenn sich die Erde auf ihrer Umlaufbahn bewegt. Egal wie klein diese Schwankungen sind, sie wirken sich immer auf Wetter und Klima aus.

Im Durchschnitt erhält jeder Quadratkilometer der Troposphäre 10,8 x 10 15 J pro Jahr (2,6 x 10 15 cal). Diese Wärmemenge kann durch die Verbrennung von 400.000 Tonnen Kohle gewonnen werden. Die ganze Erde erhält in einem Jahr eine solche Wärmemenge, die durch den Wert von 5,74 x 10 24 J. (1,37 x 10 24 cal) bestimmt wird.

Die Verteilung der Sonnenstrahlung "an der oberen Grenze der Atmosphäre" oder bei absolut transparenter Atmosphäre. Kenntnisse über die Verteilung der Sonnenstrahlung vor ihrem Eintritt in die Atmosphäre oder die sog solares (solares) Klima , ist wichtig für die Bestimmung der Rolle und des Anteils der Beteiligung der Lufthülle (Atmosphäre) der Erde an der Verteilung der Wärme über die Erdoberfläche und an der Bildung ihres thermischen Regimes.

Die pro Flächeneinheit einfallende Menge an Sonnenwärme und Licht wird zum einen durch den Einfallswinkel der Strahlen, der von der Höhe der Sonne über dem Horizont abhängt, und zum anderen durch die Tageslänge bestimmt.

Die nur durch astronomische Faktoren bestimmte Strahlungsverteilung nahe der oberen Grenze der geographischen Hülle ist gleichmäßiger als ihre tatsächliche Verteilung nahe der Erdoberfläche.

Ohne Atmosphäre würde die jährliche Strahlungssumme in äquatorialen Breiten 13.480 MJ/cm 2 (322 kcal/cm 2) und an den Polen 5.560 MJ/m 2 (133 kcal/cm 2) betragen. In den polaren Breiten sendet die Sonne etwas weniger als die Hälfte (etwa 42%) der Wärmemenge aus, die in den Äquator eintritt.

Es scheint, dass die Sonneneinstrahlung der Erde in Bezug auf die Ebene des Äquators symmetrisch ist. Dies geschieht jedoch nur zweimal im Jahr, an den Tagen der Frühlings- und Herbst-Tagundnachtgleiche. Die Neigung der Rotationsachse und die Jahresbewegung der Erde bestimmen ihre asymmetrische Einstrahlung durch die Sonne. Im Januar des Jahres erhält die Südhalbkugel mehr Wärme, im Juli die Nordhalbkugel. Dies ist der Hauptgrund für den jahreszeitlichen Rhythmus im geografischen Umschlag.

Der Unterschied zwischen dem Äquator und dem Pol der Sommerhalbkugel ist gering: 6.740 MJ/m 2 (161 kcal/cm 2 ) kommen am Äquator an, und etwa 5.560 MJ/m 2 (133 kcal/cm 2 pro Halbjahr) kommen an am Pol. Aber die Polarländer der Winterhemisphäre sind gleichzeitig völlig frei von Sonnenwärme und Licht.

Am Tag der Sonnenwende erhält der Pol noch mehr Wärme als der Äquator - 46,0 MJ / m 2 (1,1 kcal / cm 2) und 33,9 MJ / m 2 (0,81 kcal / cm 2).

Im Allgemeinen ist das jährliche Sonnenklima an den Polen 2,4-mal kälter als am Äquator. Es muss jedoch beachtet werden, dass die Pole im Winter überhaupt nicht von der Sonne erwärmt werden.

Das wirkliche Klima aller Breitengrade ist größtenteils auf terrestrische Faktoren zurückzuführen. Die wichtigsten dieser Faktoren sind: erstens die Abschwächung der Strahlung in der Atmosphäre und zweitens die unterschiedliche Intensität der Assimilation der Sonnenstrahlung durch die Erdoberfläche unter verschiedenen geografischen Bedingungen.

Die Änderung der Sonnenstrahlung beim Durchgang durch die Atmosphäre. Direktes Sonnenlicht, das bei wolkenlosem Himmel in die Atmosphäre eindringt, wird als direkt bezeichnet direkte Sonneneinstrahlung . Sein Maximalwert bei hoher Transparenz der Atmosphäre auf einer Oberfläche senkrecht zu den Strahlen in der tropischen Zone beträgt etwa 1,05 - 1,19 kW / m 2 (1,5 - 1,7 cal / cm 2 x min. In den mittleren Breiten die Spannung der Mittagsstrahlung liegt in der Regel bei ca. 0,70 - 0,98 kW/m 2 x min (1,0 - 1,4 cal/cm 2 x min) In den Bergen steigt dieser Wert deutlich an.

Ein Teil der Sonnenstrahlen wird durch den Kontakt mit Gasmolekülen und Aerosolen gestreut und umgewandelt Streustrahlung . Auf der Erdoberfläche kommt Streustrahlung nicht mehr von der Sonnenscheibe, sondern vom gesamten Himmel und erzeugt eine flächendeckende Tageslichtbeleuchtung. Dadurch ist es an sonnigen Tagen auch dort hell, wo direkte Strahlen nicht durchdringen, beispielsweise unter dem Blätterdach des Waldes. Neben der direkten Strahlung dient auch die diffuse Strahlung als Wärme- und Lichtquelle.

Der Betrag der Streustrahlung ist umso größer, je intensiver die direkte Linie ist. Der relative Wert der Streustrahlung steigt mit abnehmender Rolle der direkten Linie: In den mittleren Breiten sind es im Sommer 41 % und im Winter 73 % der gesamten ankommenden Strahlung. Der Anteil der Streustrahlung an der Gesamtmenge der Gesamtstrahlung hängt auch von der Höhe der Sonne ab. Streustrahlung macht in hohen Breiten etwa 30 % und in polaren Breiten etwa 70 % der Gesamtstrahlung aus.

Im Allgemeinen macht die diffuse Strahlung etwa 25 % der gesamten Sonnenstrahlung aus, die unseren Planeten erreicht.

Somit gelangt direkte und diffuse Strahlung auf die Erdoberfläche. Zusammen bilden sich Direkt- und Diffusstrahlung Gesamtstrahlung , was definiert Wärmeregime der Troposphäre .

Durch Absorption und Streuung von Strahlung schwächt die Atmosphäre diese erheblich. Dämpfungsbetrag hängt von der Transparenzkoeffizient, zeigt, wie viel Strahlung die Erdoberfläche erreicht. Wenn die Troposphäre nur aus Gasen bestünde, wäre der Transparenzkoeffizient gleich 0,9, d. h. sie würde etwa 90 % der zur Erde gehenden Strahlung durchlassen. Aerosole sind jedoch immer in der Luft vorhanden, was den Transparenzkoeffizienten auf 0,7 - 0,8 reduziert. Die Transparenz der Atmosphäre ändert sich mit dem Wetter.

Da die Luftdichte mit der Höhe abnimmt, sollte die von den Strahlen durchdrungene Gasschicht nicht in km atmosphärischer Dicke ausgedrückt werden. Die Maßeinheit ist optische Masse, gleich der Dicke der Luftschicht bei senkrechtem Strahleneinfall.

Die Abschwächung der Strahlung in der Troposphäre ist tagsüber gut zu beobachten. Wenn sich die Sonne dem Horizont nähert, durchdringen ihre Strahlen mehrere optische Massen. Gleichzeitig ist ihre Intensität so abgeschwächt, dass man mit ungeschütztem Auge in die Sonne schauen kann. Mit dem Aufgang der Sonne nimmt die Zahl der optischen Massen ab, die ihre Strahlen passieren, was zu einer Zunahme der Strahlung führt.

Der Grad der Abschwächung der Sonnenstrahlung in der Atmosphäre wird ausgedrückt als Lamberts Formel :

Ich ich = ich 0 p m , wo

I i - Strahlung, die die Erdoberfläche erreicht,

I 0 - Sonnenkonstante,

p ist der Transparenzkoeffizient,

m ist die Anzahl optischer Massen.

Sonnenstrahlung in der Nähe der Erdoberfläche. Die Menge an Strahlungsenergie pro Einheit der Erdoberfläche hängt in erster Linie vom Einfallswinkel der Sonnenstrahlen ab. Gleich große Gebiete am Äquator, in mittleren und hohen Breiten weisen unterschiedliche Strahlungsmengen auf.

Die Sonneneinstrahlung (Beleuchtung) wird stark geschwächt Trübung. Die große Bewölkung der äquatorialen und gemäßigten Breiten und die geringe Bewölkung der tropischen Breiten führen zu erheblichen Anpassungen der zonalen Verteilung der Strahlungsenergie der Sonne.

Die Verteilung der Sonnenwärme über die Erdoberfläche wird auf Karten der gesamten Sonneneinstrahlung dargestellt. Wie diese Karten zeigen, erhalten tropische Breiten die größte Menge an Sonnenwärme - von 7.530 bis 9.200 MJ / m 2 (180-220 kcal / cm 2). Äquatoriale Breiten erhalten aufgrund hoher Bewölkung etwas weniger Wärme: 4.185 - 5.860 MJ / m 2 (100-140 kcal / cm 2).

Von den tropischen bis zu den gemäßigten Breiten nimmt die Strahlung ab. Auf den Inseln der Arktis sind es nicht mehr als 2.510 MJ/m 2 (60 kcal/cm 2) pro Jahr. Die Strahlungsverteilung über der Erdoberfläche hat zonal-regionalen Charakter. Jede Zone ist in separate Bereiche (Regionen) unterteilt, die sich etwas voneinander unterscheiden.

Saisonale Schwankungen der Gesamtstrahlung.

In äquatorialen und tropischen Breiten variieren Sonnenhöhe und Einfallswinkel der Sonnenstrahlen im Laufe der Monate leicht. Die Gesamtstrahlung in allen Monaten ist durch große Werte gekennzeichnet, die jahreszeitliche Änderung der thermischen Bedingungen ist entweder nicht vorhanden oder sehr unbedeutend. Im Äquatorialgürtel sind zwei Maxima schwach umrissen, die der Zenitalposition der Sonne entsprechen.

In der gemäßigten Zone im jährlichen Strahlungsverlauf kommt das Sommermaximum scharf zum Ausdruck, bei dem der monatliche Wert der Gesamtstrahlung nicht geringer ist als der tropische. Die Anzahl der warmen Monate nimmt mit dem Breitengrad ab.

In den Polarregionen Das Strahlungsregime ändert sich dramatisch. Hier wird je nach Breitengrad von mehreren Tagen bis zu mehreren Monaten nicht nur geheizt, sondern auch die Beleuchtung eingestellt. Im Sommer ist die Beleuchtung hier kontinuierlich, was die monatliche Strahlungsmenge erheblich erhöht.

Assimilation von Strahlung durch die Erdoberfläche. Albedo. Die gesamte auf die Erdoberfläche auftreffende Strahlung wird teilweise von Böden und Gewässern absorbiert und in Wärme umgewandelt. Auf den Ozeanen und Meeren wird die gesamte Strahlung für die Verdunstung aufgewendet. Ein Teil der Gesamtstrahlung wird in die Atmosphäre reflektiert ( reflektierte Strahlung).

Die blendende Sonnenscheibe erregte zu allen Zeiten die Gedanken der Menschen und diente als fruchtbares Thema für Legenden und Mythen. Seit der Antike haben die Menschen über seine Auswirkungen auf die Erde geahnt. Wie nah waren unsere fernen Vorfahren an der Wahrheit. Der strahlenden Energie der Sonne verdanken wir das Leben auf der Erde.

Was ist die radioaktive Strahlung unserer Leuchte und wie wirkt sie sich auf irdische Prozesse aus?

Was ist sonnenstrahlung

Sonnenstrahlung ist eine Kombination aus Sonnenmaterie und Energie, die auf die Erde trifft. Die Energie breitet sich in Form von elektromagnetischen Wellen mit einer Geschwindigkeit von 300.000 Kilometern pro Sekunde aus, passiert die Atmosphäre und erreicht die Erde in 8 Minuten. Das Spektrum der an diesem "Marathon" beteiligten Wellen ist sehr breit - von Radiowellen bis zu Röntgenstrahlen, einschließlich des sichtbaren Teils des Spektrums. Die Erdoberfläche steht unter dem Einfluss sowohl direkter als auch durch die Erdatmosphäre gestreuter Sonnenstrahlen. Es ist die Streuung von blau-blauen Strahlen in der Atmosphäre, die die Bläue des Himmels an einem klaren Tag erklärt. Die gelb-orange Farbe der Sonnenscheibe ist darauf zurückzuführen, dass die ihr entsprechenden Wellen fast ohne Streuung passieren.

Mit einer Verzögerung von 2–3 Tagen erreicht der „Sonnenwind“ die Erde, die eine Fortsetzung der Sonnenkorona darstellt und aus Atomkernen leichter Elemente (Wasserstoff und Helium) sowie Elektronen besteht. Es ist ganz natürlich, dass die Sonnenstrahlung einen starken Einfluss auf den menschlichen Körper hat.

Die Wirkung der Sonnenstrahlung auf den menschlichen Körper

Das elektromagnetische Spektrum der Sonnenstrahlung besteht aus infraroten, sichtbaren und ultravioletten Anteilen. Da ihre Quanten unterschiedliche Energien haben, haben sie vielfältige Wirkungen auf einen Menschen.

Innenbeleuchtung

Auch die hygienische Bedeutung der Sonneneinstrahlung ist extrem hoch. Da sichtbares Licht ein entscheidender Faktor ist, um Informationen über die Außenwelt zu erhalten, ist eine ausreichende Beleuchtung des Raumes erforderlich. Seine Regulierung erfolgt gemäß SNiP, die für die Sonneneinstrahlung unter Berücksichtigung der Licht- und Klimamerkmale verschiedener geografischer Zonen zusammengestellt und bei der Planung und dem Bau verschiedener Anlagen berücksichtigt werden.

Schon eine oberflächliche Analyse des elektromagnetischen Spektrums der Sonnenstrahlung beweist, wie groß der Einfluss dieser Strahlungsart auf den menschlichen Körper ist.

Verteilung der Sonnenstrahlung über das Territorium der Erde

Nicht alle von der Sonne ausgehende Strahlung erreicht die Erdoberfläche. Und dafür gibt es viele Gründe. Die Erde wehrt standhaft den Angriff jener Strahlen ab, die ihrer Biosphäre schaden. Diese Funktion übernimmt der Ozonschild unseres Planeten, der verhindert, dass der aggressivste Teil der ultravioletten Strahlung durchdringt. Atmosphärischer Filter in Form von Wasserdampf, Kohlendioxid, in der Luft schwebenden Staubpartikeln - reflektiert, streut und absorbiert Sonnenstrahlung weitgehend.

Der Teil davon, der all diese Hindernisse überwunden hat, fällt je nach Breitengrad des Gebiets in unterschiedlichen Winkeln auf die Erdoberfläche. Die lebensspendende Sonnenwärme ist ungleichmäßig über das Territorium unseres Planeten verteilt. Wenn sich die Höhe der Sonne im Laufe des Jahres ändert, ändert sich die Luftmasse über dem Horizont, durch die der Weg der Sonnenstrahlen verläuft. All dies beeinflusst die Verteilung der Intensität der Sonnenstrahlung auf dem Planeten. Der allgemeine Trend ist dieser - dieser Parameter nimmt vom Pol zum Äquator zu, da je größer der Einfallswinkel der Strahlen ist, desto mehr Wärme tritt pro Flächeneinheit ein.

Sonnenstrahlungskarten ermöglichen es Ihnen, sich ein Bild von der Verteilung der Sonnenstrahlungsintensität über das Territorium der Erde zu machen.

Der Einfluss der Sonnenstrahlung auf das Erdklima

Der infrarote Anteil der Sonnenstrahlung hat einen entscheidenden Einfluss auf das Klima der Erde.

Es ist klar, dass dies nur dann geschieht, wenn die Sonne über dem Horizont steht. Dieser Einfluss hängt von der Entfernung unseres Planeten von der Sonne ab, die sich im Laufe des Jahres ändert. Die Umlaufbahn der Erde ist eine Ellipse, in der sich die Sonne befindet. Auf ihrer jährlichen Reise um die Sonne bewegt sich die Erde von ihrem Gestirn weg und nähert sich ihm dann.

Neben der Abstandsänderung wird die in die Erde eintretende Strahlungsmenge durch die Neigung der Erdachse zur Ebene der Umlaufbahn (66,5 °) und den dadurch verursachten Wechsel der Jahreszeiten bestimmt. Im Sommer ist es mehr als im Winter. Am Äquator fehlt dieser Faktor, aber mit zunehmendem Breitengrad des Beobachtungsortes wird die Lücke zwischen Sommer und Winter erheblich.

Alle Arten von Kataklysmen finden in den Prozessen statt, die auf der Sonne stattfinden. Ihre Wirkung wird teilweise durch große Entfernungen, die Schutzwirkung der Erdatmosphäre und das Erdmagnetfeld kompensiert.

So schützen Sie sich vor Sonneneinstrahlung

Der infrarote Anteil der Sonnenstrahlung ist die begehrte Wärme, auf die sich die Bewohner der mittleren und nördlichen Breiten zu allen anderen Jahreszeiten freuen. Die Sonnenstrahlung als Heilfaktor wird sowohl von Gesunden als auch von Kranken genutzt.

Wir dürfen jedoch nicht vergessen, dass Hitze, wie Ultraviolett, ein sehr starker Reizstoff ist. Der Missbrauch ihrer Wirkung kann zu Verbrennungen, allgemeiner Überhitzung des Körpers und sogar zur Verschlimmerung chronischer Krankheiten führen. Beim Sonnenbaden sollten Sie sich an die vom Leben erprobten Regeln halten. An klaren Sonnentagen sollten Sie beim Sonnenbaden besonders vorsichtig sein. Säuglinge und ältere Menschen, Patienten mit chronischer Tuberkulose und Problemen mit dem Herz-Kreislauf-System sollten sich mit diffuser Sonneneinstrahlung im Schatten begnügen. Dieses Ultraviolett reicht völlig aus, um die Bedürfnisse des Körpers zu erfüllen.

Auch Jugendliche, die keine besonderen gesundheitlichen Probleme haben, sollten vor Sonneneinstrahlung geschützt werden.

Jetzt gibt es eine Bewegung, deren Aktivisten gegen das Gerben sind. Und nicht umsonst. Gebräunte Haut ist unbestreitbar schön. Aber das vom Körper produzierte Melanin (was wir Sonnenbrand nennen) ist seine schützende Reaktion auf die Auswirkungen der Sonnenstrahlung. Keine Vorteile bei Sonnenbrand! Es gibt sogar Hinweise darauf, dass Sonnenbrand das Leben verkürzt, da Strahlung eine kumulative Eigenschaft hat – sie sammelt sich während des gesamten Lebens an.

Wenn die Situation so ernst ist, sollten Sie die Regeln zum Schutz vor Sonneneinstrahlung genau befolgen:

Begrenzen Sie die Zeit zum Sonnenbaden streng und tun Sie es nur zu sicheren Zeiten.
bei aktiver Sonne sollten Sie einen breitkrempigen Hut, geschlossene Kleidung, Sonnenbrille und einen Regenschirm tragen;
Verwenden Sie nur hochwertige Sonnencreme.

Ist die Sonneneinstrahlung zu jeder Jahreszeit gefährlich für den Menschen? Die Menge der Sonnenstrahlung, die die Erde erreicht, hängt mit dem Wechsel der Jahreszeiten zusammen. In mittleren Breiten sind es im Sommer 25 % mehr als im Winter. Am Äquator ist dieser Unterschied nicht vorhanden, aber mit zunehmender Breite des Beobachtungsortes nimmt dieser Unterschied zu. Dies liegt daran, dass unser Planet in einem Winkel von 23,3 Grad zur Sonne geneigt ist. Im Winter steht er tief über dem Horizont und beleuchtet die Erde nur mit gleitenden Strahlen, die die beleuchtete Fläche weniger erwärmen. Diese Position der Strahlen bewirkt ihre Verteilung auf eine größere Fläche, was ihre Intensität im Vergleich zum sommerlichen Sturz reduziert. Darüber hinaus "verlängert" das Vorhandensein eines spitzen Winkels beim Durchgang der Strahlen durch die Atmosphäre ihren Weg und zwingt sie, mehr Wärme zu verlieren. Dieser Umstand reduziert die Auswirkungen der Sonneneinstrahlung im Winter.

Die Sonne ist ein Stern, der unserem Planeten Wärme und Licht spendet. Sie „regiert“ das Klima, den Wechsel der Jahreszeiten und den Zustand der gesamten Biosphäre der Erde. Und nur die Kenntnis der Gesetze dieses mächtigen Einflusses ermöglicht es, diese lebensspendende Gabe zum Wohle der Gesundheit der Menschen zu nutzen.

Sonnenstrahlung wird der Fluss der Strahlungsenergie von der Sonne zur Erdoberfläche genannt. Die Strahlungsenergie der Sonne ist die primäre Quelle anderer Energiearten. Von der Erd- und Wasseroberfläche absorbiert, verwandelt es sich in thermische Energie und in grünen Pflanzen in die chemische Energie organischer Verbindungen. Die Sonnenstrahlung ist der wichtigste Klimafaktor und die Hauptursache für Wetteränderungen, da verschiedene in der Atmosphäre auftretende Phänomene mit der von der Sonne empfangenen Wärmeenergie in Verbindung stehen.

Sonnenstrahlung oder Strahlungsenergie ist von Natur aus ein Strom elektromagnetischer Schwingungen, die sich geradlinig mit einer Geschwindigkeit von 300.000 km / s und einer Wellenlänge von 280 nm bis 30.000 nm ausbreiten. Strahlungsenergie wird in Form von einzelnen Teilchen, die Quanten oder Photonen genannt werden, emittiert. Um die Länge von Lichtwellen zu messen, werden Nanometer (nm) oder Mikrometer, Millimikrometer (0,001 Mikrometer) und Anström (0,1 Millimikrometer) verwendet. Unterscheiden Sie unsichtbare Infrarot-Wärmestrahlen mit einer Wellenlänge von 760 bis 2300 nm; sichtbare Lichtstrahlen (rot, orange, gelb, grün, blau, blau und violett) mit einer Wellenlänge von 400 (violett) bis 759 nm (rot); ultraviolette oder chemisch unsichtbare Strahlen mit einer Wellenlänge von 280 bis 390 nm. Strahlen mit einer Wellenlänge von weniger als 280 Millimikron erreichen die Erdoberfläche aufgrund ihrer Absorption durch Ozon in den hohen Schichten der Atmosphäre nicht.

Am Rand der Atmosphäre ist die prozentuale spektrale Zusammensetzung der Sonnenstrahlen wie folgt: Infrarotstrahlen 43 %, Licht 52 und Ultraviolett 5 %. An der Erdoberfläche, bei einer Sonnenhöhe von 40°, hat die Sonnenstrahlung (nach N. P. Kalitin) folgende Zusammensetzung: Infrarotstrahlen 59 %, Licht 40 und Ultraviolett 1 % der gesamten Energie. Die Intensität der Sonnenstrahlung nimmt mit der Höhe über dem Meeresspiegel zu, und auch wenn die Sonnenstrahlen senkrecht einfallen, da die Strahlen eine geringere Dicke der Atmosphäre passieren müssen. In anderen Fällen erhält die Oberfläche weniger Sonnenlicht, je niedriger die Sonne steht oder je nach Einfallswinkel der Strahlen. Die Spannung der Sonneneinstrahlung sinkt durch Bewölkung, Luftverschmutzung durch Staub, Rauch usw.

Und zuallererst gibt es einen Verlust (Absorption) von kurzwelligen Strahlen und dann Wärme und Licht. Die Strahlungsenergie der Sonne ist die Lebensquelle pflanzlicher und tierischer Organismen auf der Erde und der wichtigste Faktor in der Umgebungsluft. Es hat eine Vielzahl von Wirkungen auf den Körper, die bei optimaler Dosierung sehr positiv und bei Überdosierung (Überdosierung) negativ sein können. Alle Strahlen haben sowohl thermische als auch chemische Wirkungen. Außerdem tritt bei Strahlen mit großer Wellenlänge der thermische Effekt und bei kürzerer Wellenlänge der chemische Effekt in den Vordergrund.

Die biologische Wirkung von Strahlen auf den tierischen Organismus hängt von der Wellenlänge und ihrer Amplitude ab: Je kürzer die Wellen, desto häufiger ihre Schwingungen, desto größer die Energie des Quants und desto stärker die Reaktion des Organismus auf eine solche Bestrahlung. Kurzwellige ultraviolette Strahlen, wenn sie Geweben ausgesetzt werden, verursachen in ihnen Phänomene des photoelektrischen Effekts mit dem Auftreten von abgespaltenen Elektronen und positiven Ionen in Atomen. Die Eindringtiefe verschiedener Strahlen in den Körper ist nicht gleich: Infrarot- und Rotstrahlen dringen einige Zentimeter ein, sichtbares (Licht) - einige Millimeter und Ultraviolett - nur 0,7-0,9 mm; Strahlen, die kürzer als 300 Millimikrometer sind, dringen bis zu einer Tiefe von 2 Millimikrometer in tierisches Gewebe ein. Bei einer so unbedeutenden Eindringtiefe der Strahlen haben diese eine vielfältige und bedeutende Wirkung auf den gesamten Organismus.

Sonnenstrahlung- ein sehr biologisch aktiver und ständig wirkender Faktor, der für die Bildung einer Reihe von Körperfunktionen von großer Bedeutung ist. So wirken zB sichtbare Lichtstrahlen über das Auge auf den gesamten Organismus der Tiere und rufen unbedingte und bedingte Reflexreaktionen hervor. Infrarot-Wärmestrahlen wirken sowohl direkt als auch durch Objekte in der Umgebung von Tieren auf den Körper ein. Der Körper von Tieren nimmt kontinuierlich Infrarotstrahlen auf und gibt sie selbst ab (Strahlungsaustausch), und dieser Vorgang kann je nach Hauttemperatur von Tieren und umgebenden Objekten erheblich variieren. Ultraviolette chemische Strahlen, deren Quanten eine viel höhere Energie als die Quanten der sichtbaren und infraroten Strahlen haben, zeichnen sich durch die größte biologische Aktivität aus und wirken über humorale und neuroreflexive Wege auf den Körper von Tieren. UV-Strahlen wirken primär auf die Exterorezeptoren der Haut und wirken dann reflexartig auf die inneren Organe, insbesondere die endokrinen Drüsen.

Längerer Kontakt mit optimal dosierter Strahlungsenergie führt zu einer Anpassung der Haut an ihre geringere Reaktivität. Unter dem Einfluss von Sonnenlicht nehmen das Haarwachstum, die Funktion von Schweiß- und Talgdrüsen zu, das Stratum corneum verdickt sich und die Epidermis verdickt sich, was zu einer Erhöhung des körpereigenen Hautwiderstandes führt. In der Haut kommt es zur Bildung biologisch aktiver Substanzen (Histamin und histaminähnliche Substanzen), die in die Blutbahn gelangen. Dieselben Strahlen beschleunigen die Zellregeneration während der Heilung von Wunden und Geschwüren auf der Haut. Unter Einwirkung von Strahlungsenergie, insbesondere UV-Strahlen, wird in der Basalschicht der Haut das Pigment Melanin gebildet, das die Empfindlichkeit der Haut gegenüber UV-Strahlen verringert. Pigment (Tan) ist wie ein biologischer Schirm, der zur Reflexion und Streuung von Strahlen beiträgt.

Die positive Wirkung der Sonnenstrahlen wirkt sich auf das Blut aus. Ihre systematische moderate Wirkung verstärkt signifikant die Hämatopoese bei gleichzeitiger Erhöhung der Erythrozytenzahl und des Hämoglobingehalts im peripheren Blut. Bei Tieren nach Blutverlust oder nach Genesung von schweren Krankheiten, insbesondere Infektionskrankheiten, stimuliert eine mäßige Sonneneinstrahlung die Blutregeneration und erhöht die Gerinnungsfähigkeit. Bei mäßiger Sonneneinstrahlung bei Tieren steigt der Gasaustausch. Die Tiefe nimmt zu und die Atemfrequenz ab, die zugeführte Sauerstoffmenge nimmt zu, es werden mehr Kohlendioxid und Wasserdampf freigesetzt, wodurch sich die Sauerstoffversorgung des Gewebes verbessert und oxidative Prozesse zunehmen.

Eine Erhöhung des Proteinstoffwechsels äußert sich in einer erhöhten Stickstoffeinlagerung im Gewebe, wodurch das Wachstum bei Jungtieren schneller erfolgt. Übermäßige Sonneneinstrahlung kann insbesondere bei Tieren mit akuten Infektionskrankheiten sowie anderen Krankheiten, die mit einer erhöhten Körpertemperatur einhergehen, zu einer negativen Proteinbilanz führen. Die Bestrahlung führt zu einer erhöhten Ablagerung von Zucker in der Leber und den Muskeln in Form von Glykogen. Im Blut nimmt die Menge an unteroxidierten Produkten (Acetonkörper, Milchsäure usw.) stark ab, die Bildung von Acetylcholin nimmt zu und der Stoffwechsel normalisiert sich, was für hochproduktive Tiere von besonderer Bedeutung ist.

Bei unterernährten Tieren verlangsamt sich die Intensität des Fettstoffwechsels und die Fettablagerung nimmt zu. Eine intensive Beleuchtung bei fettleibigen Tieren hingegen steigert den Fettstoffwechsel und bewirkt eine gesteigerte Fettverbrennung. Daher sollte die halbfette und fettige Mast von Tieren unter Bedingungen geringerer Sonneneinstrahlung durchgeführt werden.

Unter dem Einfluss von UV-Strahlen der Sonnenstrahlung, Ergosterin, das in Futterpflanzen und in der Haut von Tieren vorkommt, wird Dehydrocholesterin in die aktiven Vitamine D 2 und D 3 umgewandelt, die den Phosphor-Calcium-Stoffwechsel verbessern; Das negative Gleichgewicht von Kalzium und Phosphor wird zu einem positiven, was zur Ablagerung dieser Salze in den Knochen beiträgt. Sonnenlicht und künstliche Bestrahlung mit ultravioletten Strahlen ist eine der effektivsten modernen Methoden zur Vorbeugung und Behandlung von Rachitis und anderen Tierkrankheiten, die mit Störungen des Kalzium- und Phosphorstoffwechsels verbunden sind.

Sonnenstrahlung, insbesondere Licht und ultraviolette Strahlen, ist der Hauptfaktor, der die saisonale sexuelle Periodizität bei Tieren verursacht, da Licht die gonadotrope Funktion der Hypophyse und anderer Organe stimuliert. Im Frühjahr, während der Zeit erhöhter Intensität der Sonneneinstrahlung und Lichteinwirkung, verstärkt sich die Sekretion der Gonaden in der Regel bei den meisten Tierarten. Eine Zunahme der sexuellen Aktivität bei Kamelen, Schafen und Ziegen wird mit einer Verkürzung der Tageslichtstunden beobachtet. Wenn Schafe von April bis Juni in abgedunkelten Räumen gehalten werden, kommt ihre Brunst nicht (wie üblich) im Herbst, sondern im Mai. Der Mangel an Licht bei heranwachsenden Tieren (während des Wachstums und der Pubertät) führt laut K. V. Svechin zu tiefen, oft irreversiblen qualitativen Veränderungen in den Geschlechtsdrüsen, und bei erwachsenen Tieren verringert er die sexuelle Aktivität und Fruchtbarkeit oder verursacht vorübergehende Unfruchtbarkeit.

Sichtbares Licht oder Beleuchtungsgrad hat einen erheblichen Einfluss auf die Eientwicklung, die Brunst, die Brutzeit und die Trächtigkeit. Auf der Nordhalbkugel ist die Brutzeit normalerweise kurz und auf der Südhalbkugel am längsten. Unter dem Einfluss künstlicher Beleuchtung von Tieren verkürzt sich ihre Trächtigkeitsdauer von mehreren Tagen auf zwei Wochen. Die Wirkung sichtbarer Lichtstrahlen auf die Keimdrüsen kann in der Praxis vielfältig genutzt werden. Experimente, die im Labor der Zoohygiene VIEV durchgeführt wurden, haben bewiesen, dass die Beleuchtung der Räumlichkeiten durch einen geometrischen Koeffizienten von 1: 10 (gemäß KEO, 1,2-2%) im Vergleich zu einer Beleuchtung von 1: 15-1: 20 und niedriger (gemäß KEO, 0,2 -0,5 %) wirkt sich positiv auf den klinischen und physiologischen Zustand trächtiger Sauen und Ferkel bis zum Alter von 4 Monaten aus und sorgt für starke und lebensfähige Nachkommen. Die Gewichtszunahme der Ferkel wird um 6 % und ihre Sicherheit um 10-23,9 % erhöht.

Die Sonnenstrahlen, insbesondere ultraviolette, violette und blaue, töten oder schwächen die Lebensfähigkeit vieler pathogener Mikroorganismen und verzögern ihre Vermehrung. Somit ist die Sonnenstrahlung ein starkes natürliches Desinfektionsmittel der äußeren Umgebung. Unter dem Einfluss von Sonnenlicht nehmen der allgemeine Tonus des Körpers und seine Widerstandsfähigkeit gegen Infektionskrankheiten sowie spezifische Immunreaktionen zu (P. D. Komarov, A. P. Onegov usw.). Es wurde nachgewiesen, dass eine mäßige Bestrahlung von Tieren während der Impfung zu einer Erhöhung des Titers und anderer Immunkörper, einer Erhöhung des Phagozytenindex und umgekehrt eine intensive Bestrahlung die Immuneigenschaften des Blutes senkt.

Aus allem Gesagten folgt, dass der Mangel an Sonneneinstrahlung als sehr ungünstige äußere Bedingung für Tiere angesehen werden muss, unter der ihnen der wichtigste Aktivator physiologischer Prozesse entzogen wird. Daher sollten die Tiere in halbwegs hellen Räumen untergebracht, regelmäßig mit Auslauf versorgt und im Sommer auf der Weide gehalten werden.

Die Rationierung der natürlichen Beleuchtung in den Räumlichkeiten erfolgt nach geometrischen oder Beleuchtungsmethoden. In der Praxis des Baus von Vieh- und Geflügelgebäuden wird hauptsächlich die geometrische Methode verwendet, nach der die Normen der natürlichen Beleuchtung durch das Verhältnis der Fensterfläche (Glas ohne Rahmen) zur Bodenfläche bestimmt werden. Trotz der Einfachheit der geometrischen Methode werden die Beleuchtungsnormen jedoch nicht genau festgelegt, da sie in diesem Fall die Licht- und Klimamerkmale verschiedener geografischer Zonen nicht berücksichtigen. Um die Beleuchtung in den Räumlichkeiten genauer zu bestimmen, verwenden sie die Beleuchtungsmethode oder die Definition Tageslichtfaktor(KEO). Der Koeffizient der natürlichen Beleuchtung ist das Verhältnis der Beleuchtung des Raumes (des gemessenen Punktes) zur externen Beleuchtung in der horizontalen Ebene. KEO wird durch die Formel abgeleitet:

K = E:E n ⋅100%

Wobei K der Koeffizient des natürlichen Lichts ist; E - Beleuchtung im Raum (in Lux); D n - Außenbeleuchtung (in Lux).

Es ist zu beachten, dass die übermäßige Nutzung von Sonnenstrahlung, insbesondere an Tagen mit hoher Sonneneinstrahlung, zu erheblichen Schäden bei Tieren führen kann, insbesondere Verbrennungen, Augenkrankheiten, Sonnenstich usw. verursachen kann. Die Empfindlichkeit gegenüber Sonnenlicht nimmt ab dem Einbringen in erheblich zu der Körper der sogenannten Sensibilisatoren (Hämatoporphyrin, Gallenfarbstoffe, Chlorophyll, Eosin, Methylenblau usw.). Es wird angenommen, dass diese Substanzen kurzwellige Strahlen akkumulieren und sie unter Absorption eines Teils der vom Gewebe freigesetzten Energie in langwellige Strahlen umwandeln, wodurch die Gewebereaktivität zunimmt.

Sonnenbrand bei Tieren wird häufiger an Körperstellen mit empfindlicher, wenig behaarter, unpigmentierter Haut als Folge der Einwirkung von Hitze (Sonnenerythem) und UV-Strahlung (photochemische Entzündung der Haut) beobachtet. Bei Pferden wird Sonnenbrand auf unpigmentierten Bereichen der Kopfhaut, Lippen, Nasenlöcher, Hals, Leiste und Gliedmaßen und bei Rindern auf der Haut der Euterzitzen und des Perineums festgestellt. In den südlichen Regionen ist bei weißen Schweinen ein Sonnenbrand möglich.

Starke Sonneneinstrahlung kann zu Reizungen der Netzhaut, der Hornhaut und der Gefäßmembranen des Auges sowie zu Schäden an der Linse führen. Bei längerer und intensiver Bestrahlung treten Keratitis, Linsentrübung und Sehstörungen auf. Akkommodationsstörungen werden bei Pferden häufiger beobachtet, wenn sie in Ställen mit niedrigen Fenstern nach Süden gehalten werden, an denen die Pferde angebunden sind.

Ein Sonnenstich entsteht als Folge einer starken und anhaltenden Überhitzung des Gehirns, hauptsächlich durch thermische Infrarotstrahlen. Letztere dringen in die Kopfhaut und den Schädel ein, erreichen das Gehirn und verursachen eine Hyperämie und einen Temperaturanstieg. Infolgedessen erscheint das Tier zuerst unterdrückt und dann erregt, die Atmungs- und vasomotorischen Zentren werden gestört. Schwäche, unkoordinierte Bewegungen, Atemnot, schneller Puls, Hyperämie und Zyanose der Schleimhäute, Zittern und Krämpfe werden festgestellt. Das Tier bleibt nicht auf den Beinen, fällt zu Boden; schwere Fälle enden oft mit dem Tod des Tieres mit Lähmungserscheinungen des Herzens oder des Atemzentrums. Ein Sonnenstich ist besonders schwerwiegend, wenn er mit einem Hitzschlag kombiniert wird.

Um die Tiere vor direkter Sonneneinstrahlung zu schützen, ist es notwendig, sie während der heißesten Stunden des Tages im Schatten zu halten. Um einem Sonnenstich vorzubeugen, insbesondere bei Arbeitspferden, werden Stirnbänder aus weißem Segeltuch getragen.

Allgemeine Hygiene. Sonnenstrahlung und ihre hygienische Bedeutung.

Unter Sonnenstrahlung verstehen wir den gesamten Strahlungsfluss der Sonne, also elektromagnetische Schwingungen verschiedener Wellenlängen. Aus hygienischer Sicht besonders interessant ist der Opric-Anteil des Sonnenlichts, der den Bereich von 280–2800 nm einnimmt. Längere Wellen sind Radiowellen, kürzere sind Gammastrahlen, ionisierende Strahlung erreicht die Erdoberfläche nicht, weil sie in den oberen Schichten der Atmosphäre, insbesondere in der Ozonschicht, zurückgehalten wird. Ozon ist in der gesamten Atmosphäre verteilt, bildet aber in etwa 35 km Höhe die Ozonschicht.

Die Intensität der Sonneneinstrahlung hängt in erster Linie von der Höhe der Sonne über dem Horizont ab. Wenn die Sonne im Zenit steht, ist der Weg, den die Sonnenstrahlen zurücklegen, viel kürzer als ihr Weg, wenn die Sonne in der Nähe des Horizonts steht. Durch die Vergrößerung des Wegs ändert sich die Intensität der Sonnenstrahlung. Die Intensität der Sonnenstrahlung hängt auch vom Winkel ab, in dem die Sonnenstrahlen einfallen, und davon hängt auch die beleuchtete Fläche ab (mit zunehmendem Einfallswinkel nimmt die Beleuchtungsfläche zu). Somit fällt die gleiche Sonnenstrahlung auf eine große Fläche, sodass die Intensität abnimmt. Die Intensität der Sonnenstrahlung hängt von der Luftmasse ab, die die Sonnenstrahlen durchdringen. Die Intensität der Sonneneinstrahlung in den Bergen wird höher sein als über dem Meeresspiegel, da die Luftschicht, durch die die Sonnenstrahlen treten, geringer ist als über dem Meeresspiegel. Von besonderer Bedeutung ist der Einfluss auf die Intensität der Sonneneinstrahlung der Zustand der Atmosphäre, ihre Verschmutzung. Wenn die Atmosphäre verschmutzt ist, nimmt die Intensität der Sonneneinstrahlung ab (in der Stadt ist die Intensität der Sonneneinstrahlung im Durchschnitt 12 % geringer als in ländlichen Gebieten). Die Spannung der Sonnenstrahlung hat einen täglichen und jährlichen Hintergrund, dh die Spannung der Sonnenstrahlung ändert sich im Laufe des Tages und hängt auch von der Jahreszeit ab. Die größte Intensität der Sonnenstrahlung wird im Sommer beobachtet, die kleinste - im Winter. Die Sonnenstrahlung ist ihrer biologischen Wirkung nach heterogen: Es zeigt sich, dass jede Wellenlänge eine andere Wirkung auf den menschlichen Körper hat. In dieser Hinsicht wird das Sonnenspektrum bedingt in 3 Abschnitte unterteilt:

1. ultraviolette Strahlen von 280 bis 400 nm

2. sichtbares Spektrum von 400 bis 760 nm

3. Infrarotstrahlen von 760 bis 2800 nm.

Mit der täglichen und jährlichen Sonneneinstrahlung verändern sich Zusammensetzung und Intensität einzelner Spektren. Die größten Veränderungen sind den Strahlen des UV-Spektrums ausgesetzt.

Die Intensität der Sonneneinstrahlung schätzen wir anhand der sogenannten Solarkonstanten ab. Die Sonnenkonstante ist die Menge an Sonnenenergie, die pro Zeiteinheit pro Flächeneinheit empfangen wird, die sich an der oberen Grenze der Atmosphäre im rechten Winkel zu den Sonnenstrahlen in der mittleren Entfernung der Erde von der Sonne befindet. Diese Solarkonstante wird per Satellit gemessen und beträgt 1,94 Kalorien/cm2

in min. Beim Durchgang durch die Atmosphäre werden die Sonnenstrahlen erheblich geschwächt - gestreut, reflektiert, absorbiert. Bei einer sauberen Atmosphäre auf der Erdoberfläche beträgt die Intensität der Sonnenstrahlung im Durchschnitt 1,43 - 1,53 Kalorien / cm2 pro Minute.

Die Intensität der Sonnenstrahlen am Mittag im Mai beträgt in Jalta 1,33, in Moskau 1,28, in Irkutsk 1,30, in Taschkent 1,34.

Die biologische Bedeutung des sichtbaren Teils des Spektrums.

Der sichtbare Teil des Spektrums ist ein spezifischer Reiz des Sehorgans. Licht ist eine notwendige Voraussetzung für das Funktionieren des Auges, des subtilsten und empfindlichsten Sinnesorgans. Licht liefert etwa 80 % der Informationen über die Außenwelt. Dies ist die spezifische Wirkung des sichtbaren Lichts, aber auch die allgemeine biologische Wirkung des sichtbaren Lichts: Es stimuliert die vitale Aktivität des Körpers, verbessert den Stoffwechsel, verbessert das allgemeine Wohlbefinden, beeinflusst die psycho-emotionale Sphäre und erhöht die Arbeitsfähigkeit. Licht heilt die Umgebung. Bei einem Mangel an natürlichem Sehen treten Veränderungen auf Seiten des Sehorgans auf. Ermüdung setzt schnell ein, die Leistungsfähigkeit sinkt und Arbeitsunfälle nehmen zu. Der Körper wird nicht nur durch Beleuchtung beeinflusst, sondern auch durch unterschiedliche Farben hat eine unterschiedliche Wirkung auf den psycho-emotionalen Zustand. Die beste Arbeitsleistung wurde unter gelber und weißer Beleuchtung erzielt. Farben wirken psychologisch gegensätzlich. Dabei wurden 2 Farbgruppen gebildet:
1) warme Farben - gelb, orange, rot. 2) kalte Töne - blau, blau, violett. Kalte und warme Töne haben unterschiedliche physiologische Wirkungen auf den Körper. Warme Töne erhöhen die Muskelspannung, erhöhen den Blutdruck und erhöhen den Atemrhythmus. Kalte Töne hingegen senken den Blutdruck, verlangsamen den Herzrhythmus und die Atmung. Das wird in der Praxis oft angewendet: Für Fieberpatienten sind violett gefärbte Stationen am besten geeignet, dunkles Ocker verbessert das Wohlbefinden von Patienten mit niedrigem Blutdruck. Rot steigert den Appetit. Darüber hinaus kann die Wirksamkeit von Medikamenten erhöht werden, indem die Farbe der Pille geändert wird. Patienten, die an depressiven Störungen litten, erhielten das gleiche Arzneimittel in Form von Tabletten in verschiedenen Farben: rot, gelb, grün. Die besten Ergebnisse wurden durch die Behandlung mit gelben Tabletten erzielt.

Farbe wird als Träger verschlüsselter Informationen verwendet, beispielsweise in der Produktion, um auf Gefahren hinzuweisen. Es gibt einen allgemein anerkannten Standard für Signal- und Erkennungsfarben: grün – Wasser, rot – Dampf, gelb – Gas, orange – Säuren, violett – Laugen, braun – brennbare Flüssigkeiten und Öle, blau – Luft, grau – andere.

Aus hygienischer Sicht erfolgt die Bewertung des sichtbaren Teils des Spektrums nach folgenden Indikatoren: Natürliche und künstliche Beleuchtung werden getrennt bewertet. Die natürliche Beleuchtung wird anhand von 2 Gruppen von Indikatoren bewertet: physikalisch und Beleuchtung. Zur ersten Gruppe gehören:

1. Lichtkoeffizient - charakterisiert das Verhältnis der Fläche der verglasten Fensterfläche zur Bodenfläche.

2. Einfallswinkel – charakterisiert den Einfallswinkel der Strahlen. In der Regel sollte der minimale Einfallswinkel mindestens 270 betragen.

3. Winkel der Öffnung – charakterisiert die Beleuchtung des himmlischen Lichts (sollte mindestens 50 sein). In den ersten Stockwerken von Leningrader Häusern - Brunnen fehlt diese Ecke tatsächlich.

4. Die Raumtiefe ist das Verhältnis des Abstands von der Oberkante des Fensters zum Fußboden zur Raumtiefe (Abstand von der Außen- zur Innenwand).

Beleuchtungsindikatoren sind Indikatoren, die mit einem Gerät - einem Luxmeter - bestimmt werden. Gemessen wird die absolute und die relative Beleuchtungsstärke. Absolute Beleuchtung ist die Beleuchtung auf der Straße. Der Beleuchtungsstärkekoeffizient (KEO) ist definiert als das Verhältnis der relativen Beleuchtungsstärke (gemessen als Verhältnis der relativen Beleuchtungsstärke (gemessen im Raum) zur absoluten, ausgedrückt in %. Die Beleuchtungsstärke im Raum wird am Arbeitsplatz gemessen. Das Funktionsprinzip des Luxmeters ist, dass das Gerät über eine empfindliche Fotozelle verfügt (Selen - da Selen dem menschlichen Auge sehr ähnlich ist). Die ungefähre Beleuchtung auf der Straße kann anhand der Grafik des Lichtklimas ermittelt werden.

Zur Beurteilung der künstlichen Beleuchtung von Räumlichkeiten, des Werts der Helligkeit, des Fehlens von Pulsationen, der Farbe usw.

Infrarotstrahlen. Die hauptsächliche biologische Wirkung dieser Strahlen ist thermisch, und diese Wirkung hängt auch von der Wellenlänge ab. Kurze Strahlen tragen mehr Energie, dringen also in die Tiefe und haben eine starke thermische Wirkung. Der lange Abschnitt übt seine thermische Wirkung auf die Oberfläche aus. Dies wird in der Physiotherapie verwendet, um Bereiche in verschiedenen Tiefen aufzuwärmen.

Um die Messung von Infrarotstrahlen auszuwerten, gibt es ein Gerät - ein Aktinometer. Infrarotstrahlung wird in Kalorien pro cm2/min gemessen. Die nachteilige Wirkung von Infrarotstrahlen wird in heißen Geschäften beobachtet, wo sie zu Berufskrankheiten führen können - Katarakte (Trübung der Linse). Katarakte werden durch kurze Infrarotstrahlen verursacht. Eine Maßnahme zur Vorbeugung ist die Verwendung von Schutzbrillen und Overalls.

Merkmale der Wirkung von Infrarotstrahlen auf der Haut: Es kommt zu einer Verbrennung - Erythem. Es tritt aufgrund der thermischen Ausdehnung der Blutgefäße auf. Seine Besonderheit liegt darin, dass es unterschiedliche Grenzen hat, es entsteht sofort.

Im Zusammenhang mit der Einwirkung von Infrarotstrahlen können 2 Zustände des Körpers auftreten: Hitzschlag und Sonnenstich. Ein Sonnenstich ist das Ergebnis einer direkten Sonneneinstrahlung auf den menschlichen Körper, hauptsächlich mit einer Schädigung des zentralen Nervensystems. Ein Sonnenstich betrifft diejenigen, die viele Stunden hintereinander unter den sengenden Sonnenstrahlen mit unbedecktem Kopf verbringen. Es kommt zu einer Erwärmung der Hirnhäute.

Hitzschlag tritt auf, wenn der Körper überhitzt. Es kann denen passieren, die in einem heißen Raum oder bei heißem Wetter schwere körperliche Arbeit verrichten. Hitzschläge waren besonders charakteristisch für unsere Soldaten in Afghanistan.

Neben Aktinometern zur Messung von Infrarotstrahlung gibt es verschiedene Arten von Pyrometern. Die Wirkung beruht auf der Absorption von Strahlungsenergie durch den schwarzen Körper. Die Empfangsschicht besteht aus geschwärzten und weißen Platten, die sich je nach Infrarotstrahlung unterschiedlich erwärmen. Auf der Thermosäule fließt ein Strom und die Intensität der Infrarotstrahlung wird aufgezeichnet. Da die Intensität der Infrarotstrahlung unter Produktionsbedingungen wichtig ist, gibt es Normen für Infrarotstrahlung für Hot Shops, um negative Auswirkungen auf den menschlichen Körper zu vermeiden. In einem Rohrwalzwerk beträgt Narma beispielsweise 1,26 - 7,56, Eisenschmelze 12.25. Strahlungswerte über 3,7 gelten als signifikant und erfordern vorbeugende Maßnahmen - die Verwendung von Schutzschirmen, Wasservorhängen, Overalls.

Ultraviolette Strahlen (UV).

Dies ist der biologisch aktivste Teil des Sonnenspektrums. Sie ist auch heterogen. Dabei wird zwischen langwelligem und kurzwelligem UV unterschieden. UV fördert die Bräunung. Wenn UV in die Haut eindringt, werden darin 2 Stoffgruppen gebildet: 1) spezifische Stoffe, dazu gehört Vitamin D, 2) unspezifische Stoffe - Histamin, Acetylcholin, Adenosin, also Eiweißabbauprodukte. Die Bräunungs- oder Erythemwirkung wird auf einen photochemischen Effekt reduziert - Histamin und andere biologisch aktive Substanzen tragen zur Vasodilatation bei. Die Besonderheit dieses Erythems besteht darin, dass es nicht sofort auftritt. Erythema hat klar definierte Grenzen. Ein UV-Erythem führt immer zu einer mehr oder weniger ausgeprägten Bräune, je nach Pigmentanteil der Haut. Der Mechanismus der Bräunungswirkung ist noch nicht gut verstanden. Es wird angenommen, dass zuerst ein Erythem auftritt, unspezifische Substanzen wie Histamin freigesetzt werden, der Körper die Produkte des Gewebezerfalls in Melanin umwandelt, wodurch die Haut einen besonderen Farbton annimmt. Sonnenbrand ist daher ein Test für die Schutzeigenschaften des Körpers (eine kranke Person bräunt nicht, bräunt langsam).

Die günstigste Bräunung tritt unter dem Einfluss von UV-Licht mit einer Wellenlänge von ca. 320 nm auf, also bei Bestrahlung mit dem langwelligen Teil des UV-Spektrums. Im Süden überwiegt Kurzwellen-UFL und im Norden Langwellen-UFL. Kurzwellige Strahlen sind am anfälligsten für Streuung. Und die Dispersion ist am besten in einer sauberen Atmosphäre und in der nördlichen Region. Daher ist die nützlichste Bräune im Norden länger und dunkler. UVB ist ein sehr starker Faktor bei der Vorbeugung von Rachitis. Bei fehlender UV-Strahlung entwickelt sich bei Kindern Rachitis, bei Erwachsenen Osteoporose oder Osteomalazie. Normalerweise im hohen Norden oder in Gruppen von Arbeitern anzutreffen, die im Untergrund arbeiten. In der Region Leningrad fehlt von Mitte November bis Mitte Februar der UV-Teil des Spektrums praktisch, was zur Entwicklung des Sonnenhungers beiträgt. Um einem Sonnenhunger vorzubeugen, wird künstliche Bräunung verwendet. Lichtmangel ist eine längere Abwesenheit des UV-Spektrums. Unter Einwirkung von UV in der Luft entsteht Ozon, dessen Konzentration kontrolliert werden muss.

UV-Licht hat eine bakterizide Wirkung. Es wird verwendet, um große Stationen, Lebensmittel und Wasser zu desinfizieren.

Die Intensität der UV-Strahlung wird nach der photochemischen Methode durch die Menge an Oxalsäure bestimmt, die unter UV-Einwirkung in Quarz-Reagenzgläsern zersetzt wird (gewöhnliches Glas ist UV-undurchlässig). Die Intensität der UV-Strahlung wird ebenfalls mit einem Ultraviolettmeter bestimmt. Für medizinische Zwecke wird ultraviolettes Licht in Biodosen gemessen.

Sonnenstrahlung

elektromagnetische Strahlung von der Sonne und in die Erdatmosphäre. Die Wellenlängen der Sonnenstrahlung konzentrieren sich auf den Bereich von 0,17 bis 4 Mikrometer mit einer max. bei einer Welle von 0,475 Mikron. OK. 48% der Energie der Sonnenstrahlung fallen auf den sichtbaren Teil des Spektrums (Wellenlänge von 0,4 bis 0,76 Mikrometer), 45% - auf das Infrarot (mehr als 0,76 Mikrometer) und 7% - auf das Ultraviolett (weniger als 0,4 µm). Sonneneinstrahlung - Haupt. Energiequelle von Prozessen in Atmosphäre, Ozean, Biosphäre usw. Sie wird beispielsweise in Energieeinheiten pro Flächeneinheit pro Zeiteinheit gemessen. W/m². Sonnenstrahlung am oberen Rand der Atmosphäre bei vgl. wird die Entfernung der Erde von der Sonne genannt Solarkonstante und ist ca. 1382 W/m². Beim Durchgang durch die Erdatmosphäre ändert sich die Intensität und spektrale Zusammensetzung der Sonnenstrahlung aufgrund von Absorption und Streuung durch Luftpartikel, gasförmige Verunreinigungen und Aerosole. An der Erdoberfläche ist das Spektrum der Sonnenstrahlung auf 0,29–2,0 µm begrenzt, und die Intensität wird je nach Gehalt an Verunreinigungen, Höhe über dem Meeresspiegel und Wolkenbedeckung deutlich reduziert. Direkte Strahlung erreicht die Erdoberfläche, gedämpft beim Durchgang durch die Atmosphäre, sowie diffus, gebildet durch direkte Streuung in der Atmosphäre. Ein Teil der direkten Sonnenstrahlung wird von der Erdoberfläche und den Wolken reflektiert und gelangt in den Weltraum; auch Streustrahlung entweicht teilweise in den Weltraum. Der Rest der Sonnenstrahlung in der Hauptsache. wird zu Wärme, die die Erdoberfläche und teilweise die Luft erwärmt. Sonnenstrahlung, so arr., ist eine der wichtigsten. Bestandteile der Strahlungsbilanz.

Geographie. Moderne illustrierte Enzyklopädie. - M.: Rosmann. Unter der Redaktion von Prof. A. P. Gorkina. 2006 .

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