La distribución de la radiación solar depende de. El valor de la radiación solar para el clima. Sobre la distribución geográfica de la radiación

1. ¿A qué se denomina radiación solar? ¿En qué unidades se mide? ¿De qué depende su valor?

La totalidad de la energía radiante enviada por el Sol se denomina radiación solar, normalmente se expresa en calorías o julios por centímetro cuadrado por minuto. La radiación solar se distribuye de manera desigual sobre la tierra. Depende:

De la densidad y la humedad del aire: cuanto más altas, menos radiación recibe la superficie terrestre;

A partir de la latitud geográfica del área, la cantidad de radiación aumenta desde los polos hasta el ecuador. La cantidad de radiación solar directa depende de la longitud del camino que los rayos del sol recorren a través de la atmósfera. Cuando el Sol está en su cenit (el ángulo de incidencia de los rayos es de 90°), sus rayos caen sobre la Tierra el camino más corto y entregan intensamente su energía a un área pequeña;

Del movimiento anual y diario de la Tierra - en latitudes medias y altas, la afluencia de radiación solar varía mucho según la estación, lo que se asocia con un cambio en la altura del sol al mediodía y la duración del día;

Por la naturaleza de la superficie terrestre: cuanto más clara es la superficie, más luz solar refleja.

2. ¿Cuáles son los tipos de radiación solar?

Existir los siguientes tipos Radiación solar: La radiación que llega a la superficie terrestre se compone de directa y difusa. La radiación que llega a la Tierra directamente desde el Sol en forma de luz solar directa en un cielo sin nubes se llama directa. Transporta la mayor cantidad de calor y luz. Si nuestro planeta no tuviera atmósfera, la superficie terrestre recibiría solo radiación directa. Sin embargo, al atravesar la atmósfera, alrededor de una cuarta parte de la radiación solar es dispersada por moléculas de gas e impurezas, desviándose del camino directo. Algunos de ellos llegan a la superficie de la Tierra, formando radiación solar dispersa. Gracias a la radiación dispersa, la luz también penetra en lugares donde la luz solar directa (radiación directa) no penetra. Esta radiación crea la luz del día y da color al cielo.

3. ¿Por qué cambia la entrada de radiación solar según las estaciones del año?

Rusia, en su mayor parte, se encuentra en latitudes templadas, situadas entre el trópico y el círculo polar, en estas latitudes el sol sale y se pone todos los días, pero nunca en su cenit. Debido al hecho de que el ángulo de inclinación de la Tierra no cambia durante toda su revolución alrededor del Sol, en diferentes estaciones la cantidad de calor entrante en latitudes templadas es diferente y depende del ángulo del Sol sobre el horizonte. Entonces, a una latitud de 450 max, el ángulo de incidencia de los rayos del sol (22 de junio) es de aproximadamente 680, y min (22 de diciembre) es de aproximadamente 220. Cuanto menor es el ángulo de incidencia de los rayos del sol, menos calor. traen, por tanto, importantes diferencias estacionales en la radiación solar recibida en las distintas estaciones del año: invierno, primavera, verano, otoño.

4. ¿Por qué es necesario conocer la altura del Sol sobre el horizonte?

La altura del Sol sobre el horizonte determina la cantidad de calor que llega a la Tierra, por lo que existe una relación directa entre el ángulo de incidencia de los rayos solares y la cantidad de radiación solar que llega a la superficie terrestre. Del ecuador a los polos, en general, hay una disminución en el ángulo de incidencia de los rayos del sol, y como resultado, del ecuador a los polos, la cantidad de radiación solar disminuye. Por lo tanto, conociendo la altura del Sol sobre el horizonte, puede averiguar la cantidad de calor que llega a la superficie de la tierra.

5. Elija la respuesta correcta. La cantidad total de radiación que llega a la superficie terrestre se denomina: a) radiación absorbida; b) radiación solar total; en) radiación dispersa.

6. Elija la respuesta correcta. Al moverse hacia el ecuador, la cantidad de radiación solar total: a) aumenta; b) disminuye; c) no cambia.

7. Elija la respuesta correcta. El mayor indicador de radiación reflejada tiene: a) nieve; b) suelo negro; c) arena; d) agua.

8. ¿Crees que es posible broncearse en un día nublado de verano?

La radiación solar total consta de dos componentes: difusa y directa. Al mismo tiempo, los rayos del sol, independientemente de su naturaleza, llevan ultravioleta, lo que afecta el bronceado.

9. Usando el mapa de la Figura 36, ​​determine la radiación solar total para diez ciudades en Rusia. ¿Qué conclusión sacaste?

Radiación total en diferentes ciudades Rusia:

Murmansk: 10 kcal/cm2 por año;

Arkhangelsk: 30 kcal/cm2 por año;

Moscú: 40 kcal/cm2 al año;

Permanente: 40 kcal/cm2 por año;

Kazán: 40 kcal/cm2 por año;

Chelyabinsk: 40 kcal/cm2 por año;

Saratov: 50 kcal/cm2 por año;

Volgogrado: 50 kcal/cm2 por año;

Astracán: 50 kcal/cm2 al año;

Rostov-on-Don: más de 50 kcal/cm2 por año;

El patrón general en la distribución de la radiación solar es el siguiente: cuanto más cerca está un objeto (ciudad) del polo, menos radiación solar cae sobre él (ciudad).

10. Describe cómo difieren las estaciones del año en tu área (condiciones naturales, vida de las personas, sus actividades). ¿En qué estación del año la vida es más activa?

El relieve difícil, en gran extensión de norte a sur, permite distinguir 3 zonas en la región, que difieren tanto en el relieve como en las características climáticas: montaña-bosque, bosque-estepa y estepa. El clima de la zona montaña-bosque es fresco y húmedo. El régimen de temperatura varía según el relieve. Esta zona se caracteriza por veranos cortos y frescos y largos inviernos nevados. La capa de nieve permanente se forma en el período del 25 de octubre al 5 de noviembre y permanece hasta finales de abril, y en algunos años la capa de nieve permanece hasta el 10-15 de mayo. El mes más frío es enero. La temperatura promedio en invierno es de menos 15-16 ° C, el mínimo absoluto es de 44-48 ° C. El mes más cálido es julio con una temperatura promedio del aire de más 15-17 ° C, la temperatura máxima absoluta del aire en el verano en esta zona alcanzó más de 37-38°C. El clima de la zona bosque-estepa es cálido, con inviernos bastante fríos y nevados. La temperatura promedio de enero es de menos 15,5-17,5 ° C, la temperatura mínima absoluta del aire alcanzó menos 42-49 ° C. La temperatura promedio del aire en julio es de más 18-19 ° C. La temperatura máxima absoluta es de más 42,0 ° C. El clima de la zona esteparia es muy cálido y árido. El invierno es frío aquí heladas severas, ventiscas que se observan durante 40-50 días, provocando un fuerte traslado de nieve. La temperatura promedio de enero es de menos 17-18 ° C. En inviernos severos, la temperatura mínima del aire cae a menos 44-46 ° C.

La radiación solar es el principal factor formador del clima y prácticamente la única fuente de energía para todos los procesos físicos que ocurren en la superficie terrestre y en su atmósfera. Determina la actividad vital de los organismos, creando uno u otro régimen de temperatura; conduce a la formación de nubes y precipitaciones; es la causa fundamental de la circulación general de la atmósfera, por lo que ejerce un enorme impacto sobre la vida humana en todas sus manifestaciones. En la construcción y la arquitectura, la radiación solar es el factor ambiental más importante, de ella dependen la orientación de los edificios, sus soluciones constructivas, espaciales, cromáticas, plásticas y muchas otras características.

De acuerdo con GOST R 55912-2013 "Climatología de la Construcción", se adoptan las siguientes definiciones y conceptos relacionados con la radiación solar:

• radiación directa - parte de la radiación solar total que ingresa a la superficie en forma de un haz de rayos paralelos provenientes directamente del disco visible del sol;
• radiación solar dispersa- parte de la radiación solar total que llega a la superficie desde todo el cielo después de dispersarse en la atmósfera;
• radiación reflejada- parte de la radiación solar total reflejada desde la superficie subyacente (incluidas las fachadas, los techos de los edificios);
• intensidad de la radiación solar- la cantidad de radiación solar que pasa por unidad de tiempo a través de una sola área situada perpendicularmente a los rayos.

Todos los valores de la radiación solar en los GOST domésticos modernos, SP (SNiP) y otros documentos normativos relacionados con la construcción y la arquitectura se miden en kilovatios por hora por 1 m 2 (kW h / m 2). Como regla general, se toma un mes como unidad de tiempo. Para obtener el valor instantáneo (segundo) de la potencia del flujo de radiación solar (kW / m 2), el valor dado para el mes debe dividirse por el número de días en un mes, el número de horas en un día y segundos En horas.

En muchas ediciones tempranas de reglamentos de construcción y en muchos libros de referencia modernos sobre climatología, los valores de radiación solar se dan en megajulios o kilocalorías por m 2 (MJ/m 2, Kcal/m 2). Los coeficientes para la conversión de estas cantidades de una a otra se dan en el Apéndice 1.

entidad fisica. La radiación solar llega a la Tierra desde el Sol. El Sol es la estrella más cercana a nosotros, que se encuentra a una distancia media de 149.450.000 km de la Tierra. A principios de julio, cuando la Tierra está más alejada del Sol (“afelio”), esta distancia aumenta a 152 millones de km, y a principios de enero disminuye a 147 millones de km (“perihelio”).

Dentro del núcleo solar, la temperatura supera los 5 millones de K y la presión es varios miles de millones de veces mayor que la de la tierra, como resultado de lo cual el hidrógeno se convierte en helio. En el curso de esta reacción termonuclear nace energía radiante, que se propaga desde el Sol en todas direcciones en forma de ondas electromagnéticas. Al mismo tiempo, llega a la Tierra todo un espectro de longitudes de onda, que en meteorología suele dividirse en secciones de onda corta y de onda larga. onda corta llamada radiación en el rango de longitud de onda de 0,1 a 4 micrones (1 micrón \u003d 10 ~ 6 m). La radiación con longitudes largas (de 4 a 120 micras) se denomina onda larga La radiación solar es predominantemente de onda corta: el rango de longitud de onda indicado representa el 99% de toda la energía radiación solar, mientras que la superficie terrestre y la atmósfera emiten radiación de onda larga y solo pueden reflejar radiación de onda corta.

El sol es una fuente no solo de energía, sino también de luz. La luz visible ocupa un rango estrecho de longitudes de onda, solo de 0,40 a 0,76 micrones, pero el 47% de toda la energía radiante solar está contenida en este intervalo. La luz con una longitud de onda de aproximadamente 0,40 micrones se percibe como violeta, con una longitud de onda de aproximadamente 0,76 micrones, como roja. Todas las demás longitudes de onda no son percibidas por el ojo humano; son invisibles para nosotros 1 . La radiación infrarroja (de 0,76 a 4 micrones) representa el 44% y la ultravioleta (de 0,01 a 0,39 micrones), el 9% de toda la energía. La energía máxima en el espectro de radiación solar en el límite superior de la atmósfera se encuentra en la región azul-azul del espectro, y cerca de la superficie de la tierra, en el amarillo-verde.

Una medida cuantitativa de la radiación solar que entra en una determinada superficie es iluminación de energía, o flujo de radiación solar, - la cantidad de energía radiante incidente en una unidad de área por unidad de tiempo. La cantidad máxima de radiación solar ingresa al límite superior de la atmósfera y se caracteriza por el valor de la constante solar. constante solar - es el flujo de radiación solar en el límite superior de la atmósfera terrestre a través de un área perpendicular a los rayos del sol, a una distancia promedio de la Tierra al Sol. Según los últimos datos aprobados por la Organización Meteorológica Mundial (OMM) en 2007, este valor es de 1.366 kW/m 2 (1366 W/m 2).

Mucha menos radiación solar llega a la superficie terrestre, ya que a medida que los rayos del sol se mueven a través de la atmósfera, la radiación sufre una serie de cambios significativos. Una parte es absorbida por los gases atmosféricos y los aerosoles y se transforma en calor, es decir, pasa a calentar la atmósfera, y parte se dispersa y pasa a una forma especial de radiación difusa.

Proceso adquisiciones La radiación en la atmósfera es selectiva: diferentes gases la absorben en Diferentes areas espectro y en diversos grados. Los principales gases que absorben la radiación solar son el vapor de agua (H 2 0), el ozono (0 3) y el dióxido de carbono (CO 2). Por ejemplo, como se mencionó anteriormente, el ozono estratosférico absorbe por completo la radiación dañina para los organismos vivos con longitudes de onda menores a 0,29 micras, razón por la cual la capa de ozono es un escudo natural para la existencia de vida en la Tierra. En promedio, el ozono absorbe alrededor del 3% de la radiación solar. En las regiones roja e infrarroja del espectro, el vapor de agua absorbe la radiación solar de manera más significativa. En la misma región del espectro están las bandas de absorción del dióxido de carbono, sin embargo

Más detalles sobre la luz y el color se discuten en otras secciones de la disciplina "Física Arquitectónica".

en general, su absorción de radiación directa es pequeña. La absorción de la radiación solar se produce tanto por los aerosoles de origen natural como antropogénico, especialmente por las partículas de hollín. En total, alrededor del 15% de la radiación solar es absorbida por el vapor de agua y los aerosoles, y alrededor del 5% por las nubes.

Dispersión la radiación es un proceso físico de interacción radiación electromagnética y sustancias, durante las cuales las moléculas y los átomos absorben parte de la radiación y luego la vuelven a emitir en todas las direcciones. Esto es muy proceso importante, que depende de la relación entre el tamaño de las partículas dispersas y la longitud de onda de la radiación incidente. En aire absolutamente puro, donde la dispersión es producida únicamente por moléculas de gas, obedece Ley de Rayleigh, es decir. inversamente proporcional a la cuarta potencia de la longitud de onda de los rayos dispersados. Así, el color azul del cielo es el color del aire mismo, debido a la dispersión de la luz del sol en él, ya que los rayos violetas y azules son dispersados ​​por el aire mucho mejor que los anaranjados y rojos.

Si hay partículas en el aire cuyas dimensiones son comparables a la longitud de onda de la radiación (aerosoles, gotas de agua, cristales de hielo), entonces la dispersión no obedecerá la ley de Rayleigh y la radiación dispersada no será tan rica en rayos de longitud de onda corta. En partículas con un diámetro superior a 1-2 micras, no habrá dispersión, sino reflexión difusa, lo que determina el color blanquecino del cielo.

La dispersión juega un papel muy importante en la formación de la luz natural: en ausencia del Sol en tiempo de día crea luz dispersa (difusa). Si no hubiera dispersión, sería luz solo donde caería la luz solar directa. El anochecer y el amanecer, el color de las nubes al amanecer y al atardecer también están asociados a este fenómeno.

Así, la radiación solar llega a la superficie terrestre en forma de dos corrientes: radiación directa y radiación difusa.

radiación directa(5) llega a la superficie de la tierra directamente desde el disco solar. En este caso, la máxima cantidad de radiación posible será recibida por un solo sitio ubicado perpendicularmente a los rayos del sol (5). por unidad horizontal superficie tendrá una menor cantidad de energía radiante Y, también llamada insolación:

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

donde y 0- La altura del sol sobre el horizonte, que determina el ángulo de incidencia de los rayos del sol sobre una superficie horizontal.

radiación dispersa(/)) llega a la superficie terrestre desde todos los puntos del firmamento, con excepción del disco solar.

Toda la radiación solar que llega a la superficie terrestre se llama radiación solar total (0:

• (1.2)
• 0 = + /) = y 0+ /).

La llegada de este tipo de radiación depende significativamente no solo de causas astronómicas, sino también de la nubosidad. Por lo tanto, en meteorología se acostumbra distinguir posibles cantidades de radiación observado en condiciones despejadas, y cantidades reales de radiación teniendo lugar en condiciones reales de nubosidad.

No toda la radiación solar que incide sobre la superficie terrestre es absorbida por ésta y convertida en calor. Parte de ella se refleja y, por lo tanto, se pierde en la superficie subyacente. Esta parte se llama radiación reflejada(/? k), y su valor depende de albedo superficie del suelo (L a):

un k = - 100%.

El valor del albedo se mide en fracciones de una unidad o como porcentaje. En construcción y arquitectura, las fracciones de una unidad se usan con más frecuencia. También miden la reflectividad de los materiales de construcción y acabado, la ligereza de las fachadas, etc. En climatología, el albedo se mide como un porcentaje.

El albedo tiene un impacto significativo en la formación del clima de la Tierra, ya que es un indicador integral de la reflectividad de la superficie subyacente. Depende del estado de esta superficie (rugosidad, color, humedad) y varía en un rango muy amplio. Los valores más altos de albedo (hasta 75 %) son característicos de la nieve recién caída, mientras que los valores más bajos son característicos de la superficie del agua durante la luz solar directa ("3 %). El albedo de la superficie del suelo y de la vegetación varía en promedio del 10 al 30%.

Si consideramos toda la Tierra como un todo, entonces su albedo es del 30%. Este valor se llama albedo planetario de la tierra y representa la relación entre la radiación solar reflejada y dispersada que sale al espacio y la cantidad total de radiación que entra en la atmósfera.

En el territorio de las ciudades, el albedo es, por regla general, más bajo que en los paisajes naturales no perturbados. Valor característico del albedo para el territorio ciudades importantes clima templado es 15-18%. En las ciudades del sur, el albedo es, por regla general, más alto debido al uso de tonos más claros en el color de las fachadas y los techos; en las ciudades del norte con edificios densos y esquemas de colores oscuros de los edificios, el albedo es más bajo. Esto permite reducir la cantidad de radiación solar absorbida en los países cálidos del sur, reduciendo así el fondo térmico de los edificios, y en las regiones frías del norte, por el contrario, aumentar la proporción de radiación solar absorbida, aumentando el fondo térmico general. .

Radiación absorbida(*U P0GL) también se llama balance de radiación de onda corta (CV) y es la diferencia entre la radiación total y reflejada (dos flujos de onda corta):

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

Calienta las capas superiores de la superficie terrestre y todo lo que se encuentra sobre ella (cobertura vegetal, carreteras, edificios, estructuras, etc.), por lo que emiten radiaciones de onda larga invisibles al ojo humano. Esta radiación a menudo se llama propia radiación de la superficie terrestre(? 3). Su valor, según la ley de Stefan-Boltzmann, es proporcional a la cuarta potencia de la temperatura absoluta.

La atmósfera también emite radiación de longitud de onda larga, La mayoría de que llega a la superficie de la tierra y es absorbido casi por completo por ella. Esta radiación se llama contraradiación de la atmósfera (E a). La contraradiación de la atmósfera aumenta con el aumento de la nubosidad y la humedad del aire y es muy fuente importante calor para la superficie de la tierra. Sin embargo, la radiación de onda larga de la atmósfera siempre es ligeramente menor que la de la tierra, por lo que la superficie terrestre pierde calor, y la diferencia entre estos valores se llama radiación efectiva de la Tierra (E efe).

En promedio, en latitudes templadas, la superficie de la tierra a través de la radiación efectiva pierde aproximadamente la mitad de la cantidad de calor que recibe de la radiación solar absorbida. Al absorber la radiación terrestre y enviar radiación contraria a la superficie terrestre, la atmósfera reduce el enfriamiento de esta superficie durante la noche. Durante el día, hace poco para evitar el calentamiento de la superficie terrestre. Esta influencia de la atmósfera terrestre sobre el régimen térmico de la superficie terrestre se denomina efecto invernadero. Así, el fenómeno del efecto invernadero consiste en la retención de calor cerca de la superficie de la Tierra. Los gases juegan un papel importante en este proceso. origen tecnogénico, en primer lugar, el dióxido de carbono, cuya concentración en las zonas urbanas es especialmente alta. Pero el papel principal sigue perteneciendo a los gases de origen natural.

La sustancia principal en la atmósfera que absorbe la radiación de onda larga de la Tierra y la devuelve es vapor de agua. Absorbe casi toda la radiación de onda larga excepto el rango de longitud de onda de 8,5 a 12 micras, que se denomina "ventana de transparencia" vapor de agua. Solo en este intervalo la radiación terrestre pasa al espacio mundial a través de la atmósfera. Además del vapor de agua, el dióxido de carbono absorbe fuertemente la radiación de onda larga, y es en la ventana de transparencia del vapor de agua donde el ozono es mucho más débil, así como el metano, el óxido de nitrógeno, los clorofluorocarbonos (freones) y algunas otras impurezas gaseosas.

Mantener el calor cerca de la superficie de la tierra es un proceso muy importante para mantener la vida. Sin ella, la temperatura media de la Tierra sería 33 °C inferior a la actual, y los organismos vivos difícilmente podrían vivir en la Tierra. Por lo tanto, el punto no está en el efecto invernadero como tal (después de todo, surgió desde el momento en que se formó la atmósfera), sino en el hecho de que bajo la influencia de la actividad antropogénica, ganar este efecto. La razón es el rápido crecimiento de la concentración de gases de efecto invernadero de origen tecnogénico, principalmente CO 2 emitido durante la combustión de combustibles fósiles. Esto puede llevar al hecho de que con la misma radiación entrante, la proporción de calor que permanece en el planeta aumentará y, en consecuencia, la temperatura de la superficie terrestre y la atmósfera también aumentarán. En los últimos 100 años, la temperatura del aire de nuestro planeta ha aumentado en un promedio de 0,6 °C.

Se cree que cuando la concentración de CO 2 se duplique con respecto a su valor preindustrial calentamiento global será de unos 3°C (según varias estimaciones - de 1,5 a 5,5°C). Al mismo tiempo, los mayores cambios deberían ocurrir en la troposfera de latitudes altas en el otoño. período de invierno. Como resultado, el hielo en el Ártico y la Antártida comenzará a derretirse y el nivel del Océano Mundial comenzará a subir. Este aumento puede ir de 25 a 165 cm, lo que significa que muchas ciudades ubicadas en zonas costeras mares y océanos se inundarán.

Por lo tanto, este es un tema muy importante que afecta la vida de millones de personas. Con esto en mente, en 1988 se llevó a cabo en Toronto la primera Conferencia Internacional sobre el problema del cambio climático antropogénico. Los científicos han llegado a la conclusión de que las consecuencias de un aumento en el efecto invernadero debido a un aumento en el contenido de dióxido de carbono en la atmósfera son superadas solo por las consecuencias de la guerra nuclear. Al mismo tiempo, se formó el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) en las Naciones Unidas (ONU). IPCC - Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático), que estudia el impacto de un aumento de la temperatura superficial sobre el clima, el ecosistema del Océano Mundial, la biosfera en su conjunto, incluyendo la vida y la salud de la población del planeta.

En 1992, se adoptó en Nueva York la Convención Marco sobre el Cambio Climático (FCCC), objetivo principal que proclamó la estabilización de las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera a niveles que impidan las peligrosas consecuencias de la intervención humana en el sistema climático. Para implementación práctica convención en diciembre de 1997 en Kioto (Japón) para conferencia Internacional se adoptó el Protocolo de Kioto. Define cuotas específicas para las emisiones de gases de efecto invernadero por parte de los países miembros, incluida Rusia, que ratificó este Protocolo en 2005.

Al momento de escribir este libro, una de las últimas conferencias sobre el cambio climático es la Climate Conference en París, que tuvo lugar del 30 de noviembre al 12 de diciembre de 2015. El objetivo de esta conferencia es firmar un acuerdo internacional para frenar el aumento en la temperatura media del planeta para el año 2100 no superior a 2°C.

Entonces, como resultado de la interacción de varios flujos de radiación de onda corta y onda larga, la superficie de la tierra recibe y pierde calor continuamente. El valor resultante de la radiación entrante y saliente es balance de radiación (A), que determina el estado térmico de la superficie terrestre y la capa superficial de aire, es decir, su calentamiento o enfriamiento:

A = q- «k - ?ef \u003d 60 - Y)-? ef =

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

Se necesitan datos de balance de radiación para estimar el grado de calentamiento y enfriamiento varias superficies tanto en condiciones naturales como en el entorno arquitectónico, cálculo régimen térmico edificaciones y estructuras, determinación de la evaporación, reservas de calor en el suelo, regulación del riego de campos agrícolas y otros fines económicos nacionales.

Métodos de medición. valor clave investigar balance de radiación Tierra para comprender los patrones del clima y la formación de condiciones microclimáticas determina el papel fundamental de los datos de observación sobre sus componentes: observaciones actinométricas.

En las estaciones meteorológicas de Rusia, método termoeléctrico mediciones de flujos de radiación. La radiación medida es absorbida por la superficie receptora negra de los dispositivos, se convierte en calor y calienta las uniones activas de la termopila, mientras que las uniones pasivas no se calientan por radiación y tienen una temperatura más baja. Debido a la diferencia de temperaturas de las uniones activas y pasivas, surge una fuerza termoelectromotriz a la salida de la termopila, que es proporcional a la intensidad de la radiación medida. Por lo tanto, la mayoría de los instrumentos actinométricos son pariente- no miden los flujos de radiación en sí mismos, sino cantidades proporcionales a ellos - intensidad de corriente o voltaje. Para hacer esto, los dispositivos están conectados, por ejemplo, a multímetros digitales y, antes, a galvanómetros de puntero. Al mismo tiempo, en el pasaporte de cada dispositivo, el llamado "factor de conversión" - precio de división de un instrumento de medida eléctrico (W/m 2). Este multiplicador se calcula comparando las lecturas de uno u otro instrumento relativo con las lecturas absoluto electrodomésticos - pirheliómetros.

El principio de funcionamiento de los dispositivos absolutos es diferente. Así, en el pirheliómetro compensatorio de Angstrom, se expone al sol una placa de metal ennegrecido, mientras que otra placa similar permanece a la sombra. Surge una diferencia de temperatura entre ellos, que se transfiere a las uniones del termoelemento unido a las placas, y así se excita una corriente termoeléctrica. En este caso, la corriente de la batería pasa a través de la placa sombreada hasta que se calienta a la misma temperatura que la placa al sol, después de lo cual desaparece la corriente termoeléctrica. Por la fuerza de la corriente de "compensación" que pasa, puede determinar la cantidad de calor recibido por la placa ennegrecida, que, a su vez, será igual a la cantidad de calor recibido del Sol por la primera placa. Así, es posible determinar la cantidad de radiación solar.

En las estaciones meteorológicas de Rusia (y antes, la URSS), al realizar observaciones de los componentes del balance de radiación, la homogeneidad de la serie de datos actinométricos se garantiza mediante el uso del mismo tipo de instrumentos y su cuidadosa calibración, así como como los mismos métodos de medición y procesamiento de datos. Como receptores de la radiación solar integral (

En el actinómetro termoeléctrico Savinov-Yanishevsky, cuya apariencia se muestra en la Fig. 1.6, la parte receptora es un disco delgado de metal ennegrecido de lámina de plata, al que se pegan las uniones impares (activas) de la termopila a través del aislamiento. Durante las mediciones, este disco absorbe la radiación solar, como resultado de lo cual aumenta la temperatura del disco y de las uniones activas. Las uniones uniformes (pasivas) están pegadas a través del aislamiento al anillo de cobre en la carcasa del dispositivo y tienen una temperatura cercana a la temperatura exterior. Esta diferencia de temperatura, cuando el circuito externo de la termopila está cerrado, crea una corriente termoeléctrica cuya fuerza es proporcional a la intensidad de la radiación solar.

Arroz. 1.6.

En un piranómetro (Fig. 1.7), la parte receptora suele ser una batería de termoelementos, por ejemplo, de manganina y constantán, con uniones ennegrecidas y blancas, que se calientan de manera diferente bajo la acción de la radiación entrante. La parte receptora del dispositivo debe tener una posición horizontal para poder percibir la radiación dispersa de todo el firmamento. De la radiación directa, el piranómetro está protegido por una pantalla, y de la radiación entrante de la atmósfera, está protegido por una tapa de vidrio. Al medir la radiación total, el piranómetro no está a la sombra de los rayos directos.

Arroz. 1.7.

Un dispositivo especial (placa plegable) le permite dar a la cabeza del piranómetro dos posiciones: receptor arriba y receptor abajo. En este último caso, el piranómetro mide la radiación de onda corta reflejada desde la superficie terrestre. En las observaciones de ruta, los llamados camping albe-metro, que es una cabeza de piranómetro conectada a una suspensión de cardán basculante con un mango.

El medidor de equilibrio termoeléctrico consta de un cuerpo con una termopila, dos placas receptoras y un mango (Fig. 1.8). El cuerpo en forma de disco (/) tiene un corte cuadrado donde se fija la termopila (2). Manejar ( 3 ), soldado al cuerpo, sirve para instalar el medidor de equilibrio en el bastidor.

Arroz. 1.8.

Una placa receptora ennegrecida del medidor de equilibrio está dirigida hacia arriba, la otra hacia abajo, hacia la superficie de la tierra. El principio de funcionamiento de un medidor de equilibrio sin sombra se basa en el hecho de que todos los tipos de radiación que llegan a la superficie activa (Y, /) y Ea), son absorbidos por la superficie receptora ennegrecida del dispositivo, mirando hacia arriba, y todos los tipos de radiación salen de la superficie activa (/? k, /? l y mi 3), absorbida por la placa orientada hacia abajo. Cada placa receptora en sí también emite radiación de onda larga, además, hay intercambio de calor con el aire circundante y el cuerpo del dispositivo. Sin embargo, debido a la alta conductividad térmica del cuerpo, se produce una gran transferencia de calor que no permite la formación de una diferencia de temperatura significativa entre las placas receptoras. Por esta razón, la auto-radiación de ambas placas se puede despreciar y la diferencia en su calentamiento se puede usar para determinar el valor del balance de radiación de cualquier superficie en el plano en el que se encuentra el medidor de balance.

Dado que las superficies receptoras del medidor de equilibrio no están cubiertas con una cúpula de vidrio (de lo contrario, sería imposible medir la radiación de onda larga), las lecturas de este dispositivo dependen de la velocidad del viento, lo que reduce la diferencia de temperatura entre las superficies receptoras. Por esta razón, las lecturas del medidor de equilibrio conducen a condiciones de calma, habiendo medido previamente la velocidad del viento al nivel del dispositivo.

Para registro automático mediciones, la corriente termoeléctrica que surge en los dispositivos descritos anteriormente se alimenta a un potenciómetro electrónico de autorregistro. Los cambios en la intensidad de la corriente se registran en una cinta de papel en movimiento, mientras que el actinómetro debe girar automáticamente para que su parte receptora siga al Sol, y el piranómetro siempre debe estar protegido de la radiación directa por un anillo de protección especial.

Las observaciones actinométricas, a diferencia de las principales observaciones meteorológicas, se realizan seis veces al día en los siguientes horarios: 00:30, 06:30, 09:30, 12:30, 15:30 y 18:30. Dado que la intensidad de todos los tipos de radiación de onda corta depende de la altura del Sol sobre el horizonte, el momento de las observaciones se establece de acuerdo con hora solar media estaciones

valores característicos. Los valores de los flujos de radiación directa y total juegan uno de los papeles más importantes en el análisis arquitectónico y climático. Es con su consideración que se conectan la orientación de los edificios a los lados del horizonte, su planificación espacial y su solución colorista, el diseño interno, las dimensiones de las aberturas de luz y una serie de otras características arquitectónicas. Por tanto, para estos valores de radiación solar se considerará la variación diaria y anual de valores característicos.

iluminación de energía radiación solar directa en un cielo despejado depende de la altura del sol, las propiedades de la atmósfera en el camino del rayo del sol, caracterizado por factor de transparencia(un valor que muestra qué fracción de la radiación solar llega a la superficie de la tierra durante una sola incidencia de la luz solar) y la longitud de este camino.

La radiación solar directa con un cielo despejado tiene una variación diaria bastante simple con un máximo alrededor del mediodía (Fig. 1.9). Como se deduce de la figura, durante el día, el flujo de radiación solar primero rápidamente, luego aumenta más lentamente desde el amanecer hasta el mediodía y lentamente al principio, luego disminuye rápidamente desde el mediodía hasta la puesta del sol. Las diferencias en la irradiancia del mediodía en cielo despejado en enero y julio se deben principalmente a las diferencias en la altura del sol al mediodía, que es más baja en invierno que en verano. Al mismo tiempo, en las regiones continentales se suele observar una asimetría de la variación diurna, debido a la diferencia en la transparencia de la atmósfera en las horas de la mañana y la tarde. La transparencia de la atmósfera también afecta el curso anual de los valores medios mensuales de radiación solar directa. La radiación máxima con un cielo despejado puede desplazarse a los meses de primavera, ya que en primavera el contenido de polvo y de humedad de la atmósfera es menor que en otoño.

5 1 , kW/m 2

b", kW / m 2

Arroz. 1.9.

y en condiciones de nubosidad media (b):

7 - en la superficie perpendicular a los rayos en julio; 2 - en una superficie horizontal en julio; 3 - en una superficie perpendicular en enero; 4 - en una superficie horizontal en enero

La nubosidad reduce la llegada de la radiación solar y puede cambiar significativamente su curso diario, lo que se manifiesta en la proporción de sumas horarias antes y después del mediodía. Por lo tanto, en la mayoría de las regiones continentales de Rusia en los meses de primavera-verano, las cantidades horarias de radiación directa en las horas previas al mediodía son mayores que en la tarde (Fig. 1.9, b). Esto viene determinado principalmente por el curso diario de la nubosidad, que comienza a desarrollarse a las 9-10 am y alcanza un máximo por la tarde, reduciendo así la radiación. La disminución general de la entrada de radiación solar directa en condiciones reales de nubosidad puede ser muy significativa. Por ejemplo, en Vladivostok, con su clima monzónico, estas pérdidas en verano ascienden al 75%, y en San Petersburgo, incluso en promedio por año, las nubes no transmiten el 65% de la radiación directa a la superficie terrestre, en Moscú, aproximadamente mitad.

Distribución montos anuales la radiación solar directa bajo la nubosidad media sobre el territorio de Rusia se muestra en la fig. 1.10. En gran medida, este factor, que reduce la cantidad de radiación solar, depende de la circulación de la atmósfera, lo que conduce a una violación de la distribución latitudinal de la radiación.

Como puede verse en la figura, en conjunto, las cantidades anuales de radiación directa que llegan a una superficie horizontal aumentan de latitudes altas a bajas desde 800 hasta casi 3000 MJ/m 2 . Una gran cantidad de nubes en la parte europea de Rusia provoca una disminución de los totales anuales en comparación con las regiones del este de Siberia, donde, debido principalmente a la influencia del anticiclón asiático, los totales anuales aumentan en invierno. Al mismo tiempo, el monzón de verano provoca una disminución del flujo anual de radiación en las zonas costeras en un Lejano Oriente. El rango de cambios en la intensidad del mediodía de la radiación solar directa en el territorio de Rusia varía de 0,54 a 0,91 kW / m 2 en verano a 0,02 a 0,43 kW / m 2 en invierno.

radiación dispersa, llegar a una superficie horizontal también cambia durante el día, aumentando antes del mediodía y disminuyendo después (Fig. 1.11).

Como en el caso de la radiación solar directa, la llegada de la radiación dispersa se ve afectada no sólo por la altura del sol y la duración del día, sino también por la transparencia de la atmósfera. Sin embargo, una disminución de esta última conduce a un aumento de la radiación dispersa (en contraste con la radiación directa). Además, la radiación dispersa depende en gran medida de la nubosidad: bajo nubosidad media, su llegada es más del doble de los valores observados en cielos despejados. Algunos días, la nubosidad aumenta esta cifra de 3 a 4 veces. Por lo tanto, la radiación dispersa puede complementar significativamente la línea directa, especialmente en una posición baja del Sol.

Arroz. 1.10. Radiación solar directa que llega a una superficie horizontal con nubosidad promedio, MJ / m 2 por año (1 MJ / m 2 \u003d 0.278 kW h / m 2)

/), kW/m2 0,3 g

• 0,2 -
• 0,1 -

4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 horas

Arroz. 1.11.

y en condiciones de nubosidad media (b)

El valor de la radiación solar dispersada en los trópicos es del 50 al 75% de la directa; a 50-60° de latitud es casi una línea recta, y en latitudes altas supera la radiación solar directa durante casi todo el año.

Altamente un factor importante, que afecta el flujo de radiación dispersa, es albedo superficie subyacente. Si el albedo es lo suficientemente grande, la radiación reflejada desde la superficie subyacente, dispersada por la atmósfera en la dirección opuesta, puede causar un aumento significativo en la llegada de la radiación dispersa. El efecto es más pronunciado en presencia de una capa de nieve, que tiene la mayor reflectividad.

Radiación total en un cielo sin nubes (posible radiación) depende de la latitud del lugar, la altura del sol, las propiedades ópticas de la atmósfera y la naturaleza de la superficie subyacente. En condiciones de cielo despejado tiene una variación diurna simple con un máximo al mediodía. La asimetría de la variación diurna, característica de la radiación directa, se manifiesta poco en la radiación total, ya que la disminución de la radiación directa debido a un aumento de la turbidez atmosférica en la segunda mitad del día se compensa con un aumento de la radiación dispersa debido a el mismo factor En el curso anual máxima intensidad de radiación total con cielo despejado en la mayor parte del territorio

El territorio de Rusia se observa en junio debido a la altura máxima del sol al mediodía. Sin embargo, en algunas regiones esta influencia se superpone a la influencia de la transparencia atmosférica, y el máximo se desplaza a mayo (por ejemplo, en Transbaikalia, Primorye, Sakhalin y en varias regiones del este de Siberia). La distribución de la radiación solar total mensual y anual en un cielo sin nubes se da en la Tabla. 1.9 y en la fig. 1.12 como valores promedio de latitud.

De la tabla y la figura anteriores, se puede ver que en todas las estaciones del año, tanto la intensidad como la cantidad de radiación aumentan de norte a sur de acuerdo con el cambio en la altura del sol. La excepción es el período de mayo a julio, cuando la combinación de un día largo y la altura del sol proporciona valores bastante altos de radiación total en el norte y, en general, en el territorio de Rusia, el campo de radiación es borrosa, es decir no tiene pendientes pronunciadas.

Tabla 1.9

Radiación solar total sobre una superficie horizontal

con cielo despejado (kW h / m 2)

	Latitud geográfica, ° N
Septiembre

Arroz. 1.12. Radiación solar total a una superficie horizontal con cielo despejado en diferentes latitudes (1 MJ / m 2 \u003d 0.278 kWh / m 2)

En presencia de nubes La radiación solar total está determinada no solo por el número y la forma de las nubes, sino también por el estado del disco solar. Con el disco solar translúcido a través de las nubes, la radiación total, en comparación con condiciones sin nubes, puede incluso aumentar debido al crecimiento de la radiación dispersa.

Para condiciones de nubosidad media, se observa un curso diario completamente regular de la radiación total: un aumento gradual desde el amanecer hasta el mediodía y una disminución desde el mediodía hasta la puesta del sol. Al mismo tiempo, el curso diario de la nubosidad viola la simetría del curso relativo al mediodía, que es característico de un cielo sin nubes. Por lo tanto, en la mayoría de las regiones de Rusia, durante el período cálido, los valores anteriores al mediodía de la radiación total son un 3-8% más altos que los valores de la tarde, con la excepción de las regiones monzónicas del Lejano Oriente, donde la relación está alreves. En el curso anual de las sumas mensuales promedio a largo plazo de la radiación total, junto con el factor astronómico determinante, se manifiesta un factor de circulación (por influencia de la nubosidad), por lo que el máximo puede desplazarse de junio a julio e incluso a mayo ( Figura 1.13).

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

M. Chelyuskin

Salejard

Arcángel

San Petersburgo

Petropávlovsk

Kamchatski

Jabárovsk

Astracán

Arroz. 1.13. Radiación solar total en una superficie horizontal en ciudades individuales de Rusia en condiciones reales de nubosidad (1 MJ / m 2 \u003d 0.278 kWh / m 2)

5", MJ/m2 700

Así, la llegada real mensual y anual de la radiación total es sólo una parte de la posible. Las mayores desviaciones de las cantidades reales de las posibles en verano se observan en el Lejano Oriente, donde la nubosidad reduce la radiación total en un 40-60%. En general, el ingreso anual total de radiación total varía en el territorio de Rusia en la dirección latitudinal, aumentando de 2800 MJ / m 2 en las costas de los mares del norte a 4800-5000 MJ / m 2 en las regiones del sur de Rusia - el Cáucaso del Norte, la región del Bajo Volga, Transbaikalia y Primorsky Krai (Fig. 1.14).

Arroz. 1.14. Radiación total que ingresa a una superficie horizontal, MJ/m 2 por año

En verano, las diferencias en la radiación solar total en condiciones reales de nubosidad entre ciudades situadas en diferentes latitudes, no tan "dramático" como podría parecer a primera vista. Para la parte europea de Rusia desde Astrakhan hasta el Cabo Chelyuskin, estos valores se encuentran en el rango de 550-650 MJ/m 2 . En invierno, en la mayoría de las ciudades, con la excepción del Ártico, donde comienza la noche polar, la radiación total es de 50-150 MJ/m 2 por mes.

A modo de comparación: los valores de calor promedio para enero para 1 área urbana (calculados según datos reales de Moscú) oscilan entre 220 MJ/m2 por mes en centros de desarrollo urbano urbano y 120-150 MJ/m2 en áreas interprincipales con desarrollo residencial de baja densidad. En los territorios de las zonas industriales y comunales de almacenamiento, el índice de calor en enero es de 140 MJ/m 2 . La radiación solar total en Moscú en enero es de 62 MJ/m 2 . Así, en horario de invierno debido al uso de la radiación solar, es posible cubrir no más del 10-15% (teniendo en cuenta la eficiencia de los paneles solares del 40%) del poder calorífico calculado de los edificios de densidad media incluso en Irkutsk y Yakutsk, conocidos por su clima soleado de invierno, incluso si su territorio está completamente cubierto de paneles fotovoltaicos.

En verano, la radiación solar total aumenta entre 6 y 9 veces y el consumo de calor se reduce entre 5 y 7 veces en comparación con el invierno. Los valores de calor en julio disminuyen a 35 MJ/m 2 o menos en áreas residenciales y 15 MJ/m 2 o menos en áreas industriales, es decir hasta valores que no constituyan más del 3-5% de la radiación solar total. Por tanto, en verano, cuando la necesidad de calefacción e iluminación es mínima, hay un exceso de este recurso natural renovable en toda Rusia que no se puede aprovechar, lo que vuelve a poner en duda la viabilidad del uso de paneles fotovoltaicos, según al menos, en ciudades y edificios de apartamentos.

El consumo de electricidad (sin suministro de calefacción y agua caliente), asociado también a la desigual distribución de la superficie edificada total, la densidad de población y el destino funcional de varios territorios, está en el

Calor: un indicador promedio del consumo de todo tipo de energía (electricidad, calefacción, suministro de agua caliente) por 1 m 2 de área de construcción.

casos de 37 MJ / m 2 por mes (calculado como 1/12 monto anual) en áreas densamente edificadas y hasta 10-15 MJ/m 2 por mes en áreas con baja densidad de edificación. Durante el día y en verano, el consumo de electricidad cae naturalmente. La densidad de consumo de electricidad en julio en la mayoría de las áreas de desarrollo residencial y mixto es de 8-12 MJ/m 2 con una radiación solar total en condiciones de nubosidad real en Moscú de aproximadamente 600 MJ/m 2 . Así, para cubrir las necesidades en el suministro de energía de las áreas urbanas (por ejemplo, Moscú), se requiere utilizar solo alrededor del 1,5-2% de la radiación solar. El resto de la radiación, si se elimina, será redundante. Al mismo tiempo, queda por resolver el problema de la acumulación y conservación de la radiación solar diurna para la iluminación de la tarde y la noche, cuando las cargas en los sistemas de suministro de energía son máximas y el sol casi o no brilla. Esto requerirá la transmisión de electricidad a largas distancias entre áreas donde el Sol todavía está lo suficientemente alto y aquellas donde el Sol ya se ha puesto por debajo del horizonte. Al mismo tiempo, las pérdidas de electricidad en las redes serán equiparables a sus ahorros mediante el uso de paneles fotovoltaicos. O necesitas usar baterías de gran capacidad, cuya producción, instalación y posterior enajenación requerirán costes energéticos, que difícilmente serán cubiertos por los ahorros energéticos acumulados durante todo el período de su funcionamiento.

Otro factor, no menos importante, que hace dudar de la viabilidad de cambiar a paneles solares Cómo fuente alternativa suministro eléctrico a escala de ciudad es que, en última instancia, el funcionamiento de las células fotovoltaicas provocará un aumento significativo de la radiación solar absorbida en la ciudad y, en consecuencia, un aumento de la temperatura del aire en la ciudad en Hora de verano. Así, simultáneamente con la refrigeración por fotopaneles y aires acondicionados alimentados por ellos ambiente interno habrá un aumento general de la temperatura del aire en la ciudad, lo que acabará anulando todos los beneficios económicos y medioambientales derivados del ahorro de electricidad mediante el uso de paneles fotovoltaicos todavía muy caros.

De ello se deduce que la instalación de equipos para convertir la radiación solar en electricidad se justifica en una lista muy limitada de casos: solo en verano, solo en regiones climáticas con clima seco, cálido y nublado, solo en pequeñas ciudades o pueblos de casas individuales, y solo si esta electricidad se utiliza para operar instalaciones de aire acondicionado y ventilación del ambiente interno de los edificios. En otros casos -otras áreas, otras condiciones urbanas y en otras épocas del año- el uso de paneles fotovoltaicos y colectores solares para las necesidades de suministro de electricidad y calor de edificios ordinarios en medio y ciudades importantes ubicado en climas templados es ineficiente.

Importancia bioclimática de la radiación solar. El papel decisivo del impacto de la radiación solar sobre los organismos vivos se reduce a la participación en la formación de sus balances de radiación y calor debido a la energía térmica en las partes visible e infrarroja del espectro solar.

rayos visibles son de particular importancia para los organismos. La mayoría de los animales, como los humanos, son buenos para distinguir la composición espectral de la luz, y algunos insectos incluso pueden ver en el rango ultravioleta. La presencia de la visión de la luz y la orientación de la luz es un factor de supervivencia importante. Por ejemplo, en los humanos, la presencia de la visión del color es uno de los factores más psicoemocionales y optimizadores de la vida. Permanecer en la oscuridad tiene el efecto contrario.

Como sabes, las plantas verdes sintetizan materia orgánica y, en consecuencia, producen alimento para todos los demás organismos, incluidos los humanos. Este proceso tan importante para la vida ocurre durante la asimilación de la radiación solar, y las plantas utilizan rango específico espectro en el rango de longitud de onda de 0,38-0,71 μm. Esta radiación se llama radiación fotosintéticamente activa(PAR) y es muy importante para la productividad de la planta.

La parte visible de la luz crea luz natural. En relación con esto, todas las plantas se dividen en amantes de la luz y tolerantes a la sombra. La iluminación insuficiente provoca debilidad del tallo, debilita la formación de mazorcas y mazorcas en las plantas, reduce el contenido de azúcar y la cantidad de aceites en plantas cultivadas, les dificulta el uso de nutrientes minerales y fertilizantes.

Acción biológica rayos infrarrojos consiste en efecto térmico cuando son absorbidos por los tejidos de plantas y animales. En este caso, la energía cinética de las moléculas cambia y los procesos eléctricos y químicos se aceleran. Debido a la radiación infrarroja, se compensa la falta de calor (especialmente en las regiones montañosas altas y en latitudes altas) que reciben las plantas y los animales del espacio circundante.

Radiación ultravioleta de acuerdo con las propiedades biológicas y los efectos en los humanos, se acostumbra dividir en tres áreas: área A - con longitudes de onda de 0,32 a 0,39 micras; la región B, de 0,28 a 0,32 μm y la región C, de 0,01 a 0,28 μm. El área A se caracteriza por un efecto biológico relativamente débilmente expresado. Sólo provoca la fluorescencia de una serie. materia orgánica, en humanos, contribuye a la formación de pigmento en la piel y eritema leve (enrojecimiento de la piel).

Son mucho más activos los rayos del área B. Diversas reacciones de los organismos a la radiación ultravioleta, cambios en la piel, sangre, etc. principalmente debido a ellos. El bien conocido efecto vitamínico de la radiación ultravioleta es que la ergosterona nutrientes entra en vitamina O, que tiene un fuerte efecto estimulante sobre el crecimiento y el metabolismo.

Los rayos de la región C tienen el efecto biológico más poderoso sobre las células vivas.El efecto bactericida de la luz solar se debe principalmente a ellos. En pequeñas dosis, los rayos ultravioleta son necesarios para las plantas, los animales y los humanos, especialmente los niños. Sin embargo, en grandes cantidades, los rayos de la región C son perjudiciales para todos los seres vivos, y la vida en la Tierra solo es posible porque esta radiación de onda corta está bloqueada casi por completo por la capa de ozono de la atmósfera. La solución al problema del impacto de las dosis excesivas de radiación ultravioleta sobre la biosfera y el ser humano ha cobrado especial relevancia en las últimas décadas debido al agotamiento de la capa de ozono de la atmósfera terrestre.

El efecto de la radiación ultravioleta (RUV), que alcanza la superficie terrestre, sobre un organismo vivo es muy diverso. Como se mencionó anteriormente, en dosis moderadas, tiene efecto benéfico: aumenta la vitalidad, mejora la resistencia del cuerpo a las enfermedades infecciosas. La falta de UVR conduce a fenómenos patológicos, que se denominan deficiencia de UV o inanición de UV y se manifiestan en la falta de vitamina E, lo que conduce a una violación del metabolismo del fósforo y el calcio en el cuerpo.

El exceso de UVR puede conducir a muy consecuencias graves: la formación de cáncer de piel, el desarrollo de otras formaciones oncológicas, la aparición de fotoqueratitis (“ceguera de la nieve”), fotoconjuntivitis e incluso cataratas; violación del sistema inmunológico de los organismos vivos, así como procesos mutagénicos en plantas; cambio en las propiedades y destrucción de materiales poliméricos ampliamente utilizados en la construcción y la arquitectura. Por ejemplo, la UVR puede decolorar las pinturas de fachadas o provocar la destrucción mecánica de acabados poliméricos y productos estructurales de construcción.

Importancia arquitectónica y constructiva de la radiación solar. Los datos de energía solar se utilizan en el cálculo del balance térmico de edificios y sistemas de calefacción y aire acondicionado, en el análisis de procesos de envejecimiento. varios materiales, teniendo en cuenta el efecto de la radiación en el estado térmico de una persona, eligiendo la composición óptima de especies de espacios verdes para plantar vegetación en un área en particular, y muchos otros propósitos. La radiación solar determina el modo de iluminación natural de la superficie terrestre, cuyo conocimiento es necesario al planificar el consumo de electricidad, diseñar diversas estructuras y organizar la operación del transporte. Así, el régimen de radiación es uno de los principales factores urbanísticos y arquitectónicos y constructivos.

La insolación de los edificios es una de las condiciones más importantes para la higiene de los edificios, por lo tanto, se presta especial atención a la irradiación de superficies con luz solar directa como un factor ambiental importante. Al mismo tiempo, el sol no solo tiene un efecto higiénico en el ambiente interno, matando patógenos, sino que también afecta psicológicamente a una persona. El efecto de dicha irradiación depende de la duración del proceso de exposición a la luz solar, por lo que la insolación se mide en horas y su duración está normalizada por los documentos pertinentes del Ministerio de Salud de Rusia.

Radiación solar mínima requerida, proporcionando condiciones confortables el ambiente interno de los edificios, las condiciones para el trabajo y el descanso de una persona, consiste en la iluminación requerida de los locales de vivienda y trabajo, la cantidad de radiación ultravioleta requerida por el cuerpo humano, la cantidad de calor absorbido por las cercas externas y transferido a los edificios , proporcionando confort térmico del ambiente interno. Con base en estos requisitos, se toman decisiones arquitectónicas y de planificación, se determina la orientación de salas de estar, cocinas, cuartos de servicio y de trabajo. Con un exceso de radiación solar, se proporciona la instalación de logias, persianas, contraventanas y otros dispositivos de protección solar.

Se recomienda analizar las sumas de radiación solar (directa y difusa) que inciden en superficies diversamente orientadas (verticales y horizontales) según la siguiente escala:

• menos de 50 kW h / m 2 por mes - radiación insignificante;
• 50-100 kW h / m 2 por mes - radiación promedio;
• 100-200 kW h / m 2 por mes - alta radiación;
• más de 200 kW h / m 2 por mes - exceso de radiación.

Con una radiación insignificante, que se observa en latitudes templadas principalmente en los meses de invierno, su contribución al equilibrio térmico de los edificios es tan pequeña que puede despreciarse. Con radiación promedio en latitudes templadas, hay una transición a la región valores negativos balance de radiación de la superficie terrestre y de los edificios, estructuras, pavimentos artificiales, etc. situados sobre ella. En este sentido, comienzan a perder más energía térmica en el transcurso diario que el calor que reciben del sol durante el día. Estas pérdidas en el balance térmico de los edificios no son cubiertas por fuentes de calor internas (aparatos eléctricos, tuberías de agua caliente, liberación de calor metabólico de las personas, etc.), y deben ser compensadas por el funcionamiento de los sistemas de calefacción: comienza la temporada de calefacción. .

En condiciones de alta radiación y nubosidad real, el fondo térmico del área urbana y el ambiente interno de los edificios está en la zona de confort sin el uso de sistemas artificiales de calefacción y refrigeración.

Con exceso de radiación en ciudades de latitudes templadas, especialmente aquellas ubicadas en un clima templado continental y marcadamente continental, se puede observar un sobrecalentamiento de los edificios, sus ambientes internos y externos en verano. En este sentido, los arquitectos se enfrentan a la tarea de proteger el entorno arquitectónico de una excesiva insolación. Aplican soluciones apropiadas de planificación espacial, eligen la orientación óptima de los edificios en los lados del horizonte, elementos arquitectónicos de protección solar de fachadas y aberturas de luz. Si los medios arquitectónicos para proteger contra el sobrecalentamiento no son suficientes, entonces existe la necesidad de un acondicionamiento artificial del ambiente interno de los edificios.

El régimen de radiación también afecta la elección de la orientación y las dimensiones de las aberturas de luz. Con baja radiación, el tamaño de las aberturas de luz se puede aumentar a cualquier tamaño, siempre que las pérdidas de calor a través de las cercas externas se mantengan a un nivel que no supere el estándar. En caso de radiación excesiva, las aberturas de luz se hacen de tamaño mínimo, cumpliendo con los requisitos de insolación e iluminación natural de las instalaciones.

La luminosidad de las fachadas, que determina su reflectividad (albedo), también se selecciona en función de las exigencias de protección solar o, por el contrario, teniendo en cuenta la posibilidad de máxima absorción de la radiación solar en zonas de clima fresco y frío húmedo y con un nivel medio o bajo de radiación solar en los meses de verano. Para seleccionar materiales de revestimiento en función de su reflectividad, es necesario saber cuánta radiación solar ingresa a las paredes de los edificios de varias orientaciones y cuál es la capacidad de varios materiales para absorber esta radiación. Dado que la llegada de la radiación a la pared depende de la latitud del lugar y de cómo esté orientada la pared con relación a los lados del horizonte, de ello dependerá el calentamiento de la pared y la temperatura en el interior de los locales colindantes.

La capacidad de absorción de varios materiales de acabado de fachadas depende de su color y condición (Tabla 1.10). Si se conocen las sumas mensuales de radiación solar que ingresa a las paredes de varias orientaciones 1 y el albedo de estas paredes, entonces se puede determinar la cantidad de calor absorbido por ellas.

Tabla 1.10

Capacidad de absorción de los materiales de construcción.

Los datos sobre la cantidad de radiación solar entrante (directa y difusa) con un cielo sin nubes en superficies verticales de varias orientaciones se proporcionan en la empresa conjunta "Climatología de la construcción".

Nombre del material y procesamiento	Característica superficies	superficies	Radiación absorbida,%
Hormigón	Bruto
		azul claro
		Gris oscuro
		Azulado
	tallado
		Amarillento marrón
	pulido
	limpio tallado	gris claro
	tallado
Techo
ruberoide		marrón
Acero Cink		gris claro
Tejas

Elegir los materiales y colores adecuados para las envolventes de los edificios, es decir, cambiando el albedo de las paredes, es posible cambiar la cantidad de radiación absorbida por la pared y, por lo tanto, reducir o aumentar el calentamiento de las paredes por el calor solar. Esta técnica se utiliza activamente en la arquitectura tradicional de varios países. Todo el mundo sabe que las ciudades del sur se distinguen por un color claro general (blanco con decoración de colores) en la mayoría de los edificios residenciales, mientras que, por ejemplo, las ciudades escandinavas son principalmente ciudades construidas con ladrillo oscuro o que utilizan tesa de color oscuro para el revestimiento de edificios.

Se calcula que 100 kWh/m 2 de radiación absorbida elevan la temperatura de la superficie exterior en unos 4°C. Esta cantidad de radiación, en promedio, por hora la reciben las paredes de los edificios en la mayoría de las regiones de Rusia si están orientadas al sur y al este, así como las del oeste, suroeste y sureste, si están hechas de ladrillo oscuro y no enyesados ​​o tienen yeso de color oscuro.

Para pasar de la temperatura media mensual de la pared sin tener en cuenta la radiación a la característica más utilizada en los cálculos de ingeniería térmica: la temperatura del aire exterior, se introduce un aditivo de temperatura adicional A, dependiendo de la cantidad mensual de radiación solar absorbida por la pared CV(Figura 1.15). Así, conociendo la intensidad de la radiación solar total que llega al muro y el albedo de la superficie de este muro, es posible calcular su temperatura introduciendo una corrección adecuada a la temperatura del aire.

vc, kWh/m2

Arroz. 1.15. Aumento de la temperatura de la superficie exterior del muro debido a la absorción de la radiación solar

A caso general la suma de temperatura debida a la radiación absorbida se determina en igualdad de condiciones, es decir a la misma temperatura del aire, humedad y resistencia térmica de la envolvente del edificio, independientemente de la velocidad del viento.

Con tiempo despejado al mediodía, las paredes del sur, antes del mediodía - sureste y por la tarde - suroeste pueden absorber hasta 350-400 kWh / m 2 de calor solar y calentarse de modo que su temperatura puede superar los 15-20 ° C aire exterior la temperatura. Esto crea una gran concentración de temperatura.

fideicomisos entre los muros de un mismo edificio. Estos contrastes en algunas zonas resultan significativos no solo en verano, sino también en la estación fría con tiempo soleado y poco viento, incluso con temperaturas del aire muy bajas. Especialmente sobrecalentamiento severo Estructuras metálicas expuestas. Por lo tanto, según las observaciones disponibles, en Yakutia, ubicada en un clima templado fuertemente continental, caracterizado por un clima nublado en invierno y verano, a las horas del mediodía con un cielo despejado, las partes de aluminio de las estructuras de cerramiento y el techo de la central hidroeléctrica Yakutskaya calientan hasta 40-50 ° C por encima de la temperatura del aire, incluso a valores bajos de este último.

El sobrecalentamiento de las paredes aisladas debido a la absorción de la radiación solar debe preverse ya en la etapa de diseño arquitectónico. Este efecto requiere no solo la protección de las paredes contra la insolación excesiva por métodos arquitectónicos, sino también las soluciones de planificación adecuadas para edificios, el uso de sistemas de calefacción de varias capacidades para fachadas con diferentes orientaciones, la colocación en el proyecto de costuras para aliviar el estrés en estructuras y violación de la estanqueidad de las juntas debido a sus deformaciones por temperatura, etc.

En mesa. 1.11 como ejemplo, las sumas mensuales de radiación solar absorbida en junio para varios objetos geográficos de la antigua URSS se dan para valores de albedo dados. Esta tabla muestra que si el albedo de la pared norte del edificio es del 30% y el del sur es del 50%, entonces en Odessa, Tbilisi y Tashkent se calentarán en la misma medida. Si en las regiones del norte el albedo del muro norte se reduce al 10%, recibirá casi 1,5 veces más calor que un muro con un albedo del 30%.

Tabla 1.11

Sumas mensuales de radiación solar absorbida por los muros de los edificios en junio a varios valores de albedo (kWh/m2)

Los ejemplos anteriores, basados ​​en los datos sobre la radiación solar total (directa y difusa) contenidos en la empresa conjunta "Climatología de la construcción" y en los libros de referencia sobre el clima, no tienen en cuenta la radiación solar reflejada desde la superficie terrestre y los objetos circundantes (por ejemplo, edificios existentes) llegando a varios muros de edificios. Depende menos de su orientación, por lo tanto, no se da en los documentos reglamentarios para la construcción. Sin embargo, esta radiación reflejada puede ser bastante intensa y comparable en potencia a la radiación directa o difusa. Por lo tanto, cuando diseño arquitectonico hay que tenerlo en cuenta a la hora de calcular para cada caso concreto.

El cegador disco solar en todo momento excitó la mente de las personas, sirvió como tema fértil para leyendas y mitos. Desde la antigüedad, la gente ha adivinado acerca de su impacto en la Tierra. Qué cerca estaban nuestros antepasados ​​lejanos de la verdad. Es a la energía radiante del Sol a la que debemos la existencia de vida en la Tierra.

¿Cuál es la radiación radiactiva de nuestra luminaria y cómo afecta los procesos terrestres?

que es la radiacion solar

La radiación solar es una combinación de materia y energía solar que ingresa a la Tierra. La energía se propaga en forma de ondas electromagnéticas a una velocidad de 300 mil kilómetros por segundo, atraviesa la atmósfera y llega a la Tierra en 8 minutos. El rango de ondas que participan en este "maratón" es muy amplio, desde ondas de radio hasta rayos X, incluida la parte visible del espectro. La superficie de la tierra está bajo la influencia directa y dispersa de la atmósfera terrestre, los rayos del sol. Es la dispersión de los rayos azul-azules en la atmósfera lo que explica el azul del cielo en un día despejado. El color amarillo anaranjado del disco solar se debe a que las ondas que le corresponden pasan casi sin dispersarse.

Con un retraso de 2 a 3 días, el "viento solar" llega a la tierra, que es una continuación de corona solar y que consta de los núcleos de los átomos de los elementos ligeros (hidrógeno y helio), así como de los electrones. Es bastante natural que la radiación solar tenga una fuerte influencia en el cuerpo humano.

El efecto de la radiación solar en el cuerpo humano.

El espectro electromagnético de la radiación solar consta de partes infrarrojas, visibles y ultravioletas. Dado que sus cuantos tienen energía diferente, tienen una variedad de efectos en los humanos.

iluminación interior

La importancia higiénica de la radiación solar también es extremadamente alta. Dado que la luz visible es un factor decisivo para obtener información sobre el mundo exterior, es necesario proporcionar interior suficiente nivel iluminación. Su regulación se lleva a cabo de acuerdo con SNiP, que para la radiación solar se compilan teniendo en cuenta las características climáticas y de luz de varios Areas geográficas y se tienen en cuenta en el diseño y construcción de diversas instalaciones.

Incluso un análisis superficial del espectro electromagnético de la radiación solar demuestra cuán grande es la influencia de este tipo de radiación en el cuerpo humano.

Distribución de la radiación solar sobre el territorio de la Tierra

No toda la radiación procedente del Sol alcanza la superficie terrestre. Y hay muchas razones para esto. La tierra repele firmemente el ataque de esos rayos que son perjudiciales para su biosfera. Esta función la realiza el escudo de ozono de nuestro planeta, impidiendo el paso de la parte más agresiva de la radiación ultravioleta. Filtro atmosférico en forma de vapor de agua, dióxido de carbono, partículas de polvo suspendidas en el aire: refleja, dispersa y absorbe en gran medida la radiación solar.

Esa parte que ha superado todos estos obstáculos cae a la superficie de la tierra en diferentes ángulos, dependiendo de la latitud del área. El calor solar que da vida se distribuye de manera desigual sobre el territorio de nuestro planeta. A medida que cambia la altura del sol durante el año, cambia la masa de aire sobre el horizonte, a través del cual se encuentra el camino de los rayos del sol. Todo ello afecta a la distribución de la intensidad de la radiación solar sobre el planeta. La tendencia general es decir, este parámetro aumenta del polo al ecuador, ya que cuanto mayor es el ángulo de incidencia de los rayos, más calor ingresa por unidad de área.

Los mapas de radiación solar te permiten tener una imagen de la distribución de la intensidad de la radiación solar sobre el territorio de la Tierra.

La influencia de la radiación solar en el clima de la Tierra

La componente infrarroja de la radiación solar tiene una influencia decisiva en el clima terrestre.

Está claro que esto ocurre solo en un momento en que el Sol está sobre el horizonte. Esta influencia depende de la distancia de nuestro planeta al Sol, que cambia durante el año. La órbita de la Tierra es una elipse, dentro de la cual se encuentra el Sol. Haciendo su viaje anual alrededor del Sol, la Tierra se aleja de su luminaria y luego se acerca a ella.

Además de cambiar la distancia, la cantidad de radiación que ingresa a la tierra está determinada por la inclinación del eje terrestre con respecto al plano de la órbita (66,5 °) y el cambio de estaciones causado por ella. Es más en verano que en invierno. En el ecuador, este factor está ausente, pero a medida que aumenta la latitud del sitio de observación, la brecha entre el verano y el invierno se vuelve significativa.

Todo tipo de cataclismos tienen lugar en los procesos que tienen lugar en el Sol. Su impacto es compensado en parte por las grandes distancias, las propiedades protectoras de la atmósfera terrestre y el campo magnético terrestre.

Cómo protegerse de la radiación solar

El componente infrarrojo de la radiación solar es el codiciado calor que los habitantes de las latitudes medias y septentrionales esperan en todas las demás estaciones del año. La radiación solar como factor curativo es utilizada tanto por personas sanas como enfermas.

Sin embargo, no debemos olvidar que el calor, como los rayos ultravioleta, es un irritante muy fuerte. El abuso de su acción puede provocar quemaduras, sobrecalentamiento general del cuerpo e incluso exacerbación de enfermedades crónicas. Al tomar el sol, debe seguir las reglas probadas por la vida. Debe tener especial cuidado al tomar el sol en días claros y soleados. Los bebés y los ancianos, los pacientes con tuberculosis crónica y problemas del sistema cardiovascular, deben contentarse con la radiación solar difusa a la sombra. Este ultravioleta es suficiente para satisfacer las necesidades del cuerpo.

Incluso los jóvenes que no tienen problemas de salud especiales deben protegerse de la radiación solar.

Ahora hay un movimiento cuyos activistas se oponen al bronceado. Y no en vano. La piel bronceada es innegablemente hermosa. Pero la melanina que produce el cuerpo (lo que llamamos quemadura solar) es su reacción protectora frente a los efectos de la radiación solar. ¡Sin beneficios de quemaduras solares! Incluso hay evidencia de que las quemaduras solares acortan la vida, ya que la radiación tiene una propiedad acumulativa: se acumula a lo largo de la vida.

Si la situación es tan grave, debe seguir escrupulosamente las reglas que prescriben cómo protegerse de la radiación solar:

• limite estrictamente el tiempo para tomar el sol y hágalo solo durante las horas seguras;
• estar en el sol activo, debe usar un sombrero de ala ancha, ropa cerrada, Gafas de sol y paraguas;
• Use solo protector solar de alta calidad.

¿La radiación solar es peligrosa para los humanos en todas las épocas del año? La cantidad de radiación solar que llega a la tierra está asociada al cambio de estaciones. En latitudes medias en verano es un 25% más que en invierno. En el ecuador, esta diferencia no existe, pero a medida que aumenta la latitud del lugar de observación, esta diferencia aumenta. Esto se debe a que nuestro planeta está inclinado en un ángulo de 23,3 grados con respecto al sol. En invierno, está bajo sobre el horizonte e ilumina la tierra solo con rayos deslizantes, que calientan menos la superficie iluminada. Esta posición de los rayos provoca su distribución sobre una mayor superficie, lo que reduce su intensidad en comparación con la caída estival. Además, la presencia de un ángulo agudo durante el paso de los rayos por la atmósfera, "alarga" su camino, obligándolos a perder más calor. Esta circunstancia reduce el impacto de la radiación solar en invierno.

El sol es una estrella que es una fuente de calor y luz para nuestro planeta. Ella "gobierna" el clima, el cambio de estaciones y el estado de toda la biosfera de la Tierra. Y solo el conocimiento de las leyes de esta poderosa influencia permitirá usar este regalo que da vida en beneficio de la salud de las personas.

Dazhbog entre los eslavos, Apolo entre los antiguos griegos, Mithra entre los indo-iraníes, Amon Ra entre los antiguos egipcios, Tonatiu entre los aztecas: en el antiguo panteísmo, la gente llamaba a Dios Sol con estos nombres.

Desde la antigüedad, la gente entendió cuán importante es el Sol para la vida en la Tierra y lo deificó.

La luminosidad del Sol es enorme y asciende a 3,85x10 23 kW. La energía solar actuando sobre una superficie de tan solo 1 m 2 es capaz de cargar un motor de 1,4 kW.

La fuente de energía es reacción termonuclear pasando por el núcleo de la estrella.

El 4 He resultante es casi (0,01%) todo el helio de la tierra.

La estrella de nuestro sistema emite radiación electromagnética y corpuscular. Desde el lado exterior de la corona del Sol, el viento solar, que consta de protones, electrones y partículas α, "sopla" hacia el espacio exterior. Con el viento solar se pierden anualmente 2-3x10 -14 masas de la luminaria. Las tormentas magnéticas y las luces polares están asociadas con la radiación corpuscular.

La radiación electromagnética (radiación solar) llega a la superficie de nuestro planeta en forma de rayos directos y dispersos. Su rango espectral es:

• Radiación ultravioleta;
• Rayos X;
• rayos γ.

La parte de onda corta representa solo el 7% de la energía. La luz visible constituye el 48% de la energía de radiación solar. Se compone principalmente de un espectro de emisión azul-verde, el 45% es radiación infrarroja y solo una pequeña parte está representada por emisión de radio.

La radiación ultravioleta, dependiendo de la longitud de onda, se divide en:

La mayor parte de la radiación ultravioleta de longitud de onda larga llega a la superficie terrestre. La cantidad de energía UV-B que llega a la superficie del planeta depende del estado de la capa de ozono. UV-C es absorbido casi por completo por la capa de ozono y los gases atmosféricos. Ya en 1994, la OMS y la OMM propusieron introducir un índice ultravioleta (UV, W/m 2).

La parte visible de la luz no es absorbida por la atmósfera, pero se dispersan ondas de cierto espectro. El color infrarrojo o energía térmica en el rango de onda media es absorbido principalmente por el vapor de agua y dióxido de carbono. La fuente del espectro de longitud de onda larga es la superficie terrestre.

Todos los rangos anteriores son de gran importancia para la vida en la Tierra. Una parte importante de la radiación solar no llega a la superficie terrestre. Los siguientes tipos de radiación se registran cerca de la superficie del planeta:

• 1% ultravioleta;
• 40% óptico;
• 59% infrarrojo.

Tipos de radiación

La intensidad de la radiación solar depende de:

• latitud;
• estación;
• hora del día;
• el estado de la atmósfera;
• Características y topografía de la superficie terrestre.

En diferentes partes de la Tierra, la radiación solar afecta a los organismos vivos de diferentes maneras.

Los procesos fotobiológicos que ocurren bajo la acción de la energía luminosa, según su función, se pueden dividir en los siguientes grupos:

• síntesis de sustancias biológicamente activas (fotosíntesis);
• procesos fotobiológicos que ayudan a navegar en el espacio y ayudan a obtener información (fototaxis, visión, fotoperiodismo);
• efectos dañinos (mutaciones, procesos cancerígenos, efectos destructivos sobre sustancias bioactivas).

Cálculo de la insolación

La radiación de luz tiene un efecto estimulante en los procesos fotobiológicos en el cuerpo: la síntesis de vitaminas, pigmentos, fotoestimulación celular. Actualmente se está estudiando el efecto sensibilizador de la luz solar.

La radiación ultravioleta, que afecta piel cuerpo humano, estimula la síntesis de vitaminas D, B4 y proteínas, que son reguladores de muchos procesos fisiológicos. La radiación ultravioleta afecta:

• Procesos metabólicos;
• sistema inmunitario;
• sistema nervioso;
• sistema endocrino.

El efecto sensibilizante de los rayos ultravioleta depende de la longitud de onda:

El efecto estimulante de la luz solar se expresa en un aumento de la inmunidad específica e inespecífica. Entonces, por ejemplo, en los niños que están expuestos a una radiación ultravioleta natural moderada, el número resfriados reducido en 1/3. Al mismo tiempo, aumenta la efectividad del tratamiento, no hay complicaciones y se reduce el período de la enfermedad.

Las propiedades bactericidas del espectro de onda corta de la radiación UV se utilizan en medicina, Industria de alimentos, producción farmacéutica para la desinfección de medios, aire y productos. La radiación ultravioleta destruye el bacilo de la tuberculosis en unos pocos minutos, el estafilococo en 25 minutos y el agente causante de la fiebre tifoidea en 60 minutos.

La inmunidad no específica, en respuesta a la radiación ultravioleta, responde con un aumento en los títulos de complemento y aglutinación, un aumento en la actividad de los fagocitos. Pero el aumento de la radiación UV provoca cambios patológicos en el cuerpo:

• cáncer de piel;
• eritema solar;
• daño al sistema inmunológico, que se expresa en la aparición de pecas, nevos, lentigo solar.

Parte visible de la luz solar:

• permite obtener el 80% de la información mediante un analizador visual;
• acelera los procesos metabólicos;
• mejora el estado de ánimo y el bienestar general;
• calienta;
• afecta el estado del sistema nervioso central;
• determina los ritmos diarios.

El grado de exposición a la radiación infrarroja depende de la longitud de onda:

• onda larga: tiene una capacidad de penetración débil y es absorbida en gran medida por la superficie de la piel, causando eritema;
• onda corta - penetra profundamente en el cuerpo, proporcionando acción vasodilatadora, Analgesico anti inflamatorio.

Además del impacto sobre los organismos vivos, la radiación solar es de gran importancia en la configuración del clima de la Tierra.

Importancia de la radiación solar para el clima

El sol es la principal fuente de calor que determina el clima de la tierra. En las primeras etapas del desarrollo de la Tierra, el Sol irradiaba un 30 % menos de calor que ahora. Pero debido a la saturación de la atmósfera con gases y polvo volcánico, el clima en la Tierra era húmedo y cálido.

En la intensidad de la insolación se nota una ciclicidad que provoca el calentamiento y enfriamiento del clima. La ciclicidad explica lo pequeño período glacial, que surgió en los siglos XIV-XIX. y el calentamiento climático observado en el período 1900-1950.

En la historia del planeta, se nota la periodicidad del cambio en la inclinación axial y la extrema de la órbita, lo que cambia la redistribución de la radiación solar en la superficie y afecta el clima. Por ejemplo, estos cambios se reflejan en el aumento y disminución de la superficie del desierto del Sahara.

Los períodos interglaciales duran unos 10.000 años. La Tierra se encuentra actualmente en un período interglacial llamado Helioceno. Debido a la actividad agrícola humana temprana, este período dura más de lo calculado.

Los científicos han descrito ciclos de cambio climático de 35 a 45 años, durante los cuales el clima seco y cálido cambia a frío y húmedo. Afectan el llenado de las aguas continentales, el nivel del Océano Mundial, cambios en la glaciación en el Ártico.

La radiación solar se distribuye de manera diferente. Por ejemplo, en las latitudes medias en el período de 1984 a 2008 hubo un aumento de la radiación solar total y directa y una disminución de la radiación dispersa. También se notan cambios de intensidad a lo largo del año. Entonces, el pico cae en mayo-agosto, y el mínimo, en invierno.

Dado que la altura del Sol y la duración de las horas de luz en verano son más largas, este período representa hasta el 50% de la radiación total anual. Y en el período de noviembre a febrero, solo el 5%.

La cantidad de radiación solar que incide sobre una determinada superficie de la Tierra afecta a importantes indicadores climáticos:

• la temperatura;
• humedad;
• Presión atmosférica;
• abundancia de nubes;
• precipitación;
• velocidad del viento.

Un aumento de la radiación solar aumenta la temperatura y la presión atmosférica, el resto de características están inversamente relacionadas. Los científicos han descubierto que los niveles de radiación solar total y directa tienen el mayor impacto en el clima.

Medidas de protección solar

La radiación solar tiene un efecto sensibilizante y dañino en una persona en forma de calor e insolación, impacto negativo radiación a la piel. Ahora, un gran número de celebridades se han sumado al movimiento antibronceado.

Angelina Jolie, por ejemplo, dice que por dos semanas de quemaduras solares no quiere sacrificar varios años de su vida.

Para protegerte de la radiación solar, debes:

1. tomar el sol por la mañana y por la noche es el momento más seguro;
2. usar gafas de sol;
3. durante el período de sol activo:

• cubrir la cabeza y las áreas expuestas del cuerpo;
• use protector solar con filtro UV;
• comprar ropa especial;
• protégete con un sombrero de ala ancha o una sombrilla;
• observar el régimen de bebida;
• evitar la actividad física intensa.

Con un uso razonable, la radiación solar tiene un efecto beneficioso sobre el cuerpo humano.