भूगोल में प्रत्यक्ष विकिरण क्या है? प्रत्यक्ष, फैलाना और कुल विकिरण

पृथ्वी की सतह तक पहुँचने वाली प्रत्यक्ष ऊर्जा की मात्रा सौर विकिरण(एस) साफ़ आसमान में स्थितियाँ सूर्य की ऊँचाई और पारदर्शिता पर निर्भर करती हैं। तीन अक्षांश क्षेत्रों की तालिका मौसम और वर्ष के केंद्रीय महीनों के लिए औसत मूल्यों के रूप में बादल रहित आसमान (संभावित मात्रा) के तहत प्रत्यक्ष विकिरण की मासिक मात्रा के वितरण को दर्शाती है।

एशियाई भाग में प्रत्यक्ष विकिरण का बढ़ता आगमन इस क्षेत्र में वायुमंडल की उच्च पारदर्शिता के कारण है। रूस के उत्तरी क्षेत्रों में गर्मियों में प्रत्यक्ष विकिरण के उच्च मूल्यों को उच्च वायुमंडलीय पारदर्शिता और लंबी दिन की लंबाई के संयोजन द्वारा समझाया गया है

प्रत्यक्ष विकिरण के आगमन को कम करता है और इसके दैनिक और वार्षिक चक्र को महत्वपूर्ण रूप से बदल सकता है। हालाँकि, औसत बादल की स्थिति में, खगोलीय कारक प्रमुख होता है और इसलिए, उच्चतम सौर ऊंचाई पर अधिकतम प्रत्यक्ष विकिरण देखा जाता है।

रूस के अधिकांश महाद्वीपीय क्षेत्रों में वसंत और गर्मियों के महीनों में, दोपहर की तुलना में दोपहर के घंटों में प्रत्यक्ष विकिरण अधिक होता है। ऐसा दोपहर में संवहनशील बादलों के विकास और सुबह के समय की तुलना में दिन के इस समय वायुमंडलीय पारदर्शिता में कमी के कारण होता है। सर्दियों में, पूर्व और दोपहर के विकिरण मूल्यों का अनुपात विपरीत होता है - सुबह के अधिकतम बादल छाए रहने और दिन के दूसरे भाग में इसकी कमी के कारण प्रत्यक्ष विकिरण के पूर्व-दोपहर के मूल्य कम होते हैं। पहले और दोपहर के प्रत्यक्ष विकिरण मूल्यों के बीच का अंतर 25-35% तक पहुंच सकता है।

वार्षिक पाठ्यक्रम में, क्षेत्रों को छोड़कर, अधिकतम प्रत्यक्ष विकिरण जून-जुलाई में होता है सुदूर पूर्व, जहां यह मई में स्थानांतरित हो जाता है, और प्राइमरी के दक्षिण में सितंबर में एक द्वितीयक अधिकतम नोट किया जाता है।
रूस के क्षेत्र में प्रत्यक्ष विकिरण की अधिकतम मासिक मात्रा बादल रहित आसमान के तहत संभव का 45-65% है, और यहां तक ​​​​कि यूरोपीय भाग के दक्षिण में भी यह केवल 70% तक पहुंचती है। न्यूनतम मानदिसंबर और जनवरी में मनाया जाता है।

वास्तविक बादल छाए रहने की स्थिति में कुल आगमन में प्रत्यक्ष विकिरण का योगदान गर्मियों के महीनों में अधिकतम और औसतन 50-60% तक पहुँच जाता है। अपवाद प्रिमोर्स्की क्राय है, जहां प्रत्यक्ष विकिरण का सबसे बड़ा योगदान शरद ऋतु और सर्दियों के महीनों में होता है।

रूस के क्षेत्र में औसत (वास्तविक) बादल स्थितियों के तहत प्रत्यक्ष विकिरण का वितरण काफी हद तक निर्भर करता है। इससे अलग-अलग महीनों में विकिरण के क्षेत्रीय वितरण में उल्लेखनीय व्यवधान होता है। यह विशेष रूप से वसंत ऋतु में स्पष्ट होता है। इस प्रकार, अप्रैल में दो अधिकतम तापमान होते हैं - एक दक्षिणी क्षेत्रों में

सौर विकिरण हमारे ग्रह मंडल के तारे की विकिरण विशेषता है। सूर्य मुख्य तारा है जिसके चारों ओर पृथ्वी और उसके पड़ोसी ग्रह घूमते हैं। वास्तव में, यह गैस का एक विशाल गर्म गोला है, जो लगातार अपने चारों ओर अंतरिक्ष में ऊर्जा की धाराएँ उत्सर्जित कर रहा है। इसे ही विकिरण कहते हैं। घातक तो है ही, साथ ही यह ऊर्जा बनाने वाले मुख्य कारकों में से एक है संभव जीवनहमारे ग्रह पर. इस दुनिया की हर चीज़ की तरह, जैविक जीवन के लिए सौर विकिरण के लाभ और हानि का आपस में गहरा संबंध है।

सामान्य अवलोकन

यह समझने के लिए कि सौर विकिरण क्या है, आपको पहले यह समझना होगा कि सूर्य क्या है। ऊष्मा का मुख्य स्रोत, जो हमारे ग्रह पर सार्वभौमिक विस्तार में जैविक अस्तित्व के लिए परिस्थितियाँ प्रदान करता है, आकाशगंगा के आकाशगंगा बाहरी इलाके में केवल एक छोटा तारा है। लेकिन पृथ्वीवासियों के लिए, सूर्य लघु ब्रह्मांड का केंद्र है। आख़िरकार, इसी गैस के ढेर के चारों ओर हमारा ग्रह घूमता है। सूर्य हमें गर्मी और प्रकाश देता है, यानी यह ऊर्जा के ऐसे रूप प्रदान करता है जिनके बिना हमारा अस्तित्व असंभव होता।

प्राचीन काल में, सौर विकिरण का स्रोत - सूर्य - एक देवता, पूजा के योग्य वस्तु था। आकाश में सौर प्रक्षेपवक्र लोगों को ईश्वर की इच्छा का स्पष्ट प्रमाण प्रतीत होता था। घटना के सार को समझने का प्रयास, यह समझाने के लिए कि यह तारा क्या है, लंबे समय से किया जा रहा है, और कोपरनिकस ने उनमें विशेष रूप से महत्वपूर्ण योगदान दिया, जिससे हेलियोसेंट्रिज्म का विचार तैयार हुआ, जो आम तौर पर स्वीकृत से काफी अलग था। उस युग का भूकेन्द्रवाद। हालाँकि, यह निश्चित रूप से ज्ञात है कि प्राचीन काल में भी, वैज्ञानिकों ने एक से अधिक बार सोचा था कि सूर्य क्या है, यह हमारे ग्रह पर जीवन के किसी भी रूप के लिए इतना महत्वपूर्ण क्यों है, इस प्रकाश की गति बिल्कुल वैसी ही क्यों है जैसी हम देखते हैं यह।

प्रौद्योगिकी की प्रगति ने यह बेहतर ढंग से समझना संभव बना दिया है कि सूर्य क्या है, तारे के अंदर, उसकी सतह पर क्या प्रक्रियाएँ होती हैं। वैज्ञानिकों ने जान लिया है कि सौर विकिरण क्या है, एक गैस वस्तु अपने प्रभाव क्षेत्र में ग्रहों, विशेष रूप से पृथ्वी की जलवायु को कैसे प्रभावित करती है। अब मानवता के पास विश्वास के साथ कहने के लिए पर्याप्त मात्रा में ज्ञान का आधार है: यह पता लगाना संभव था कि सूर्य द्वारा उत्सर्जित विकिरण अपने सार में क्या है, इस ऊर्जा प्रवाह को कैसे मापें और इसके प्रभाव की विशेषताओं को कैसे तैयार करें अलग अलग आकारपृथ्वी पर जैविक जीवन.

शर्तों के बारे में

अवधारणा के सार में महारत हासिल करने की दिशा में सबसे महत्वपूर्ण कदम पिछली शताब्दी में उठाया गया था। यह तब था जब प्रख्यात खगोलशास्त्री ए. एडिंगटन ने एक धारणा तैयार की: थर्मोन्यूक्लियर संलयन सौर गहराई में होता है, जो रिहाई की अनुमति देता है एक बड़ी संख्यातारे के चारों ओर अंतरिक्ष में उत्सर्जित ऊर्जा। सौर विकिरण की भयावहता का अनुमान लगाने की कोशिश करते हुए, प्रकाशमान पर पर्यावरण के वास्तविक मापदंडों को निर्धारित करने का प्रयास किया गया। इस प्रकार, वैज्ञानिकों के अनुसार, कोर का तापमान 15 मिलियन डिग्री तक पहुँच जाता है। यह प्रोटॉन के पारस्परिक प्रतिकारक प्रभाव से निपटने के लिए पर्याप्त है। इकाइयों के टकराव से हीलियम नाभिक का निर्माण होता है।

नई जानकारी ने ए. आइंस्टीन सहित कई प्रमुख वैज्ञानिकों का ध्यान आकर्षित किया। सौर विकिरण की मात्रा का अनुमान लगाने के प्रयासों में, वैज्ञानिकों ने पाया कि हीलियम नाभिक अपने द्रव्यमान में एक नई संरचना के निर्माण के लिए आवश्यक 4 प्रोटॉन के कुल मूल्य से कम हैं। इस प्रकार प्रतिक्रियाओं की एक विशेषता की पहचान की गई, जिसे "द्रव्यमान दोष" कहा जाता है। लेकिन प्रकृति में कोई भी चीज़ बिना किसी निशान के गायब नहीं हो सकती! "बच गए" मूल्यों को खोजने के प्रयास में, वैज्ञानिकों ने ऊर्जा उपचार और बड़े पैमाने पर परिवर्तनों की विशिष्टता की तुलना की। तभी यह पता चल सका कि अंतर गामा किरणों से उत्सर्जित हुआ था।

उत्सर्जित वस्तुएं हमारे तारे के मूल से उसकी सतह तक कई गैसीय वायुमंडलीय परतों के माध्यम से अपना रास्ता बनाती हैं, जिससे तत्वों का विखंडन होता है और उनके आधार पर विद्युत चुम्बकीय विकिरण का निर्माण होता है। अन्य प्रकार के सौर विकिरणों में मानव आँख द्वारा ग्रहण किया जाने वाला प्रकाश भी शामिल है। मोटे अनुमान से पता चलता है कि गामा किरणों को पारित करने की प्रक्रिया में लगभग 10 मिलियन वर्ष लगते हैं। एक और आठ मिनट - और उत्सर्जित ऊर्जा हमारे ग्रह की सतह तक पहुंच जाती है।

कैसे और क्या?

सौर विकिरण विद्युत चुम्बकीय विकिरण का कुल परिसर है, जिसकी सीमा काफी विस्तृत है। इसमें तथाकथित सौर पवन भी शामिल है ऊर्जा प्रवाह, इलेक्ट्रॉनों, प्रकाश कणों द्वारा निर्मित। हमारे ग्रह के वायुमंडल की सीमा परत पर, सौर विकिरण की समान तीव्रता लगातार देखी जाती है। किसी तारे की ऊर्जा अलग होती है, इसका स्थानांतरण क्वांटा के माध्यम से होता है, और कणिका की सूक्ष्मता इतनी महत्वहीन होती है कि किरणों को विद्युत चुम्बकीय तरंगों के रूप में माना जा सकता है। और उनका वितरण, जैसा कि भौतिकविदों ने पाया है, समान रूप से और एक सीधी रेखा में होता है। इस प्रकार, सौर विकिरण का वर्णन करने के लिए, इसकी विशेषता तरंग दैर्ध्य निर्धारित करना आवश्यक है। इस पैरामीटर के आधार पर, कई प्रकार के विकिरण को अलग करने की प्रथा है:

• गरम;
• रेडियो तरंग;
• सफ़ेद रोशनी;
• पराबैंगनी;
• गामा;
• एक्स-रे।

अवरक्त, दृश्यमान, पराबैंगनी का अनुपात सबसे अच्छा अनुमानित है: 52%, 43%, 5%।

मात्रात्मक विकिरण मूल्यांकन के लिए, ऊर्जा प्रवाह घनत्व की गणना करना आवश्यक है, अर्थात, पहुंचने वाली ऊर्जा की मात्रा सीमित क्षेत्रसतहों.

शोध से पता चला है कि सौर विकिरण मुख्य रूप से ग्रह के वायुमंडल द्वारा अवशोषित होता है। इसके कारण, पृथ्वी के जैविक जीवन के लिए आरामदायक तापमान तक तापन होता है। मौजूदा ओजोन आवरण केवल पराबैंगनी विकिरण के सौवें हिस्से को गुजरने की अनुमति देता है। इस मामले में, छोटी लंबाई की तरंगें जो जीवित प्राणियों के लिए खतरनाक हैं, पूरी तरह से अवरुद्ध हो जाती हैं। वायुमंडलीय परतें सूर्य की लगभग एक तिहाई किरणों को बिखेरने में सक्षम हैं, और अन्य 20% अवशोषित होती हैं। नतीजतन, कुल ऊर्जा का आधे से अधिक हिस्सा ग्रह की सतह तक नहीं पहुंचता है। यह वह "अवशेष" है जिसे विज्ञान प्रत्यक्ष सौर विकिरण कहता है।

अधिक विवरण के बारे में क्या ख्याल है?

ऐसे कई पहलू हैं जो यह निर्धारित करते हैं कि प्रत्यक्ष विकिरण कितना तीव्र होगा। अक्षांश के आधार पर आपतन कोण सबसे महत्वपूर्ण हैं ( भौगोलिक विशेषताएंभूभाग पर ग्लोब), वर्ष का वह समय जो यह निर्धारित करता है कि विकिरण स्रोत से किसी विशिष्ट बिंदु तक की दूरी कितनी है। बहुत कुछ वायुमंडल की विशेषताओं पर निर्भर करता है - यह कितना प्रदूषित है, एक निश्चित समय पर कितने बादल हैं। अंत में, जिस सतह पर किरण गिरती है उसकी प्रकृति एक भूमिका निभाती है, अर्थात् आने वाली तरंगों को प्रतिबिंबित करने की इसकी क्षमता।

कुल सौर विकिरण एक मात्रा है जो बिखरी हुई मात्रा और प्रत्यक्ष विकिरण को जोड़ती है। तीव्रता का आकलन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले पैरामीटर का अनुमान प्रति इकाई क्षेत्र कैलोरी में लगाया जाता है। साथ ही, याद रखें कि दिन के अलग-अलग समय में विकिरण की विशेषता वाले मान भिन्न-भिन्न होते हैं। इसके अलावा, ऊर्जा को ग्रह की सतह पर समान रूप से वितरित नहीं किया जा सकता है। ध्रुव के जितना करीब, तीव्रता उतनी अधिक, जबकि बर्फ के आवरण अत्यधिक परावर्तक होते हैं, जिसका अर्थ है कि हवा को गर्म होने का अवसर नहीं मिलता है। नतीजतन, भूमध्य रेखा से जितना दूर होगा, कुल सौर तरंग विकिरण उतना ही कम होगा।

जैसा कि वैज्ञानिकों ने पता लगाया है, सौर विकिरण की ऊर्जा ग्रह की जलवायु पर गंभीर प्रभाव डालती है और पृथ्वी पर मौजूद विभिन्न जीवों की जीवन गतिविधि को प्रभावित करती है। हमारे देश में, साथ ही हमारे निकटतम पड़ोसियों के क्षेत्र में, साथ ही उत्तरी गोलार्ध में स्थित अन्य देशों में, सर्दियों में प्रमुख हिस्सा बिखरे हुए विकिरण का होता है, लेकिन गर्मियों में प्रत्यक्ष विकिरण हावी होता है।

इन्फ्रारेड तरंगें

कुल सौर विकिरण की कुल मात्रा में से, एक प्रभावशाली प्रतिशत इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम का है, जिसे मानव आँख नहीं देखती है। ऐसी तरंगों के कारण ग्रह की सतह गर्म हो जाती है, जो धीरे-धीरे संचारित होती है थर्मल ऊर्जावायुराशि. यह एक आरामदायक जलवायु बनाए रखने और जैविक जीवन के अस्तित्व के लिए स्थितियां बनाए रखने में मदद करता है। यदि कोई गंभीर व्यवधान नहीं होता है, तो जलवायु अपेक्षाकृत अपरिवर्तित रहती है, जिसका अर्थ है कि सभी प्राणी अपनी सामान्य परिस्थितियों में रह सकते हैं।

हमारा तारा अवरक्त तरंगों का एकमात्र स्रोत नहीं है। इसी तरह का विकिरण किसी भी गर्म वस्तु की विशेषता है, जिसमें मानव घर में एक साधारण बैटरी भी शामिल है। यह धारणा के सिद्धांत पर है अवरक्त विकिरणकई उपकरण काम करते हैं जो अंधेरे में या आंखों के लिए असुविधाजनक अन्य स्थितियों में गर्म शरीर को देखना संभव बनाते हैं। वैसे, जो इतने लोकप्रिय हो गए हैं हाल ही मेंयह आकलन करने के लिए कॉम्पैक्ट डिवाइस कि इमारत के किन क्षेत्रों में सबसे अधिक गर्मी का नुकसान होता है। ये तंत्र विशेष रूप से बिल्डरों, साथ ही निजी घरों के मालिकों के बीच व्यापक हैं, क्योंकि वे यह पहचानने में मदद करते हैं कि किन क्षेत्रों में गर्मी का नुकसान होता है, उनकी सुरक्षा व्यवस्थित करें और अनावश्यक ऊर्जा खपत को रोकें।

मानव शरीर पर इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम में सौर विकिरण के प्रभाव को केवल इसलिए कम न समझें क्योंकि हमारी आँखें ऐसी तरंगों को नहीं देख सकती हैं। विशेष रूप से, चिकित्सा में विकिरण का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है, क्योंकि यह ल्यूकोसाइट्स की एकाग्रता को बढ़ाने की अनुमति देता है संचार प्रणाली, और रक्त वाहिकाओं के लुमेन को बढ़ाकर रक्त प्रवाह को भी सामान्य करता है। आईआर स्पेक्ट्रम पर आधारित उपकरणों का उपयोग त्वचा विकृति के खिलाफ रोगनिरोधी, तीव्र और जीर्ण रूपों में सूजन प्रक्रियाओं के लिए चिकित्सीय के रूप में किया जाता है। अधिकांश आधुनिक औषधियाँकोलाइड निशान और ट्रॉफिक घावों से निपटने में मदद करें।

यह दिलचस्प है

सौर विकिरण कारकों के अध्ययन के आधार पर, थर्मोग्राफ नामक वास्तव में अद्वितीय उपकरण बनाना संभव हो गया। वे विभिन्न बीमारियों का समय पर पता लगाना संभव बनाते हैं जिनका अन्य तरीकों से पता नहीं लगाया जा सकता है। इस तरह आप कैंसर या रक्त के थक्के का पता लगा सकते हैं। आईआर कुछ हद तक पराबैंगनी विकिरण से बचाता है, जो जैविक जीवन के लिए खतरनाक है, जिससे लंबे समय से अंतरिक्ष में रहने वाले अंतरिक्ष यात्रियों के स्वास्थ्य को बहाल करने के लिए इस स्पेक्ट्रम की तरंगों का उपयोग करना संभव हो गया है।

हमारे आस-पास की प्रकृति आज भी रहस्यमय है, यह बात विभिन्न तरंग दैर्ध्य के विकिरण पर भी लागू होती है। विशेष रूप से, अवरक्त प्रकाश का अभी तक गहन अध्ययन नहीं किया गया है। वैज्ञानिक जानते हैं कि इसका अनुचित उपयोग स्वास्थ्य को नुकसान पहुंचा सकता है। इस प्रकार, ऐसे उपकरण का उपयोग करना अस्वीकार्य है जो शुद्ध सूजन वाले क्षेत्रों, रक्तस्राव और घातक नियोप्लाज्म के उपचार के लिए ऐसी रोशनी उत्पन्न करता है। इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम हृदय और रक्त वाहिकाओं की शिथिलता से पीड़ित लोगों के लिए वर्जित है, जिनमें मस्तिष्क में स्थित रक्त वाहिकाएं भी शामिल हैं।

दृश्यमान प्रकाश

कुल सौर विकिरण के तत्वों में से एक मानव आँख को दिखाई देने वाला प्रकाश है। तरंग किरणें सीधी रेखाओं में चलती हैं, इसलिए वे एक-दूसरे को ओवरलैप नहीं करती हैं। एक समय में, यह काफी संख्या में वैज्ञानिक कार्यों का विषय बन गया: वैज्ञानिक यह समझने के लिए निकले कि हमारे चारों ओर इतने सारे रंग क्यों हैं। यह पता चला कि प्रमुख प्रकाश पैरामीटर एक भूमिका निभाते हैं:

• अपवर्तन;
• प्रतिबिंब;
• अवशोषण.

जैसा कि वैज्ञानिकों ने पाया है, वस्तुएं स्वयं दृश्य प्रकाश का स्रोत बनने में सक्षम नहीं हैं, लेकिन विकिरण को अवशोषित कर सकती हैं और इसे प्रतिबिंबित कर सकती हैं। परावर्तन कोण और तरंग आवृत्तियाँ भिन्न-भिन्न होती हैं। कई शताब्दियों के दौरान, किसी व्यक्ति की देखने की क्षमता में धीरे-धीरे सुधार हुआ है, लेकिन कुछ सीमाएँ आँख की जैविक संरचना के कारण हैं: रेटिना ऐसा है कि यह परावर्तित प्रकाश तरंगों की केवल कुछ किरणों को ही देख सकता है। यह विकिरण पराबैंगनी और अवरक्त तरंगों के बीच एक छोटा सा अंतर है।

प्रकाश की असंख्य जिज्ञासु और रहस्यमय विशेषताएं न केवल कई कार्यों का विषय बनीं, बल्कि एक नए भौतिक अनुशासन के उद्भव का आधार भी बनीं। उसी समय, गैर-वैज्ञानिक प्रथाएं और सिद्धांत प्रकट हुए, जिनके अनुयायियों का मानना ​​​​है कि रंग प्रभावित कर सकता है भौतिक राज्यव्यक्ति, मानस. ऐसी धारणाओं के आधार पर, लोग अपने चारों ओर ऐसी वस्तुओं से घिरे रहते हैं जो उनकी आंखों को सबसे अधिक पसंद आती हैं, जिससे रोजमर्रा की जिंदगी अधिक आरामदायक हो जाती है।

पराबैंगनी

कुल सौर विकिरण का एक समान रूप से महत्वपूर्ण पहलू पराबैंगनी विकिरण है, जो बड़ी, मध्यम और छोटी लंबाई की तरंगों से बनता है। वे भौतिक मापदंडों और जैविक जीवन के रूपों पर उनके प्रभाव की विशेषताओं दोनों में एक दूसरे से भिन्न हैं। उदाहरण के लिए, लंबी पराबैंगनी तरंगें ज्यादातर वायुमंडलीय परतों में बिखरी होती हैं, और केवल एक छोटा प्रतिशत ही पृथ्वी की सतह तक पहुंचता है। तरंग दैर्ध्य जितनी छोटी होगी, ऐसा विकिरण उतना ही गहरा मानव (और न केवल) त्वचा में प्रवेश कर सकता है।

एक ओर, पराबैंगनी विकिरण खतरनाक है, लेकिन इसके बिना विविध जैविक जीवन का अस्तित्व असंभव है। यह विकिरण शरीर में कैल्सीफेरॉल के निर्माण के लिए जिम्मेदार है और यह तत्व हड्डी के ऊतकों के निर्माण के लिए आवश्यक है। यूवी स्पेक्ट्रम रिकेट्स और ओस्टियोचोन्ड्रोसिस की एक शक्तिशाली रोकथाम है, जो विशेष रूप से महत्वपूर्ण है बचपन. इसके अलावा, ऐसे विकिरण:

• चयापचय को सामान्य करता है;
• आवश्यक एंजाइमों के उत्पादन को सक्रिय करता है;
• पुनर्योजी प्रक्रियाओं को बढ़ाता है;
• रक्त प्रवाह को उत्तेजित करता है;
• रक्त वाहिकाओं को फैलाता है;
• प्रतिरक्षा प्रणाली को उत्तेजित करता है;
• एंडोर्फिन के निर्माण की ओर जाता है, जिसका अर्थ है कि तंत्रिका अतिउत्तेजना कम हो जाती है।

लेकिन वहीं दूसरी ओर

ऊपर कहा गया था कि कुल सौर विकिरण विकिरण की वह मात्रा है जो ग्रह की सतह तक पहुंचती है और वायुमंडल में बिखर जाती है। तदनुसार, इस आयतन का तत्व सभी लंबाई का पराबैंगनी है। यह याद रखना चाहिए कि इस कारक में सकारात्मक और दोनों हैं नकारात्मक पक्षजैविक जीवन पर प्रभाव. धूप सेंकना, हालांकि अक्सर फायदेमंद होता है, स्वास्थ्य संबंधी खतरों का एक स्रोत हो सकता है। प्रत्यक्ष सूर्य के प्रकाश के अत्यधिक संपर्क में, विशेष रूप से बढ़ी हुई गतिविधिचमकदार, हानिकारक और खतरनाक. शरीर पर दीर्घकालिक प्रभाव, साथ ही बहुत अधिक विकिरण गतिविधि, कारण:

• जलन, लालिमा;
• सूजन;
• हाइपरिमिया;
• गर्मी;
• जी मिचलाना;
• उल्टी करना।

लंबे समय तक पराबैंगनी विकिरण भूख, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के कामकाज में गड़बड़ी पैदा करता है, प्रतिरक्षा तंत्र. इसके अलावा, मेरे सिर में दर्द होने लगता है। वर्णित लक्षण क्लासिक अभिव्यक्तियाँ हैं लू. व्यक्ति स्वयं हमेशा यह महसूस नहीं कर पाता कि क्या हो रहा है - स्थिति धीरे-धीरे बिगड़ती जाती है। यदि यह ध्यान देने योग्य है कि आस-पास कोई व्यक्ति बीमार महसूस कर रहा है, तो प्राथमिक चिकित्सा प्रदान की जानी चाहिए। योजना इस प्रकार है:

• सीधी रोशनी से ठंडी, छायादार जगह पर जाने में मदद;
• रोगी को उसकी पीठ पर लिटाएं ताकि उसके पैर उसके सिर से ऊंचे हों (इससे रक्त प्रवाह को सामान्य करने में मदद मिलेगी);
• अपनी गर्दन और चेहरे को पानी से ठंडा करें और अपने माथे पर ठंडा सेक लगाएं;
• अपनी टाई, बेल्ट खोलो, तंग कपड़े उतारो;
• हमले के आधे घंटे बाद ठंडा पानी (थोड़ी मात्रा में) पीने को दें।

यदि पीड़ित होश खो देता है, तो तुरंत डॉक्टर से मदद लेना ज़रूरी है। एम्बुलेंस टीम व्यक्ति को सुरक्षित स्थान पर ले जाएगी और ग्लूकोज या विटामिन सी का इंजेक्शन देगी। दवा एक नस में दी जाती है।

सही तरीके से टैन कैसे करें?

अपने स्वयं के अनुभव से यह न सीखने के लिए कि टैनिंग से प्राप्त सौर विकिरण की अत्यधिक मात्रा कितनी अप्रिय हो सकती है, धूप में सुरक्षित समय बिताने के नियमों का पालन करना महत्वपूर्ण है। पराबैंगनी प्रकाश मेलेनिन का उत्पादन शुरू करता है, एक हार्मोन जो त्वचा को तरंगों के नकारात्मक प्रभावों से बचाने में मदद करता है। इस पदार्थ के प्रभाव में, त्वचा का रंग गहरा हो जाता है और रंग कांस्य हो जाता है। यह इंसानों के लिए कितना फायदेमंद और हानिकारक है, इस पर आज भी बहस जारी है।

एक ओर, टैनिंग शरीर द्वारा खुद को विकिरण के अत्यधिक संपर्क से बचाने का एक प्रयास है। इससे घातक नियोप्लाज्म के बनने की संभावना बढ़ जाती है। वहीं दूसरी ओर टैनिंग को फैशनेबल और खूबसूरत माना जाता है। अपने लिए जोखिमों को कम करने के लिए, समुद्र तट की प्रक्रिया शुरू करने से पहले, यह समझना बुद्धिमानी है कि धूप सेंकने के दौरान प्राप्त सौर विकिरण की मात्रा खतरनाक क्यों है, और अपने लिए जोखिमों को कैसे कम किया जाए। अनुभव को यथासंभव सुखद बनाने के लिए, धूप सेंकने वालों को यह करना चाहिए:

• बहुत सारा पानी पीना;
• त्वचा की सुरक्षा करने वाले उत्पादों का उपयोग करें;
• शाम या सुबह धूप सेंकना;
• सीधी धूप में एक घंटे से अधिक न बिताएं;
• एल्कोहॉल ना पिएं;
• मेनू में सेलेनियम, टोकोफ़ेरॉल और टायरोसिन से भरपूर खाद्य पदार्थ शामिल करें। बीटा-कैरोटीन के बारे में मत भूलना।

के लिए सौर विकिरण मान मानव शरीरअसाधारण रूप से महान है, किसी को भी सकारात्मक और दोनों पर ध्यान नहीं देना चाहिए नकारात्मक पहलु. इसका एहसास होना चाहिए भिन्न लोगजैव रासायनिक प्रतिक्रियाएँ होती हैं व्यक्तिगत विशेषताएं, इसलिए कुछ लोगों के लिए आधे घंटे की धूप सेंकना भी खतरनाक हो सकता है। प्रकार और स्थिति का आकलन करने के लिए समुद्र तट के मौसम से पहले डॉक्टर से परामर्श करना बुद्धिमानी है त्वचा. इससे स्वास्थ्य को होने वाले नुकसान को रोकने में मदद मिलेगी.

यदि संभव हो, तो आपको बुढ़ापे में, बच्चे को जन्म देने की अवधि के दौरान, टैनिंग से बचना चाहिए। कैंसर, मानसिक विकार और धूप सेंकने का धूप सेंकने से कोई संबंध नहीं है। त्वचा रोगविज्ञानऔर हृदय की विफलता.

कुल विकिरण: कहां है कमी?

सौर विकिरण के वितरण की प्रक्रिया पर विचार करना काफी दिलचस्प है। जैसा कि ऊपर बताया गया है, सभी तरंगों में से केवल आधी तरंगें ही ग्रह की सतह तक पहुंच पाती हैं। बाकी लोग कहां जाते हैं? वायुमंडल की विभिन्न परतें और वे सूक्ष्म कण जिनसे वे बनते हैं, एक भूमिका निभाते हैं। जैसा कि कहा गया है, एक प्रभावशाली हिस्सा ओजोन परत द्वारा अवशोषित होता है - ये सभी तरंगें हैं जिनकी लंबाई 0.36 माइक्रोन से कम है। इसके अतिरिक्त, ओजोन मानव आंखों को दिखाई देने वाले स्पेक्ट्रम से कुछ प्रकार की तरंगों को अवशोषित करने में सक्षम है, यानी 0.44-1.18 माइक्रोन की सीमा।

पराबैंगनी प्रकाश कुछ हद तक ऑक्सीजन परत द्वारा अवशोषित होता है। यह 0.13-0.24 माइक्रोन की तरंग दैर्ध्य वाले विकिरण के लिए विशिष्ट है। कार्बन डाईऑक्साइड, जल वाष्प अवरक्त स्पेक्ट्रम के एक छोटे प्रतिशत को अवशोषित कर सकता है। वायुमंडलीय एरोसोल सौर विकिरण की कुल मात्रा का कुछ हिस्सा (आईआर स्पेक्ट्रम) अवशोषित करता है।

लघु श्रेणी की तरंगें सूक्ष्म अमानवीय कणों, एरोसोल और बादलों की उपस्थिति के कारण वायुमंडल में बिखरी हुई हैं। अमानवीय तत्व, कण जिनके आयाम तरंग दैर्ध्य से छोटे होते हैं, आणविक बिखरने को उत्तेजित करते हैं, और बड़े लोगों को संकेतक, यानी एयरोसोल द्वारा वर्णित घटना की विशेषता होती है।

सौर विकिरण की शेष मात्रा पृथ्वी की सतह तक पहुँचती है। यह प्रत्यक्ष विकिरण और बिखरे हुए विकिरण को जोड़ती है।

कुल विकिरण: महत्वपूर्ण पहलू

कुल मूल्य क्षेत्र द्वारा प्राप्त सौर विकिरण की मात्रा है, साथ ही वायुमंडल में अवशोषित भी है। यदि आकाश में बादल न हों तो विकिरण की कुल मात्रा क्षेत्र के अक्षांश, ऊँचाई पर निर्भर करती है खगोलीय पिंड, इस क्षेत्र में भूमि की सतह का प्रकार, साथ ही वायु पारदर्शिता का स्तर। वायुमंडल में जितने अधिक एरोसोल कण बिखरे होते हैं, प्रत्यक्ष विकिरण उतना ही कम होता है, लेकिन बिखरे हुए विकिरण का अनुपात बढ़ जाता है। सामान्यतः बादलों की अनुपस्थिति में प्रकीर्णित विकिरण कुल विकिरण का एक चौथाई होता है।

इसलिए हमारा देश उत्तरी लोगों का है अधिकांशवर्ष में दक्षिणी क्षेत्रविकिरण उत्तरी क्षेत्रों की तुलना में काफी अधिक है। यह आकाश में तारे की स्थिति के कारण है। लेकिन मई-जुलाई की छोटी समय अवधि एक अनोखी अवधि है जब उत्तर में भी कुल विकिरणकाफी प्रभावशाली, क्योंकि सूर्य आकाश में ऊँचे स्थान पर है, और दिन के उजाले की अवधि वर्ष के अन्य महीनों की तुलना में अधिक लंबी है। इसके अलावा, औसतन, देश के एशियाई आधे हिस्से में, बादलों की अनुपस्थिति में, कुल विकिरण पश्चिम की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण है। अधिकतम शक्तितरंग विकिरण दोपहर के समय होता है, और वार्षिक अधिकतम जून में होता है, जब सूर्य आकाश में सबसे ऊंचे स्थान पर होता है।

कुल सौर विकिरण हमारे ग्रह तक पहुँचने वाली सौर ऊर्जा की मात्रा है। यह याद रखना चाहिए कि विभिन्न वायुमंडलीय कारक इस तथ्य को जन्म देते हैं कि कुल विकिरण की वार्षिक मात्रा जितनी हो सकती है उससे कम है। वास्तव में जो देखा गया है और अधिकतम संभव के बीच सबसे बड़ा अंतर गर्मियों में सुदूर पूर्वी क्षेत्रों के लिए विशिष्ट है। मानसून अत्यधिक घने बादलों को उकसाता है, इसलिए कुल विकिरण लगभग आधा कम हो जाता है।

जानने को उत्सुक

सौर ऊर्जा के अधिकतम संभावित जोखिम का सबसे बड़ा प्रतिशत वास्तव में देश के दक्षिण में (प्रति 12 महीने) देखा जाता है। यह आंकड़ा 80% तक पहुंच गया है।

बादल छाए रहने के कारण हमेशा समान मात्रा में सौर विकिरण का प्रकीर्णन नहीं होता है। समय के किसी विशेष क्षण में बादलों का आकार और सौर डिस्क की विशेषताएं एक भूमिका निभाती हैं। यदि यह खुला है, तो बादल छाए रहने से प्रत्यक्ष विकिरण में कमी आती है, जबकि बिखरा हुआ विकिरण तेजी से बढ़ता है।

ऐसे दिन भी हो सकते हैं जब प्रत्यक्ष विकिरण की शक्ति लगभग बिखरे हुए विकिरण के समान हो। दैनिक कुल मूल्य पूरी तरह से बादल रहित दिन की विकिरण विशेषता से भी अधिक हो सकता है।

12 महीनों की गणना करते समय, खगोलीय घटनाओं पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए क्योंकि वे सामान्य संख्यात्मक संकेतक निर्धारित करते हैं। साथ ही, बादल छाने से यह तथ्य सामने आता है कि विकिरण की अधिकतम सीमा वास्तव में जून में नहीं, बल्कि एक महीने पहले या बाद में देखी जा सकती है।

अंतरिक्ष में विकिरण

हमारे ग्रह के मैग्नेटोस्फीयर की सीमा से लेकर आगे बाहरी अंतरिक्ष तक, सौर विकिरण मनुष्यों के लिए नश्वर खतरे से जुड़ा एक कारक बन जाता है। 1964 में, सुरक्षा विधियों पर एक महत्वपूर्ण लोकप्रिय विज्ञान कार्य प्रकाशित हुआ था। इसके लेखक सोवियत वैज्ञानिक कामानिन और बुब्नोव थे। यह ज्ञात है कि एक व्यक्ति के लिए प्रति सप्ताह विकिरण की खुराक 0.3 रेंटजेन से अधिक नहीं होनी चाहिए, जबकि एक वर्ष के लिए - 15 आर के भीतर। अल्पकालिक जोखिम के लिए, एक व्यक्ति के लिए सीमा 600 आर है। अंतरिक्ष में उड़ानें, विशेष रूप से अप्रत्याशित सौर गतिविधि की स्थितियों में, अंतरिक्ष यात्रियों के महत्वपूर्ण जोखिम के साथ हो सकता है, जिसे लेने की आवश्यकता होती है अतिरिक्त उपायविभिन्न लंबाई की तरंगों से सुरक्षा।

अपोलो मिशन को एक दशक से अधिक समय बीत चुका है, जिसके दौरान सुरक्षा विधियों का परीक्षण किया गया था और मानव स्वास्थ्य को प्रभावित करने वाले कारकों का अध्ययन किया गया था, लेकिन आज तक वैज्ञानिक भू-चुंबकीय तूफानों की भविष्यवाणी के लिए प्रभावी, विश्वसनीय तरीके नहीं ढूंढ पाए हैं। आप घंटों के आधार पर, कभी-कभी कई दिनों के लिए पूर्वानुमान लगा सकते हैं, लेकिन साप्ताहिक धारणा के लिए भी, कार्यान्वयन की संभावना 5% से अधिक नहीं होती है। सौर हवा और भी अधिक अप्रत्याशित घटना है। तीन में से एक की संभावना के साथ, अंतरिक्ष यात्री जा रहे हैं नया मिशन, शक्तिशाली विकिरण धाराओं में फंस सकते हैं। यह इसे और भी अधिक बनाता है महत्वपूर्ण सवालविकिरण विशेषताओं का अनुसंधान और पूर्वानुमान, और इसके खिलाफ सुरक्षा के तरीकों का विकास दोनों।

वायुमंडल की ऊपरी सीमा पर और फिर सूर्य से सीधे पृथ्वी की सतह पर (सौर डिस्क से) समानांतर किरणों की किरण के रूप में आने वाले विकिरण को प्रत्यक्ष सौर विकिरण कहा जाता है। वायुमंडल की ऊपरी सीमा पर पहुंचने वाला प्रत्यक्ष सौर विकिरण समय के साथ छोटी सीमाओं के भीतर बदलता रहता है, इसलिए इसे सौर स्थिरांक (वर्ग) कहा जाता है। पृथ्वी से सूर्य की औसत दूरी 149.5*106 किमी के साथ, वर्ग लगभग 1400 W/m2 है।

जब प्रत्यक्ष सौर विकिरण का प्रवाह वायुमंडल से होकर गुजरता है, तो गैसों, एरोसोल और बादलों द्वारा ऊर्जा के अवशोषण (लगभग 15%) और अपव्यय (लगभग 25%) के कारण यह कमजोर हो जाता है।

बाउगुएर के क्षीणन के नियम के अनुसार, किरणों की ऊर्ध्वाधर (लंबवत) घटना के साथ पृथ्वी की सतह पर पहुंचने वाला प्रत्यक्ष सौर विकिरण,

जहाँ p वायुमंडलीय पारदर्शिता गुणांक है; t वायुमंडल के ऑप्टिकल द्रव्यमान की संख्या है।

वायुमंडल में सौर प्रवाह का कमजोर होना पृथ्वी के क्षितिज से ऊपर सूर्य की ऊंचाई और वायुमंडल की पारदर्शिता पर निर्भर करता है। क्षितिज के ऊपर इसकी ऊँचाई जितनी कम होगी, उतनी ही कम होगी बड़ी संख्यासौर किरण वायुमंडल के ऑप्टिकल द्रव्यमान से होकर गुजरती है। वायुमंडल के एक ऑप्टिकल द्रव्यमान को उस द्रव्यमान के रूप में लिया जाता है जिससे किरणें गुजरती हैं जब सूर्य अपने आंचल पर होता है (चित्र 2.1)। जब सूर्य क्षितिज पर होता है, तो किरण वायुमंडल के माध्यम से एक ऐसे मार्ग से गुजरती है जो पृथ्वी की सतह पर 90° के कोण पर पड़ने वाली किरणों की तुलना में लगभग 35 गुना अधिक होता है। विभिन्न सौर ऊंचाई (एएफ) पर वायुमंडल के ऑप्टिकल द्रव्यमान (एम) की संख्या नीचे दी गई है।

टी 1.0 1.0 1.1 1.2 1.3 1.6 2.0 2.9 5.6 10.4 26.0 34.4 एल0 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 1 0

सूर्य की किरणें वायुमंडल में जितनी दूर तक यात्रा करती हैं, उनका अवशोषण और प्रकीर्णन उतना ही अधिक होता है और उनकी तीव्रता उतनी ही अधिक बदलती है।

पारदर्शिता गुणांक वायुमंडल में जल वाष्प और एरोसोल की सामग्री पर निर्भर करता है: उनमें से जितना अधिक होगा, पारदर्शिता गुणांक उतना ही कम होगा वही संख्यानिष्क्रिय ऑप्टिकल द्रव्यमान। आदर्श रूप से स्वच्छ वातावरण में संपूर्ण विकिरण प्रवाह के लिए औसतन, समुद्र तल पर पी लगभग 0.9 है, वास्तविक वायुमंडलीय स्थितियों में - 0.70...0.85, सर्दियों में यह गर्मियों की तुलना में थोड़ा अधिक है। पृथ्वी की सतह पर प्रत्यक्ष विकिरण का आगमन सूर्य की किरणों के आपतन कोण पर निर्भर करता है। क्षैतिज सतह पर आपतित प्रत्यक्ष सौर विकिरण के प्रवाह को सूर्यातप कहा जाता है।"

S" = Ssin A. यदि पृथ्वी की सतह क्षैतिज नहीं है, जैसा कि प्रकृति में अधिकतर होता है, तो उस पर विकिरण का आगमन न केवल सूर्य की ऊंचाई पर निर्भर करता है, बल्कि सतह के झुकाव पर भी निर्भर करता है। कार्डिनल बिंदुओं के संबंध में इसका अभिविन्यास (एक्सपोज़र से)।

मौसम विज्ञान स्टेशनों पर, थर्मामीटर एक विशेष बूथ में स्थापित किए जाते हैं, जिसे साइकोमेट्रिक बूथ कहा जाता है, जिसकी दीवारें लौवर वाली होती हैं। सूर्य की किरणें ऐसे बूथ में प्रवेश नहीं करती हैं, लेकिन साथ ही हवा भी प्रवेश करती है नि: शुल्क प्रवेशउसके अंदर.

थर्मामीटर एक तिपाई पर स्थापित किए जाते हैं ताकि जलाशय सक्रिय सतह से 2 मीटर की ऊंचाई पर स्थित हों।

तत्काल हवा का तापमान पारा साइकोमेट्रिक थर्मामीटर TM-4 से मापा जाता है, जो लंबवत रूप से स्थापित होता है। -35 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर, कम डिग्री वाले अल्कोहल थर्मामीटर टीएम-9 का उपयोग करें।

अत्यधिक तापमान को अधिकतम TM-1 और न्यूनतम TM-2 थर्मामीटर का उपयोग करके मापा जाता है, जो क्षैतिज रूप से रखे जाते हैं।

हवा के तापमान की निरंतर रिकॉर्डिंग के लिए, एक एम-16ए थर्मोग्राफ का उपयोग किया जाता है, जिसे रिकॉर्डर के लिए एक लौबर्ड बूथ में रखा जाता है। तापमान में उतार-चढ़ाव को एक घुमावदार द्विधातु पट्टी द्वारा महसूस किया जाता है। ड्रम की घूर्णन गति के आधार पर, थर्मोग्राफ दैनिक या साप्ताहिक उपयोग के लिए उपलब्ध हैं।

फसलों और पौधों में, वनस्पति आवरण को परेशान किए बिना हवा का तापमान मापा जाता है। इस प्रयोजन के लिए, छोटे आकार के प्राप्त भाग वाले दूरस्थ विद्युत प्रतिरोध थर्मामीटर का उपयोग किया जाता है।

साइकोमेट्रिक बूथ का आंतरिक दृश्य:

1 - आर्द्रतामापी; 2 - सूखा और गीला थर्मामीटर; 3 - अधिकतम और न्यूनतम थर्मामीटर

थर्मोग्राफ़ एम-16ए:

1 - टेप के साथ ड्रम; 2- पंख वाला तीर; 3 - द्विधातु पट्टी

सूर्य कणिका एवं का स्रोत है विद्युत चुम्बकीय विकिरण. कणिका विकिरण 90 किमी से नीचे वायुमंडल में प्रवेश नहीं करता है, जबकि विद्युत चुम्बकीय विकिरण पृथ्वी की सतह तक पहुँच जाता है। मौसम विज्ञान में इसे कहते हैं सौर विकिरणया केवल विकिरण.यह सूर्य की कुल ऊर्जा का दो अरबवां हिस्सा बनाता है और सूर्य से पृथ्वी तक 8.3 मिनट में यात्रा करता है। सौर विकिरण वायुमंडल और पृथ्वी की सतह पर होने वाली लगभग सभी प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा का स्रोत है। यह मुख्य रूप से शॉर्ट-वेव है और इसमें अदृश्य पराबैंगनी विकिरण - 9%, दृश्य प्रकाश - 47% और अदृश्य अवरक्त - 44% शामिल हैं। चूंकि सौर विकिरण का लगभग आधा हिस्सा दृश्य प्रकाश है, सूर्य न केवल गर्मी, बल्कि प्रकाश के स्रोत के रूप में भी कार्य करता है आवश्यक शर्तपृथ्वी पर जीवन के लिए.

सौर डिस्क से सीधे पृथ्वी पर आने वाले विकिरण को कहा जाता है प्रत्यक्ष सौर विकिरण.इस तथ्य के कारण कि सूर्य से पृथ्वी की दूरी बड़ी है और पृथ्वी छोटी है, विकिरण इसकी किसी भी सतह पर समानांतर किरणों की किरण के रूप में गिरता है।

सौर विकिरण में प्रति इकाई समय प्रति इकाई क्षेत्र में एक निश्चित प्रवाह घनत्व होता है। विकिरण की तीव्रता मापने की इकाई ऊर्जा की वह मात्रा है (जूल या कैलोरी 1 में) जो सतह का 1 सेमी 2 प्रति मिनट सूर्य के प्रकाश की लंबवत घटना के साथ प्राप्त करता है। पृथ्वी से सूर्य की औसत दूरी पर वायुमंडल की ऊपरी सीमा पर, यह 8.3 J/cm2 प्रति मिनट या 1.98 cal/cm2 प्रति मिनट है। इस मान को अंतर्राष्ट्रीय मानक के रूप में स्वीकार किया जाता है और कहा जाता है सौर स्थिरांक(स0) । वर्ष भर में इसके आवधिक उतार-चढ़ाव नगण्य (+3.3%) होते हैं और पृथ्वी से दूरी में परिवर्तन के कारण होते हैं

1 1 कैलोरी=4.19 जे, 1 किलो कैलोरी=41.9 एमजे।

2 सूर्य की दोपहर की ऊँचाई सूर्य के भौगोलिक अक्षांश और झुकाव पर निर्भर करती है।

सूरज। गैर-आवधिक दोलन सूर्य के विभिन्न उत्सर्जनों के कारण होते हैं। वायुमंडल के शीर्ष पर स्थित जलवायु को कहा जाता है विकिरणया सौर।इसकी गणना सैद्धांतिक रूप से क्षैतिज सतह पर सूर्य की किरणों के झुकाव के कोण के आधार पर की जाती है।

में सामान्य रूपरेखासौर जलवायु पृथ्वी की सतह पर परिलक्षित होती है। साथ ही, विभिन्न स्थलीय कारकों के कारण पृथ्वी पर वास्तविक विकिरण और तापमान सौर जलवायु से काफी भिन्न होता है। इसका मुख्य कारण वायुमंडल में विकिरण का कमजोर होना है प्रतिबिंब, अवशोषणऔर बिखरना,और परिणामस्वरूप भी पृथ्वी की सतह से विकिरण का परावर्तन।

वायुमंडल की ऊपरी सीमा पर सारा विकिरण प्रत्यक्ष विकिरण के रूप में आता है। एस.पी. खोमोव और एम.ए. पेट्रोसिएंट्स के अनुसार, इसका 21% बादलों और हवा से वापस बाहरी अंतरिक्ष में परावर्तित हो जाता है। शेष विकिरण वायुमंडल में प्रवेश करता है, जहां प्रत्यक्ष विकिरण आंशिक रूप से अवशोषित और बिखरा हुआ होता है। शेष प्रत्यक्ष विकिरण(24%) पृथ्वी की सतह तक पहुँचता है, लेकिन कमजोर हो जाता है। वायुमंडल में इसके कमजोर होने के पैटर्न को बाउगुएर के नियम द्वारा व्यक्त किया गया है: S=S 0 · पी एम(J, या cal/cm2, प्रति मिनट), जहां S सूर्य की किरणों के लंबवत स्थित प्रति इकाई क्षेत्र (cm2) पृथ्वी की सतह तक पहुंचने वाले प्रत्यक्ष सौर विकिरण की मात्रा है, S0 सौर स्थिरांक है, आर- एकता के अंशों में पारदर्शिता गुणांक, यह दर्शाता है कि कितना विकिरण पृथ्वी की सतह तक पहुंचा, टी- वायुमंडल में किरण पथ की लंबाई।

वास्तव में सूर्य की किरणें पृथ्वी की सतह तथा वायुमंडल के किसी भी अन्य स्तर पर 90° से कम कोण पर पड़ती हैं। क्षैतिज सतह पर प्रत्यक्ष सौर विकिरण के प्रवाह को कहा जाता है आतपन(5,). इसकी गणना सूत्र S 1 =S·sin h ☼ (J, या cal/cm 2, प्रति मिनट) द्वारा की जाती है, जहां h ☼ सूर्य 2 की ऊंचाई है। स्वाभाविक रूप से, क्षैतिज सतह की प्रति इकाई एक छोटी मात्रा होती है

सूर्य की किरणों के लंबवत स्थित प्रति इकाई क्षेत्र से अधिक ऊर्जा (चित्र 22)।

माहौल में अवशोषितलगभग 23% और dissipatesलगभग 32% प्रत्यक्ष सौर विकिरण वायुमंडल में प्रवेश करता है, 26% बिखरा हुआ विकिरण पृथ्वी की सतह पर आता है, और 6% अंतरिक्ष में चला जाता है।

वायुमंडल में सौर विकिरण न केवल मात्रात्मक, बल्कि गुणात्मक परिवर्तन से भी गुजरता है, क्योंकि वायु गैसें और एरोसोल सौर किरणों को चुनिंदा रूप से अवशोषित और बिखेरते हैं। विकिरण के मुख्य अवशोषक जल वाष्प, बादल और एरोसोल, साथ ही ओजोन हैं, जो पराबैंगनी विकिरण को दृढ़ता से अवशोषित करते हैं। विभिन्न गैसों और एरोसोल के अणु विकिरण के प्रकीर्णन में भाग लेते हैं। बिखरने- प्रकाश किरणों का मूल दिशा से सभी दिशाओं में विचलन, ताकि बिखरा हुआ विकिरणपृथ्वी की सतह पर सौर डिस्क से नहीं, बल्कि स्वर्ग की पूरी तिजोरी से आता है। प्रकीर्णन तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करता है: रेले के नियम के अनुसार, तरंग दैर्ध्य जितनी छोटी होगी, प्रकीर्णन उतना ही अधिक तीव्र होगा। इसलिए, पराबैंगनी किरणें अन्य सभी में सबसे अधिक बिखरी हुई हैं, और दृश्यमान किरणों में - बैंगनी और नीला। इसलिए हवा का नीला रंग और, तदनुसार, साफ मौसम में आकाश। प्रत्यक्ष विकिरण अधिकतर पीला होता है, इसलिए सौर डिस्क पीली दिखाई देती है। सूर्योदय और सूर्यास्त के समय, जब वायुमंडल में किरण का मार्ग लंबा होता है और प्रकीर्णन अधिक होता है, तो केवल लाल किरणें ही सतह तक पहुँचती हैं, जिससे सूर्य लाल दिखाई देता है। बिखरे हुए विकिरण के कारण बादल वाले मौसम में दिन में और साफ मौसम में छाया में रोशनी होती है; गोधूलि और सफेद रात की घटना इसके साथ जुड़ी हुई है। चंद्रमा पर, जहां कोई वायुमंडल नहीं है और, तदनुसार, बिखरा हुआ विकिरण है, छाया में पड़ने वाली वस्तुएं पूरी तरह से अदृश्य हो जाती हैं।

ऊंचाई के साथ, जैसे-जैसे हवा का घनत्व और, तदनुसार, बिखरने वाले कणों की संख्या कम होती जाती है, आकाश का रंग गहरा होता जाता है, पहले गहरे नीले, फिर नीले-बैंगनी रंग में बदल जाता है, जो पहाड़ों में स्पष्ट रूप से दिखाई देता है और परिलक्षित होता है। एन रोएरिच के हिमालयी परिदृश्य। समताप मंडल में हवा का रंग काला-बैंगनी होता है। अंतरिक्ष यात्रियों के अनुसार 300 किमी की ऊंचाई पर आसमान का रंग काला होता है।

वायुमंडल में बड़े एरोसोल, बूंदों और क्रिस्टल की उपस्थिति में, अब प्रकीर्णन नहीं देखा जाता है, बल्कि विसरित प्रतिबिंब होता है, और चूंकि विसरित परावर्तित विकिरण सफेद प्रकाश होता है, इसलिए आकाश का रंग सफेद हो जाता है।

प्रत्यक्ष और विसरित सौर विकिरण का एक निश्चित दैनिक और वार्षिक चक्र होता है, जो मुख्य रूप से सूर्य की ऊंचाई पर निर्भर करता है।

चावल। 22. सतह AB, किरणों के लंबवत और क्षैतिज सतह AC पर सौर विकिरण का प्रवाह (एस.पी. ख्रोमोव के अनुसार)

टीएसए क्षितिज के ऊपर, हवा की पारदर्शिता और बादल से।

प्रत्यक्ष विकिरण प्रवाहित होता है दिन के दौरानसूर्योदय से दोपहर तक यह बढ़ती है और फिर सूर्य की ऊंचाई और वायुमंडल में किरण के पथ में परिवर्तन के कारण सूर्यास्त तक घटती जाती है। हालाँकि, दोपहर के आसपास हवा में जलवाष्प की वृद्धि और धूल और संवहनीय बादलों की वृद्धि के कारण वायुमंडल की पारदर्शिता कम हो जाती है, अधिकतम विकिरण मान दोपहर से पहले के घंटों में स्थानांतरित हो जाते हैं। यह पैटर्न पूरे वर्ष भूमध्यरेखीय-उष्णकटिबंधीय अक्षांशों और गर्मियों में समशीतोष्ण अक्षांशों की विशेषता है। शीतकाल में, समशीतोष्ण अक्षांशों में, अधिकतम विकिरण दोपहर के समय होता है।

वार्षिक पाठ्यक्रममासिक औसत प्रत्यक्ष विकिरण मान अक्षांश पर निर्भर करते हैं। भूमध्य रेखा पर, प्रत्यक्ष विकिरण का वार्षिक पाठ्यक्रम दोहरी तरंग का रूप लेता है: वसंत के दौरान अधिकतम और शरद विषुव, ग्रीष्म और शीत संक्रांति के दौरान न्यूनतम। समशीतोष्ण अक्षांशों में, प्रत्यक्ष विकिरण का अधिकतम मान गर्मियों के महीनों के बजाय वसंत (उत्तरी गोलार्ध में अप्रैल) में होता है, क्योंकि इस समय हवा कम जल वाष्प और धूल के साथ-साथ मामूली के कारण साफ होती है। बादल छाना. न्यूनतम विकिरण दिसंबर में देखा जाता है, जब सूर्य अपनी सबसे कम ऊंचाई पर होता है, दिन के उजाले कम होते हैं, और यह वर्ष का सबसे बादल वाला महीना होता है।

बिखरे हुए विकिरण की दैनिक और वार्षिक भिन्नतायह क्षितिज के ऊपर सूर्य की ऊंचाई और दिन की लंबाई में परिवर्तन के साथ-साथ वातावरण की पारदर्शिता से निर्धारित होता है। दिन के दौरान बिखरे हुए विकिरण की अधिकतम मात्रा समग्र रूप से विकिरण में वृद्धि के साथ देखी जाती है, हालांकि सुबह और शाम के घंटों में इसका हिस्सा प्रत्यक्ष विकिरण से अधिक होता है, और दिन के दौरान, इसके विपरीत, प्रत्यक्ष विकिरण प्रबल होता है बिखरा हुआ विकिरण. भूमध्य रेखा पर प्रकीर्णित विकिरण का वार्षिक क्रम आम तौर पर एक सीधी रेखा का अनुसरण करता है। अन्य अक्षांशों में यह गर्मियों में अधिकसर्दियों की तुलना में, गर्मियों में सौर विकिरण के कुल प्रवाह में वृद्धि के कारण।

प्रत्यक्ष और विसरित विकिरण के बीच का अनुपात सूर्य की ऊंचाई, वायुमंडल की पारदर्शिता और बादल आवरण के आधार पर भिन्न होता है।

प्रत्यक्ष और विसरित विकिरण के बीच अनुपात विभिन्न अक्षांशवह सामान नहीं है। ध्रुवीय और उपध्रुवीय क्षेत्रों में, बिखरा हुआ विकिरण कुल विकिरण प्रवाह का 70% होता है। इसका मूल्य, सूर्य की निम्न स्थिति और बादल के अलावा, बर्फ की सतह से सौर विकिरण के एकाधिक प्रतिबिंब से भी प्रभावित होता है। मध्यम अक्षांशों से लेकर लगभग भूमध्य रेखा तक, प्रत्यक्ष विकिरण बिखरे हुए विकिरण पर हावी होता है। इसका पूर्ण और सापेक्ष महत्व विशेष रूप से अंतर्देशीय उष्णकटिबंधीय रेगिस्तान (सहारा, अरब) में बहुत अधिक है, जहां न्यूनतम बादल छाए रहते हैं और साफ, शुष्क हवा होती है। भूमध्य रेखा के साथ, उच्च वायु आर्द्रता और सौर विकिरण को अच्छी तरह से बिखेरने वाले क्यूम्यलस बादलों की उपस्थिति के कारण फैला हुआ विकिरण फिर से प्रत्यक्ष विकिरण पर हावी हो जाता है।

जैसे-जैसे समुद्र तल से स्थान की ऊँचाई बढ़ती है, निरपेक्ष-चित्र। 23. कुल सौर विकिरण की वार्षिक मात्रा [एमजे/(एम 2 xवर्ष)]

नाया और सापेक्ष परिमाणप्रत्यक्ष विकिरण और प्रकीर्णित विकिरण कम हो जाता है, क्योंकि वायुमंडल की परत पतली हो जाती है। 50-60 किमी की ऊंचाई पर, प्रत्यक्ष विकिरण प्रवाह सौर स्थिरांक के करीब पहुंचता है।

पृथ्वी की सतह पर आने वाले सभी सौर विकिरण - प्रत्यक्ष और फैलाना, कहलाते हैं कुल विकिरण: (क्यू=एस· सिंह¤+D जहां Q कुल विकिरण है, S प्रत्यक्ष है, D फैला हुआ है, h ¤ क्षितिज के ऊपर सूर्य की ऊंचाई है। कुल विकिरण वायुमंडल की ऊपरी सीमा पर पहुंचने वाले सौर विकिरण का लगभग 50% है।

बादल रहित आकाश में, कुल विकिरण महत्वपूर्ण होता है और इसमें दैनिक भिन्नता होती है, जो दोपहर के आसपास अधिकतम होती है और वार्षिक भिन्नता होती है, जो गर्मियों में अधिकतम होती है। बादल छाए रहने से विकिरण कम हो जाता है, इसलिए गर्मियों में दोपहर की तुलना में दोपहर में इसका आगमन औसतन अधिक होता है। इसी कारण से, वर्ष की पहली छमाही में यह दूसरी छमाही की तुलना में अधिक है।

पृथ्वी की सतह पर कुल विकिरण के वितरण में कई पैटर्न देखे गए हैं।

मुख्य पैटर्नयह है कि कुल विकिरण वितरित है आंचलिक रूप से,भूमध्यरेखीय-उष्णकटिबंधीय से घट रहा है

सूर्य की किरणों के आपतन कोण में कमी के अनुसार ध्रुवों पर ical अक्षांश (चित्र 23)। क्षेत्रीय वितरण से विचलन को विभिन्न बादलों और वायुमंडलीय पारदर्शिता द्वारा समझाया गया है। कुल विकिरण का उच्चतम वार्षिक मान, 7200 - 7500 एमजे/एम2 प्रति वर्ष (लगभग 200 किलो कैलोरी/सेमी2 प्रति वर्ष), उष्णकटिबंधीय अक्षांशों पर होता है, जहां थोड़ा बादल छाए रहते हैं और हवा में नमी कम होती है। अंतर्देशीय उष्णकटिबंधीय रेगिस्तानों (सहारा, अरब) में, जहां प्रत्यक्ष विकिरण प्रचुर मात्रा में है और लगभग कोई बादल नहीं हैं, कुल सौर विकिरण प्रति वर्ष 8000 एमजे/एम2 (प्रति वर्ष 220 किलो कैलोरी/सेमी2 तक) से भी अधिक तक पहुंच जाता है। भूमध्य रेखा के पास, महत्वपूर्ण बादल, उच्च आर्द्रता और कम वायु पारदर्शिता के कारण कुल विकिरण मान घटकर 5600 - 6500 एमजे/एम प्रति वर्ष (140-160 किलो कैलोरी/सेमी 2 प्रति वर्ष) हो जाता है। समशीतोष्ण अक्षांशों में, कुल विकिरण 5000 - 3500 MJ/m2 प्रति वर्ष (≈ 120 - 80 kcal/cm2 प्रति वर्ष), उपध्रुवीय अक्षांशों में - 2500 MJ/m2 प्रति वर्ष (≈60 kcal/cm2 प्रति वर्ष) है। इसके अलावा, अंटार्कटिका में यह आर्कटिक की तुलना में 1.5-2 गुना अधिक है, मुख्य रूप से महाद्वीप की अधिक पूर्ण ऊंचाई (3 किमी से अधिक) और इसलिए कम वायु घनत्व, इसकी शुष्कता और पारदर्शिता, साथ ही आंशिक रूप से बादल वाले मौसम के कारण। कुल विकिरण का ज़ोनिंग महाद्वीपों की तुलना में महासागरों पर बेहतर ढंग से व्यक्त किया गया है।

दूसरा महत्वपूर्ण पैटर्नकुल विकिरण वह है महासागरों की तुलना में महाद्वीपों को इसका अधिक भाग प्राप्त होता है,ऊपर कम (15-30%) बादल छाए रहने के कारण

महाद्वीप. एकमात्र अपवाद भूमध्यरेखीय अक्षांशों के पास है, क्योंकि दिन के दौरान भूमि की तुलना में समुद्र के ऊपर कम संवहनशील बादल होते हैं।

तीसरी विशेषतायह है कि उत्तरी, अधिक महाद्वीपीय गोलार्ध में, कुल विकिरण आम तौर पर दक्षिणी महासागरीय गोलार्ध की तुलना में अधिक होता है।

जून में, उत्तरी गोलार्ध, विशेष रूप से अंतर्देशीय उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्रों को सौर विकिरण की सबसे अधिक मासिक मात्रा प्राप्त होती है। समशीतोष्ण और ध्रुवीय अक्षांशों में, विकिरण की मात्रा अक्षांश के अनुसार थोड़ी भिन्न होती है, क्योंकि किरणों के आपतन कोण में कमी की भरपाई आर्कटिक सर्कल से परे ध्रुवीय दिन तक, धूप की अवधि से होती है। दक्षिणी गोलार्ध में, बढ़ते अक्षांश के साथ, विकिरण तेजी से कम हो जाता है और अंटार्कटिक सर्कल के ऊपर शून्य होता है।

दिसंबर में, दक्षिणी गोलार्ध को उत्तरी की तुलना में अधिक विकिरण प्राप्त होता है। इस समय, सौर ताप की सबसे अधिक मासिक मात्रा ऑस्ट्रेलिया और कालाहारी के रेगिस्तानों में होती है; आगे समशीतोष्ण अक्षांशों में, विकिरण धीरे-धीरे कम हो जाता है, लेकिन अंटार्कटिका में यह फिर से बढ़ जाता है और उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों के समान मूल्यों तक पहुंच जाता है। उत्तरी गोलार्ध में, बढ़ते अक्षांश के साथ, यह तेजी से घटता है और आर्कटिक सर्कल से परे अनुपस्थित है।

सामान्य तौर पर, कुल विकिरण का सबसे बड़ा वार्षिक आयाम ध्रुवीय वृत्तों में, विशेष रूप से अंटार्कटिका में और सबसे छोटा भूमध्यरेखीय क्षेत्र में देखा जाता है।

सभी प्रकार की सौर किरणें तीन प्रकार से पृथ्वी की सतह तक पहुँचती हैं - प्रत्यक्ष, परावर्तित और विसरित सौर विकिरण के रूप में।
प्रत्यक्ष सौर विकिरण- ये सीधे सूर्य से आने वाली किरणें हैं। इसकी तीव्रता (प्रभावशीलता) क्षितिज के ऊपर सूर्य की ऊंचाई पर निर्भर करती है: अधिकतम दोपहर में देखी जाती है, और न्यूनतम सुबह और शाम में देखी जाती है; वर्ष के समय के आधार पर: अधिकतम - गर्मियों में, न्यूनतम - सर्दियों में; समुद्र तल से ऊपर के क्षेत्र की ऊंचाई पर (मैदान की तुलना में पहाड़ों में अधिक); वायुमंडल की स्थिति पर (वायु प्रदूषण इसे कम करता है)। सौर विकिरण का स्पेक्ट्रम क्षितिज के ऊपर सूर्य की ऊंचाई पर निर्भर करता है (सूरज क्षितिज के ऊपर जितना नीचे होगा, पराबैंगनी किरणें उतनी ही कम होंगी)।
परावर्तित सौर विकिरण- ये पृथ्वी या पानी की सतह से परावर्तित होने वाली सूर्य की किरणें हैं। वह खुद को अभिव्यक्त करती है को PERCENTAGEपरावर्तित किरणों का उनके कुल प्रवाह को एल्बिडो कहा जाता है। एल्बिडो का परिमाण परावर्तक सतहों की प्रकृति पर निर्भर करता है। धूप सेंकने का आयोजन और संचालन करते समय, उन सतहों के अल्बेडो को जानना और ध्यान में रखना आवश्यक है जिन पर धूप सेंकना किया जाता है। उनमें से कुछ को चयनात्मक परावर्तन की विशेषता है। बर्फ पूरी तरह से अवरक्त किरणों, और पराबैंगनी किरणों को परावर्तित कर देती है एक हद तक कम करने के लिए.

बिखरा हुआ सौर विकिरणवायुमंडल में सूर्य के प्रकाश के प्रकीर्णन के परिणामस्वरूप बनता है। वायु के अणु और उसमें निलंबित कण (पानी की छोटी बूंदें, बर्फ के क्रिस्टल आदि), जिन्हें एरोसोल कहा जाता है, किरणों के भाग को प्रतिबिंबित करते हैं। अनेक परावर्तनों के परिणामस्वरूप, उनमें से कुछ अभी भी पृथ्वी की सतह तक पहुँचते हैं; ये बिखरी हुई सूर्य की किरणें हैं। अधिकतर पराबैंगनी, बैंगनी और नीली किरणें बिखरी रहती हैं, जो साफ मौसम में आकाश का नीला रंग निर्धारित करती हैं। उच्च अक्षांशों (उत्तरी क्षेत्रों में) पर प्रकीर्णित किरणों का अनुपात अधिक होता है। वहां सूर्य क्षितिज से नीचे होता है, और इसलिए पृथ्वी की सतह तक किरणों का मार्ग लंबा होता है। लंबे रास्ते पर किरणों को अधिक बाधाओं का सामना करना पड़ता है और वे अधिक हद तक बिखर जाती हैं।

(http://new-med-blog.livejournal.com/204

कुल सौर विकिरण- पृथ्वी की सतह तक पहुंचने वाला सभी प्रत्यक्ष और फैला हुआ सौर विकिरण। कुल सौर विकिरण की तीव्रता की विशेषता होती है। बादल रहित आकाश के साथ, कुल सौर विकिरण का अधिकतम मूल्य दोपहर के आसपास और पूरे वर्ष - गर्मियों में होता है।

विकिरण संतुलन
पृथ्वी की सतह का विकिरण संतुलन पृथ्वी की सतह द्वारा अवशोषित कुल सौर विकिरण और उसके प्रभावी विकिरण के बीच का अंतर है। पृथ्वी की सतह के लिए
- आने वाला भाग प्रत्यक्ष और विसरित सौर विकिरण को अवशोषित करता है, साथ ही वायुमंडल से अवशोषित काउंटर विकिरण को भी अवशोषित करता है;
- उपभोज्य भाग में पृथ्वी के स्वयं के विकिरण के कारण होने वाली गर्मी की हानि होती है।

विकिरण संतुलन हो सकता है सकारात्मक(दिन का समय, गर्मी) और नकारात्मक(रात में, सर्दियों में); किलोवाट/वर्ग मीटर/मिनट में मापा जाता है।
पृथ्वी की सतह का विकिरण संतुलन पृथ्वी की सतह के ताप संतुलन का सबसे महत्वपूर्ण घटक है; मुख्य जलवायु-निर्माण कारकों में से एक।

पृथ्वी की सतह का ताप संतुलन- भूमि और महासागर की सतह पर सभी प्रकार की ऊष्मा के प्रवाह और बहिर्वाह का बीजगणितीय योग। ताप संतुलन की प्रकृति और इसकी ऊर्जा का स्तर अधिकांश बहिर्जात प्रक्रियाओं की विशेषताओं और तीव्रता को निर्धारित करता है। महासागरीय ताप संतुलन के मुख्य घटक हैं:
- विकिरण संतुलन;
- वाष्पीकरण के लिए गर्मी की खपत;
- समुद्र की सतह और वायुमंडल के बीच अशांत ताप विनिमय;
- अंतर्निहित परतों के साथ समुद्र की सतह का ऊर्ध्वाधर अशांत ताप विनिमय; और
- क्षैतिज समुद्री संवहन.

(http://www.glosary.ru/cgi-bin/gl_sch2.c gi?RQgkog.outt:p!hgrgtx!nlstup!vuilw)tux yo)

सौर विकिरण माप.

सौर विकिरण को मापने के लिए एक्टिनोमीटर और पाइरहेलियोमीटर का उपयोग किया जाता है। सौर विकिरण की तीव्रता आमतौर पर इसके द्वारा मापी जाती है तापीय प्रभावऔर प्रति इकाई सतह क्षेत्र प्रति इकाई समय में कैलोरी में व्यक्त किया जाता है।

(http://www.ecosystema.ru/07referats/slo vgeo/967.htm)

सौर विकिरण की तीव्रता को गैल्वेनोमीटर या पोटेंशियोमीटर के साथ जैनिज़वेस्की पायरानोमीटर का उपयोग करके मापा जाता है।

कुल सौर विकिरण को मापते समय, पायरानोमीटर को छाया स्क्रीन के बिना स्थापित किया जाता है, जबकि बिखरे हुए विकिरण को मापते समय, इसे छाया स्क्रीन के साथ स्थापित किया जाता है। प्रत्यक्ष सौर विकिरण की गणना कुल और विसरित विकिरण के बीच अंतर के रूप में की जाती है।

किसी बाड़ पर आपतित सौर विकिरण की तीव्रता का निर्धारण करते समय, उस पर पायरानोमीटर स्थापित किया जाता है ताकि उपकरण की कथित सतह बाड़ की सतह के बिल्कुल समानांतर हो। यदि विकिरण की कोई स्वचालित रिकॉर्डिंग नहीं है, तो सूर्योदय और सूर्यास्त के बीच हर 30 मिनट में माप लिया जाना चाहिए।

बाड़ की सतह पर विकिरण की घटना पूरी तरह से अवशोषित नहीं होती है। बाड़ की बनावट और रंग के आधार पर, कुछ किरणें परावर्तित होती हैं। प्रतिशत के रूप में व्यक्त परावर्तित विकिरण और आपतित विकिरण के अनुपात को कहा जाता है सतह एल्बिडोऔर इसे एल्बेडोमीटर पी.के. द्वारा मापा जाता है। गैल्वेनोमीटर या पोटेंशियोमीटर के साथ कलिटिना पूर्ण।

अधिक सटीकता के लिए, अवलोकन साफ़ आसमान के नीचे और बाड़ पर पड़ने वाली तेज़ धूप के साथ किया जाना चाहिए।

(http://www.structurecheck.ru/default.a spx?textpage=5)