Radiația solară a atmosferei și prezentarea sănătății. Prezentare radiatia solara

1. Conceptul de „radiație solară”. Intensitatea radiației solare, constantă solară.

2. Radiația solară la limita superioară a atmosferei.

3. Radiația solară în atmosferă (directă, difuză, totală).

4. Radiația solară la suprafața pământului (albedo, contra, radiații terestre și efective).

5. Regimul de radiații al atmosferei și suprafeței Pământului.

6. Echilibru termic.

1. Conceptul de „radiație solară”. Intensitatea radiației solare, constantă solară.

Pământul se rotește în fluxul razelor solare. Și deși doar o parte de două miliarde din toată radiația solară ajunge la el, aceasta se ridică la 1,36 x 1024 cal pe an. Pentru comparație: energia radiantă a stelelor este o sută de milione din energia solară primită, radiația cosmică este de două miliarde, căldura internă a Pământului la suprafața sa este egală cu o miime din căldura solară.

Astfel, radiatii electromagnetice Radiația soare – solară este principala sursă de energie pentru procesele care au loc în anvelopa geografică. Această radiație este formată din vizibile (46%) și invizibile (54%).

Unitatea de măsură a intensității radiației solare este numărul de calorii de căldură absorbite de 1 cm2 dintr-o suprafață absolut neagră perpendiculară pe direcția razelor solare în 1 minut (cal/cm2 x min).

Fluxul de energie radiantă de la Soare se apropie

atmosfera pământului, se caracterizează printr-o mare constanță. Intensitatea sa se numește constantă solară (I0) și se ia egală cu 1,98 cal/cm2 x min.

În funcție de modificările distanței de la Pământ la Soare pe parcursul anului, constanta solară fluctuează: la începutul lunii ianuarie crește, la începutul lunii iulie scade. Fluctuațiile anuale ale constantei solare sunt de aproximativ 3,5%. Pentru fiecare 1 cm2 din suprafața pământului există aproximativ 260 kcal pe an. Cantitatea de radiație solară care intră într-o zonă a suprafeței pământului depinde de unghiul de incidență al razelor solare. Cu cât unghiul de incidență al razelor este mai mic, cu atât intensitatea radiației solare este mai mică.

Cantitatea de radiație solară primită de o suprafață depinde direct de durata iluminării acesteia de către razele solare.

2. Radiația solară la limita superioară

atmosferă.

În centura ecuatorială (în afara atmosferei), cantitatea de căldură solară nu suferă fluctuații mari de-a lungul anului, dar la latitudini mari aceste fluctuații sunt mari. ÎN perioada de iarnaîn sosirea căldurii solare între latitudinile înalte și joase sunt deosebit de semnificative. Vara, în condiții de iluminare continuă, regiunile polare primesc cantitatea maximă de căldură solară pe zi pe Pământ. Aceasta este suma pe zi solstițiul de varăîn emisfera nordică este cu 36% mai mare decât cantitatea zilnică de căldură la ecuator. Dar din moment ce lungimea zilei la ecuator nu este de 24 de ore, ca în acest moment la pol, ci de 12 ore, cantitatea de radiație solară pe unitatea de timp la ecuator rămâne cea mai mare. Maximul de vară al cantității zilnice de căldură solară, observat la aproximativ 40–500 de latitudini, se datorează faptului că aici, la o înălțime semnificativă a Soarelui, există o lungime relativ mare a zilei (mai mare decât la ecuator). Diferențele în cantitatea de căldură primită de regiunile ecuatoriale și polare sunt mai mici vara decât iarna.

Slide 2

5.1. Măsurarea radiației solare directe. Pireliometru și actinometru. 5.2. Măsurarea radiațiilor împrăștiate. Piranometru. 5.3. Măsurarea balanței radiațiilor. Contor de sold.

Slide 3

5.1.Măsurarea radiației solare directe. Pireliometru și actinometru.

Măsurătorile actinometrice sunt măsurători ale diferitelor fluxuri de radiații din atmosferă. Principalele mărimi actinometrice sunt următoarele. 1. Radiația solară directă. Prezent doar ziua cu cer senin. 2. Radiația solară împrăștiată. Prezentă în timpul zilei. 3. Bilanțul radiațiilor. Aceasta este suma algebrică a tuturor fluxurilor din emisfera superioară minus suma tuturor fluxurilor din emisfera inferioară.

Slide 4

5.1.Măsurarea radiației solare directe. Pireliometru și actinometru. Pentru a măsura radiația solară directă, se folosește unul dintre cele două instrumente: un pireliometru de compensare sau un actinometru termoelectric. Pireliometrul de compensare este un dispozitiv absolut, actinometrul termoelectric este unul relativ. Instrumentele absolute se bazează pe compararea parametrului măsurat cu un alt parametru similar, a cărui valoare poate fi ajustată în timpul procesului de măsurare - cântare de cupă. Instrumentele absolute nu necesită calibrare și nu au cântar. Instrumentele relative se bazează pe conversia mărimii măsurate într-o altă mărime fizică, a cărei valoare este destul de simplu de măsurat. Un exemplu este un cântar cu arc cu o săgeată. Instrumentele relative sunt calibrate prin comparație cu cele absolute.

Slide 5

5.1.Măsurarea radiației solare directe. Pireliometru și actinometru. Orez. 5.1.1. Aspect Pireliometru de compensare Angstrom.

Slide 6

5.1.Măsurarea radiației solare directe. Pireliometru și actinometru. 4 K ma G R 1 2 3 3’ Fig. 5.1.2. Schema unui pirheliometru de compensare. 1 – capac; 2 – gauri in capac; 3, 3’ – plăci negre; 4– termocuplu; G – galvanometru; ma – miliampermetru. Pireliometrul este îndreptat spre Soare. Una dintre găuri este închisă. Soarele luminează doar una dintre farfurii. Se încălzește. A doua farfurie este încălzită șoc electric de la baterie. Curentul este reglat de rezistorul R. Diferența de temperatură dintre plăci este monitorizată de un termocuplu (4) cu un galvanometru G. Observatorul realizează o citire zero pe galvanometru și apoi măsoară curentul i care încălzește placa folosind un miliampermetru ma .

Slide 7

5.1.Măsurarea radiației solare directe. Pireliometru și actinometru. Fluxul de căldură către platină încălzită prin radiație solară: (5.1.1) S – radiație solară directă;

– coeficientul de absorbție a radiației solare de către placă; s este aria plăcii. Fluxul de căldură pe platină încălzită cu curent electric i: R este rezistența plăcii. (5.1.2) Dacă temperaturile plăcilor sunt egale, ambele debite sunt egale:

Slide 8

5.1.Măsurarea radiației solare directe. Pireliometru și actinometru. Apoi obținem: unde k este factorul de conversie pentru acest dispozitiv. (5.1.3) Pireliometrul este incomod pentru măsurătorile pe teren. Măsurătorile durează mult. Este folosit doar pentru calibrarea din fabrică a actinometrului.

Slide 9

5.1.Măsurarea radiației solare directe. Pireliometru și actinometru. Actinometru termoelectric. Orez. 5.1.3. Aspectul unui actinometru termoelectric.

Slide 10

5.1.Măsurarea radiației solare directe. Pireliometru și actinometru. Orez. 5.1.4. Actinometru termoelectric M-3 (AT-50). 1 - disc înnegrit, 2 - inel de cupru, 3 - termopilă, 4 - diafragme care se îngustează succesiv, 5 - cilindru metalic (carcasă), 6 - gaură în disc pentru îndreptarea actinometrului spre soare. la galvanometru 6 5 disc negru (1) 4 inel de cupru (2) Termopilă (3)

5.1.Măsurarea radiației solare directe. Pireliometru și actinometru. Discul negru este încălzit de radiația solară. Inelul de cupru are temperatura aerului. Diferența de temperatură dintre disc și inel este proporțională cu cantitatea de radiație solară directă. Această diferență este măsurată folosind un termopil și un galvanometru. Radiația solară directă se calculează folosind formula: (5.1.4) unde k este factorul de conversie determinat în fabrică; N – citiri galvanometru în diviziuni; N0 este punctul zero al galvanometrului (de obicei 3-5 diviziuni).

Vizualizați toate diapozitivele

1 tobogan

* Cursul 3. Condițiile naturale și climatice ale habitatului și sănătatea umană. Aclimatizarea și semnificația ei igienică. Radiația solară. Agafonov Vladimir Nikolaevici

2 tobogan

* Clima este regimul meteorologic mediu pe termen lung, care este una dintre principalele caracteristici ale unei anumite zone. Caracteristicile climatice sunt determinate de: - afluxul de radiație solară; - procese de circulatie a masei de aer; - natura suprafeței subiacente (asfalt, pădure, câmpuri).

3 slide

* Vremea este starea atmosferei într-un loc dat la un anumit moment sau pentru o perioadă limitată de timp (zi, lună). Caracterizat prin elemente meteorologice și modificări ale acestora: temperatura, presiunea atmosferică, umiditatea aerului, vântul, înnorarea, precipitațiile, intervalul de vizibilitate, ceața, starea solului, adâncimea zăpezii, precipitații etc.

4 slide

Cei mai importanți factori de formare a climei: latitudinea geografică, care determină afluxul de energie solară; relief și tipul suprafeței pământului (apă, pământ, vegetație); altitudine; caracteristici ale circulației fluxului de aer; apropierea de mări și oceane. *

5 slide

Zone climatice principale: În funcție de principalii indicatori climatologici de pe glob, se disting șapte zone climatice principale: tropicale (0-13° latitudine geografică); fierbinte (13 - 26°); cald (26 - 39°); moderat (39 - 52°); rece (52 - 65°); severă (65 - 78°); polar (69 - 90°). *

6 slide

* Clima este împărțită în 4 regiuni climatice: rece - / T- (-28-14) - (+4-20)/; moderat –/ T- (-14-4) -(+10-22)/; cald - / T- (-4- 0) - (+22-28)/; fierbinte / T- (-4+4) -(+28-34)/.

7 slide

Tipuri de zone climatice: Bland este un climat cald, caracterizat prin amplitudini mici ale fluctuațiilor temperaturii aerului atmosferic și mici fluctuații ale valorilor zilnice, lunare și anuale ale altor factori meteorologici. Acest climat prezinta cerințe minime la mecanismele adaptative. Clima supărătoare are fluctuații zilnice și sezoniere semnificative ale indicatorilor meteorologici. Un astfel de climat determină creșterea tensiunii în mecanismele de adaptare din corpul uman. Clima rece din Nord, climatul de munte înalt și clima caldă a stepelor și a deșerților sunt iritante. *

8 slide

* Tipul adaptiv reprezintă norma reactie biologica asupra mediului, oferind cea mai bună adaptabilitate la mediu, ecologia sa. Există 4 tipuri ecologice adaptative: temperat, arctic, tropical și montan. Tipurile adaptive diferă nu numai în aspect, ci și în procesele fiziologice din organism, natura metabolismului, un set de sisteme enzimatice caracteristice și boli specifice etc.

Slide 9

* Aclimatizarea este adaptarea corpului uman la noile conditii climatice. Aclimatizarea se realizează prin dezvoltarea la oameni a unui stereotip dinamic corespunzător condițiilor climatice date. Mecanismele fiziologice de aclimatizare sunt diverse și depind de caracteristicile climatice specifice.

10 diapozitive

Fazele de aclimatizare: Există trei faze de aclimatizare: faza inițială, în cursul căreia apar reacții adaptative fiziologice în organism, descrise mai sus folosind exemplul climatelor montane, reci și calde; faza de restructurare a unui stereotip dinamic, care se poate dezvolta favorabil sau nefavorabil. Dacă cursul celei de-a doua faze este nefavorabil, o persoană se confruntă cu procese pronunțate de dezadaptare sub formă de: meteonevroză, scăderea performanței, exacerbarea bolilor cronice, dezvoltarea mialgiilor, nevralgiilor și a altor afecțiuni patologice. La astfel de oameni, a treia fază - aclimatizarea stabilă nu are loc, iar persoana trebuie să revină la condițiile climatice anterioare; faza de aclimatizare stabilă se caracterizează prin nivelul și natura obișnuite a morbidității, stabilitatea proceselor metabolice, fertilitatea normală și buna dezvoltare fizică a nou-născuților. *

11 diapozitiv

* Anticiclonii sunt zone de înaltă presiune cu un diametru de 5 - 7 mii km, cu o creștere a presiunii atmosferice de la periferie spre centru.

12 slide

* Ciclonii sunt zone de joasă presiune cu un diametru de 2 - 3 mii km, cu o scădere a presiunii atmosferice de la periferie spre centru.

Slide 13

Formula lui Planck e = hf, unde e este energia cuantică, f este frecvența de oscilație, h este constanta cuantică. *

Slide 14

LIMITELE SPECTRULUI SOLAR 1) Raze infraroșii (IR) - de la 0,76 la 60 microni; 2) Raze vizibile - 400-760 nm; 3) Raze ultraviolete (UV) - 10-400 nm. *

15 slide

Împărțirea spectrului ultraviolet Spectrul ultraviolet este împărțit în 3 regiuni: A - 400-320 nm (predominant eritem și efect de bronzare); B - 320-280 nm (efect antirahitic sau formator de vitamine predominant); C - 280-200 nm (efect bactericid predominant) *

16 slide

Acţiune razele ultraviolete 1. Întărirea metabolismului și a proceselor enzimatice. 2. Tonus crescut al sistemului nervos central și efect stimulativ asupra simpaticului sistemul nervos cu reglarea ulterioară a metabolismului colesterolului. 3. O creștere a reactivității imunobiologice a organismului este asociată cu o creștere a fracției de globulină a sângelui și a activității fagocitare a leucocitelor. Există, de asemenea, o creștere a numărului de celule roșii din sânge și a conținutului de hemoglobină. 4. Modificări ale activității sistemului endocrin: - efect stimulator asupra sistemului simpato-suprarenal (creșterea substanțelor asemănătoare adrenalinei și a zahărului din sânge); - inhibarea functiei pancreatice. 5. Formarea specifică a vitaminei D3. 6. Se remarcă o creștere a rezistenței organismului la acțiunea radiațiilor ionizante. 7. Bactericid - efect distructiv asupra microorganismelor. *

Tipuri de radiații: radiații directe. Într-o zi senină, fără nori, căldura solară și lumina vin la suprafața pământului sub formă de radiație directă. Radiații împrăștiate. Într-o zi înnorată, soarele nu este vizibil pe cer, dar întreaga boltă a cerului strălucește încet, aceasta este radiație împrăștiată. Radiația totală. Radiația care ajunge la suprafața pământului sub forma sumei radiațiilor directe și difuze se numește radiație totală. Radiații absorbite. Partea din energia solară care merge pentru a încălzi suprafața pământului se numește radiație absorbită. Radiația reflectată

Cantitatea de radiație solară în diferite regiuni ale țării: Regiunea polară (Norilsk) - mai puțin de 80 cm 2 pe an de radiație solară; Regiunea polară (Norilsk) – mai puțin de 80 cm 2 pe an de radiație solară; Rusia Centrală (regiunea Moscova) - de la 80 la 100 cm 2 pe an de radiație solară; Rusia Centrală (regiunea Moscova) - de la 80 la 100 cm 2 pe an de radiație solară; Regiunea Kemerovo - 100 cm 2 pe an de radiație solară; Regiunea Kemerovo - 100 cm 2 pe an de radiație solară; Sud (Astrakhan) - mai mult de 100 cm 2 pe an de radiație solară. Sud (Astrakhan) - mai mult de 100 cm 2 pe an de radiație solară.

Distribuția radiației solare pe teritoriul Rusiei: Cele mai multe număr mare radiația solară pe teritoriul Rusiei a fost înregistrată între 40 0 ​​latitudine N. (mai mult de 100 cm 2 pe an); Cea mai mare cantitate de radiație solară din Rusia a fost înregistrată între 40 0 ​​​​N latitudine. (mai mult de 100 cm 2 pe an); Cantitatea medie de radiație solară (de la 80 la 100 cm 2 pe an): Cantitatea medie de radiație solară (de la 80 la 100 cm 2 pe an): în vest N.N. în est 54 0 N.N. Cea mai mică cantitate de radiație solară: 62 0 N latitudine (mai puțin de 80 cm 2 pe an) Cea mai mică cantitate de radiație solară: 62 0 N latitudine (mai puțin de 80 cm 2 pe an)

În orașul Norilsk există un minim de radiație solară, deoarece punctul este cel mai îndepărtat de ecuator. Prin urmare, oamenii primesc foarte puțină vitamina D. La Moscova, nivelul radiației solare este aproximativ normal. În regiunea Kemerovo, radiația solară este normală și aproximativ constantă. Dar oamenii care locuiesc în Astrakhan produc în mod activ melanină, o rată metabolică ridicată în organism. Acest oraș este cel mai aproape de ecuator.