2 รังสีดวงอาทิตย์ รังสีดวงอาทิตย์: ชนิดและผลกระทบต่อร่างกาย
แหล่งที่สำคัญที่สุดที่พื้นผิวโลกและชั้นบรรยากาศได้รับ พลังงานความร้อนคือดวงอาทิตย์ มันส่งพลังงานรังสีจำนวนมหาศาลไปยังอวกาศจักรวาล: ความร้อน แสง อัลตราไวโอเลต ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแพร่กระจายด้วยความเร็ว 300,000 กม./วินาที
จากมุมตกกระทบ แสงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับความร้อนของพื้นผิวโลก รังสีของดวงอาทิตย์มาถึงพื้นผิวโลกขนานกัน แต่เนื่องจากโลกมีลักษณะทรงกลม รังสีของดวงอาทิตย์จึงตกไปยังส่วนต่างๆ ของพื้นผิวในมุมที่ต่างกัน เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ที่จุดสูงสุด รังสีของดวงอาทิตย์จะตกในแนวตั้งและโลกจะร้อนขึ้นมากขึ้น
เรียกว่าพลังงานรังสีทั้งชุดที่ส่งมาจากดวงอาทิตย์ รังสีแสงอาทิตย์,โดยปกติจะแสดงเป็นแคลอรี่ต่อหน่วยพื้นที่ผิวต่อปี
รังสีแสงอาทิตย์กำหนดระบอบอุณหภูมิของชั้นโทรโพสเฟียร์อากาศของโลก
ควรสังเกตว่าปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ทั้งหมดมากกว่าสองพันล้านเท่าของปริมาณพลังงานที่โลกได้รับ
การแผ่รังสีที่มาถึงพื้นผิวโลกประกอบด้วยการแผ่รังสีโดยตรงและการแพร่กระจาย
การแผ่รังสีที่มายังโลกโดยตรงจากดวงอาทิตย์ในรูปของแสงแดดโดยตรงภายใต้ท้องฟ้าที่ไม่มีเมฆเรียกว่า ตรง.เธอถือ จำนวนมากที่สุดความอบอุ่นและแสงสว่าง ถ้าโลกของเราไม่มีชั้นบรรยากาศ พื้นผิวโลกจะได้รับเพียงการแผ่รังสีโดยตรงเท่านั้น
อย่างไรก็ตาม เมื่อผ่านชั้นบรรยากาศ รังสีดวงอาทิตย์ประมาณหนึ่งในสี่จะกระจัดกระจายไปตามโมเลกุลของก๊าซและสิ่งสกปรก และเบี่ยงเบนไปจากเส้นทางตรง บางส่วนไปถึงพื้นผิวโลกและก่อตัวขึ้น รังสีดวงอาทิตย์กระจัดกระจายต้องขอบคุณรังสีที่กระจัดกระจาย แสงจึงทะลุผ่านเข้าไปในบริเวณที่แสงแดดโดยตรง (รังสีโดยตรง) ไม่สามารถทะลุผ่านได้ รังสีนี้สร้างแสงกลางวันและให้สีสันแก่ท้องฟ้า
รังสีดวงอาทิตย์ทั้งหมด
รังสีของดวงอาทิตย์ที่มายังโลกทั้งหมดนั้น รังสีดวงอาทิตย์ทั้งหมดกล่าวคือผลรวมของการแผ่รังสีโดยตรงและแบบกระจาย (รูปที่ 1)
ข้าว. 1. ปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ทั้งหมดสำหรับปี
การกระจายรังสีดวงอาทิตย์เหนือพื้นผิวโลก
รังสีดวงอาทิตย์กระจายไม่เท่ากันทั่วโลก มันขึ้นอยู่กับ:
1. ในเรื่องความหนาแน่นและความชื้นของอากาศ ยิ่งสูง พื้นผิวโลกจะได้รับรังสีน้อยลง
2.จาก ละติจูดทางภูมิศาสตร์ภูมิประเทศ - ปริมาณรังสีเพิ่มขึ้นจากขั้วถึงเส้นศูนย์สูตร ปริมาณการแผ่รังสีดวงอาทิตย์โดยตรงขึ้นอยู่กับความยาวของเส้นทางที่รังสีดวงอาทิตย์เดินทางผ่านชั้นบรรยากาศ เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ที่จุดสูงสุด (มุมตกกระทบของรังสีคือ 90°) รังสีของมันกระทบโลกผ่านเส้นทางที่สั้นที่สุดและปล่อยพลังงานอย่างเข้มข้นไปยังพื้นที่เล็กๆ บนโลก สิ่งนี้เกิดขึ้นในแถบระหว่าง 23° N ว. และ 23° ใต้ sh. คือ ระหว่างเขตร้อน เมื่อคุณเคลื่อนตัวออกจากโซนนี้ไปทางทิศใต้หรือทิศเหนือ ความยาวเส้นทางของรังสีดวงอาทิตย์จะเพิ่มขึ้น กล่าวคือ มุมตกกระทบจะลดลง พื้นผิวโลก. รังสีเริ่มตกลงบนพื้นโลกในมุมที่เล็กลงราวกับกำลังเลื่อนเข้าใกล้เส้นสัมผัสกันในบริเวณขั้วโลก เป็นผลให้กระแสพลังงานเดียวกันถูกกระจายไปทั่ว พื้นที่ขนาดใหญ่ดังนั้นปริมาณพลังงานสะท้อนจึงเพิ่มขึ้น ดังนั้น ในบริเวณเส้นศูนย์สูตรซึ่งรังสีดวงอาทิตย์ตกบนพื้นผิวโลกทำมุม 90° ปริมาณการแผ่รังสีดวงอาทิตย์โดยตรงที่พื้นผิวโลกได้รับก็จะสูงกว่า และเมื่อเราเคลื่อนตัวเข้าหาขั้ว ปริมาณนี้ก็จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ลดลง นอกจากนี้ความยาวของวันยังขึ้นอยู่กับละติจูดของพื้นที่ด้วย เวลาที่ต่างกันซึ่งกำหนดปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ที่เข้าสู่พื้นผิวโลกด้วย
3. จากการเคลื่อนที่ของโลกประจำปีและรายวัน - โดยเฉลี่ยและ ละติจูดสูงการที่รังสีดวงอาทิตย์ไหลเข้ามาจะแตกต่างกันไปตามฤดูกาลซึ่งสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลง ระดับความสูงตอนเที่ยงดวงอาทิตย์และความยาวของวัน
4.โดยธรรมชาติของพื้นผิวโลก - ยิ่งพื้นผิวเบาเท่าไรก็ยิ่งสะท้อนแสงอาทิตย์มากขึ้นเท่านั้น ความสามารถของพื้นผิวในการสะท้อนรังสีเรียกว่า อัลเบโด้(จากภาษาละติน ความขาว). หิมะสะท้อนรังสีได้แรงเป็นพิเศษ (90%) ทรายอ่อนกว่า (35%) และดินสีดำยิ่งอ่อนแรง (4%)
พื้นผิวโลกดูดซับรังสีดวงอาทิตย์ (การดูดซับรังสี)ร้อนขึ้นและแผ่ความร้อนออกสู่ชั้นบรรยากาศ (รังสีสะท้อน).ชั้นล่างของชั้นบรรยากาศปิดกั้นรังสีจากภาคพื้นดินเป็นส่วนใหญ่ รังสีที่พื้นผิวโลกดูดซับนั้นถูกใช้ไปเพื่อให้ความร้อนแก่ดิน อากาศ และน้ำ
ส่วนหนึ่งของรังสีทั้งหมดที่เหลืออยู่หลังจากการสะท้อนและการแผ่รังสีความร้อนของพื้นผิวโลกเรียกว่า ความสมดุลของรังสีความสมดุลของการแผ่รังสีของพื้นผิวโลกจะแปรผันตลอดทั้งวันและตามฤดูกาลของปี แต่โดยเฉลี่ยแล้วในแต่ละปีจะมีค่าเป็นบวกในทุกที่ ยกเว้น ทะเลทรายน้ำแข็งกรีนแลนด์และแอนตาร์กติกา ความสมดุลของการแผ่รังสีถึงค่าสูงสุดที่ละติจูดต่ำ (ระหว่าง 20° N ถึง 20° S) - มากกว่า 42*10 2 J/m 2 ที่ละติจูดประมาณ 60° ในซีกโลกทั้งสองจะลดลงเหลือ 8*10 2 - 13*10 2 จูล/ม2.
รังสีดวงอาทิตย์ให้พลังงานมากถึง 20% สู่ชั้นบรรยากาศ ซึ่งกระจายไปทั่วความหนาของอากาศ ดังนั้นความร้อนของอากาศที่ทำให้เกิดจึงค่อนข้างน้อย ดวงอาทิตย์ทำให้พื้นผิวโลกร้อนขึ้น ซึ่งถ่ายเทความร้อนไปยังอากาศในชั้นบรรยากาศเนื่องจาก การพาความร้อน(ตั้งแต่ lat. การพาความร้อน- การส่งมอบ) กล่าวคือ การเคลื่อนที่ในแนวดิ่งของอากาศร้อนที่ได้รับความร้อนที่พื้นผิวโลก แทนที่อากาศที่เย็นกว่าลงมา บรรยากาศก็จะประมาณนี้. ที่สุดความร้อน - โดยเฉลี่ยมากกว่าดวงอาทิตย์โดยตรงถึงสามเท่า
การมีอยู่ของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำไม่อนุญาตให้ความร้อนที่สะท้อนจากพื้นผิวโลกหลุดออกไปได้อย่างอิสระ ช่องว่าง. พวกเขาสร้าง ปรากฏการณ์เรือนกระจก,เนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิบนโลกระหว่างวันไม่เกิน 15 °C หากไม่มีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ พื้นผิวโลกจะเย็นลงประมาณ 40-50 °C ในชั่วข้ามคืน
เป็นผลจากขนาดที่เพิ่มมากขึ้น กิจกรรมทางเศรษฐกิจมนุษย์ - การเผาถ่านหินและน้ำมันที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อน การปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากสถานประกอบการอุตสาหกรรม การปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากรถยนต์ที่เพิ่มขึ้น - ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้น ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของภาวะเรือนกระจกและคุกคามการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก
รังสีของดวงอาทิตย์ที่ผ่านชั้นบรรยากาศกระทบพื้นผิวโลกและให้ความร้อนซึ่งในทางกลับกันจะปล่อยความร้อนออกสู่ชั้นบรรยากาศ สิ่งนี้จะอธิบาย คุณลักษณะเฉพาะโทรโพสเฟียร์: อุณหภูมิอากาศลดลงตามความสูง แต่มีบางกรณีที่ชั้นบรรยากาศที่สูงกว่ากลายเป็นความอบอุ่นมากกว่าชั้นบรรยากาศที่ต่ำกว่า ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า การผกผันของอุณหภูมิ (จากภาษาละติน inversio - การพลิกกลับ)
รังสีคลื่นสั้นจากดวงอาทิตย์
รังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีเอกซ์ส่วนใหญ่มาจาก ชั้นบนโครโมสเฟียร์และโคโรนา นี้ก่อตั้งขึ้นโดยการยิงจรวดด้วยเครื่องมือในระหว่าง สุริยุปราคา. บรรยากาศสุริยะที่ร้อนจัดจะปล่อยรังสีคลื่นสั้นที่มองไม่เห็นออกมาเสมอ แต่จะมีพลังมากเป็นพิเศษในช่วงหลายปีที่มีกิจกรรมสุริยะสูงสุด ในเวลานี้ รังสีอัลตราไวโอเลตเพิ่มขึ้นประมาณสองเท่า และรังสีเอกซ์เพิ่มขึ้นหลายสิบหรือหลายร้อยเท่าเมื่อเทียบกับรังสีในปีขั้นต่ำ ความเข้มของรังสีคลื่นสั้นจะแตกต่างกันไปในแต่ละวัน โดยจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อเกิดแสงแฟลร์
รังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีเอกซ์จะทำให้ชั้นบรรยากาศของโลกแตกตัวเป็นไอออนบางส่วน ก่อตัวเป็นไอโอโนสเฟียร์ที่ระดับความสูง 200 - 500 กม. จากพื้นผิวโลก ไอโอโนสเฟียร์กำลังเล่นอยู่ บทบาทสำคัญในการสื่อสารทางวิทยุระยะไกล: คลื่นวิทยุที่มาจากเครื่องส่งสัญญาณวิทยุก่อนถึงเสาอากาศเครื่องรับจะถูกสะท้อนซ้ำ ๆ จากชั้นบรรยากาศรอบนอกและพื้นผิวโลก สถานะของไอโอโนสเฟียร์เปลี่ยนแปลงไปขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของการส่องสว่างของดวงอาทิตย์และปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้น ดังนั้น เพื่อให้มั่นใจว่าการสื่อสารทางวิทยุมีความเสถียร จึงจำเป็นต้องคำนึงถึงเวลาของวัน เวลาของปี และสถานะของกิจกรรมแสงอาทิตย์ หลังมากที่สุด กะพริบอันทรงพลังบนดวงอาทิตย์ จำนวนอะตอมที่แตกตัวเป็นไอออนในชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์จะเพิ่มขึ้น และคลื่นวิทยุจะถูกดูดซับบางส่วนหรือทั้งหมด สิ่งนี้นำไปสู่การเสื่อมสภาพและแม้แต่การหยุดชะงักของการสื่อสารทางวิทยุชั่วคราว
นักวิทยาศาสตร์ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการศึกษาชั้นโอโซนในชั้นบรรยากาศโลก โอโซนเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาโฟโตเคมีคอล (การดูดซึมแสงโดยโมเลกุลออกซิเจน) ในชั้นสตราโตสเฟียร์ และปริมาณของโอโซนก็กระจุกตัวอยู่ที่นั่น โดยรวมแล้วมีโอโซนในชั้นบรรยากาศโลกประมาณ 3 10 9 ตัน ซึ่งมีขนาดเล็กมาก: ความหนาของชั้นโอโซนบริสุทธิ์ที่พื้นผิวโลกจะไม่เกิน 3 มม.! แต่บทบาทของชั้นโอโซนซึ่งขยายออกไปที่ระดับความสูงหลายสิบกิโลเมตรเหนือพื้นผิวโลกนั้นยิ่งใหญ่เป็นพิเศษ เพราะมันปกป้องสิ่งมีชีวิตทั้งหมดจากผลกระทบของรังสีคลื่นสั้นที่เป็นอันตราย (และอัลตราไวโอเลตเป็นหลัก) จากดวงอาทิตย์ . ปริมาณโอโซนไม่คงที่ตลอด ละติจูดที่แตกต่างกันและในช่วงเวลาต่างๆ ของปี สามารถลดลงได้ (บางครั้งก็มีนัยสำคัญมาก) อันเป็นผลมาจากกระบวนการต่างๆ สิ่งนี้สามารถอำนวยความสะดวกได้ เช่น โดยการปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ ปริมาณมากสารที่มีคลอรีนทำลายชั้นโอโซนจากแหล่งกำเนิดทางอุตสาหกรรมหรือการปล่อยละอองลอย รวมถึงการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่มาพร้อมกับการระเบิดของภูเขาไฟ พื้นที่ที่ระดับโอโซนลดลงอย่างรวดเร็ว ("หลุมโอโซน") ถูกค้นพบในภูมิภาคต่างๆ ของโลกของเรา ไม่เพียงแต่เหนือทวีปแอนตาร์กติกาและดินแดนอื่นๆ หลายแห่งในซีกโลกใต้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงซีกโลกเหนือด้วย ในปี 1992 รายงานที่น่าตกใจเริ่มปรากฏขึ้นเกี่ยวกับการสูญเสียชั้นโอโซนทางตอนเหนือของรัสเซียในยุโรปชั่วคราว และระดับโอโซนที่ลดลงทั่วมอสโกและเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก นักวิทยาศาสตร์ตระหนักถึงธรรมชาติของปัญหาระดับโลก จึงจัดการวิจัยด้านสิ่งแวดล้อมในระดับดาวเคราะห์ รวมถึงประการแรก ระบบทั่วโลกการตรวจสอบสถานะของชั้นโอโซนอย่างต่อเนื่อง พัฒนาและลงนามแล้ว ข้อตกลงระหว่างประเทศเพื่อปกป้องชั้นโอโซนและจำกัดการผลิตสารทำลายโอโซน
การปล่อยคลื่นวิทยุจากดวงอาทิตย์
การวิจัยอย่างเป็นระบบเกี่ยวกับการปล่อยคลื่นวิทยุจากดวงอาทิตย์เริ่มขึ้นหลังสงครามโลกครั้งที่สองเท่านั้น เมื่อพบว่าดวงอาทิตย์เป็นแหล่งปล่อยคลื่นวิทยุที่ทรงพลัง คลื่นวิทยุทะลุเข้าไปในอวกาศระหว่างดาวเคราะห์และปล่อยออกมาจากโครโมสเฟียร์ (คลื่นเซนติเมตร) และโคโรนา (คลื่นเดซิเมตรและเมตร) การปล่อยคลื่นวิทยุนี้มาถึงโลก การปล่อยคลื่นวิทยุจากดวงอาทิตย์มีสององค์ประกอบ - คงที่ ความเข้มแทบไม่เปลี่ยนแปลง และตัวแปร (การระเบิด "พายุเสียง")
การปล่อยคลื่นวิทยุของดวงอาทิตย์ที่เงียบสงบอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าพลาสมาสุริยะร้อนจะปล่อยคลื่นวิทยุพร้อมกับการสั่นของแม่เหล็กไฟฟ้าที่ความยาวคลื่นอื่นๆ เสมอ (การปล่อยคลื่นวิทยุความร้อน) ในช่วงที่เกิดเปลวเพลิงขนาดใหญ่ การปล่อยคลื่นวิทยุจากดวงอาทิตย์จะเพิ่มขึ้นหลายพันหรือหลายล้านเท่าเมื่อเทียบกับการปล่อยคลื่นวิทยุจากดวงอาทิตย์ที่เงียบสงบ การปล่อยคลื่นวิทยุนี้เกิดขึ้นจากกระบวนการที่ไม่คงที่ซึ่งไหลเร็วและมีลักษณะไม่ก่อให้เกิดความร้อน
รังสีจากร่างกายจากดวงอาทิตย์
ปรากฏการณ์ทางธรณีฟิสิกส์จำนวนหนึ่ง ( พายุแม่เหล็ก, เช่น. การเปลี่ยนแปลงในระยะสั้นของสนามแม่เหล็กโลก แสงออโรร่า ฯลฯ) ก็เกี่ยวข้องกับกิจกรรมสุริยะเช่นกัน แต่ปรากฏการณ์เหล่านี้เกิดขึ้นหนึ่งวันหลังจากเปลวสุริยะ มันไม่ได้เกิดจากรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งมาถึงโลกในเวลา 8.3 นาที แต่เกิดจากคลังแสง (โปรตอนและอิเล็กตรอนที่สร้างพลาสมาทำให้บริสุทธิ์) ซึ่งเจาะเข้าไปในอวกาศใกล้โลกด้วยความล่าช้า (ประมาณ 1-2 วัน) เนื่องจากพวกมันเคลื่อนที่ ที่ความเร็ว 400 - 1,000 กม./ค.
คอร์พัสเคิลจะถูกปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์แม้ว่าจะไม่มีแสงแฟลร์หรือจุดใดๆ บนดวงอาทิตย์ก็ตาม โคโรนาสุริยะเป็นแหล่งของพลาสมา (ลมสุริยะ) ที่ไหลออกมาอย่างต่อเนื่อง ซึ่งเกิดขึ้นในทุกทิศทาง ลมสุริยะซึ่งเกิดจากโคโรนาที่ขยายตัวอย่างต่อเนื่อง ปกคลุมดาวเคราะห์ที่เคลื่อนที่ใกล้ดวงอาทิตย์และ เปลวไฟดังกล่าวมาพร้อมกับ "ลมกระโชก" ของลมสุริยะ การทดลองบนสถานีอวกาศและ ดาวเทียมประดิษฐ์โลกทำให้สามารถตรวจจับลมสุริยะได้โดยตรงในอวกาศระหว่างดาวเคราะห์ ในระหว่างที่เกิดแสงแฟลร์และในช่วงที่ลมสุริยะไหลออกอย่างเงียบ ๆ ไม่เพียงแต่เซลล์เม็ดเลือดจะทะลุเข้าไปในอวกาศระหว่างดาวเคราะห์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงสนามแม่เหล็กที่เกี่ยวข้องกับพลาสมาที่กำลังเคลื่อนที่ด้วย
ดาวสว่างจะเผาไหม้เราด้วยรังสีความร้อน และทำให้เรานึกถึงความหมายของรังสีในชีวิตของเรา ประโยชน์และโทษของมัน รังสีดวงอาทิตย์คืออะไร? บทเรียน ฟิสิกส์ของโรงเรียนเชิญชวนให้เราทำความคุ้นเคยกับแนวคิดนี้ก่อน รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าโดยทั่วไป. คำนี้หมายถึงสสารอีกรูปแบบหนึ่ง - แตกต่างจากสสาร ซึ่งรวมถึงแสงที่มองเห็นได้และสเปกตรัมที่ตาไม่รับรู้ นั่นก็คือ รังสีเอกซ์ รังสีแกมมา รังสีอัลตราไวโอเลต และรังสีอินฟราเรด
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
เมื่อมีแหล่งกำเนิดรังสี คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจะแพร่กระจายไปทุกทิศทางด้วยความเร็วแสง คลื่นเหล่านี้มีลักษณะบางอย่างเช่นเดียวกับคลื่นอื่น ๆ ซึ่งรวมถึงความถี่การสั่นสะเทือนและความยาวคลื่น วัตถุใดๆ ที่มีอุณหภูมิแตกต่างจากศูนย์สัมบูรณ์จะมีคุณสมบัติในการเปล่งรังสี
ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งรังสีหลักและทรงพลังที่สุดใกล้โลกของเรา ในทางกลับกัน โลก (ชั้นบรรยากาศและพื้นผิว) เองก็ปล่อยรังสีออกมา แต่อยู่ในช่วงที่ต่างกัน การสังเกตสภาวะอุณหภูมิบนโลกเป็นเวลานานทำให้เกิดสมมติฐานเรื่องความสมดุลของปริมาณความร้อนที่ได้รับจากดวงอาทิตย์และปล่อยออกสู่อวกาศ
รังสีดวงอาทิตย์: องค์ประกอบสเปกตรัม
พลังงานแสงอาทิตย์ส่วนใหญ่แน่นอน (ประมาณ 99%) ในสเปกตรัมอยู่ในช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่ 0.1 ถึง 4 ไมครอน ส่วนที่เหลืออีก 1% เป็นรังสีที่ยาวขึ้นและสั้นลง รวมถึงคลื่นวิทยุและรังสีเอกซ์ พลังงานรังสีประมาณครึ่งหนึ่งของดวงอาทิตย์อยู่ในสเปกตรัมที่เรารับรู้ด้วยตา ประมาณ 44% อยู่ในรังสีอินฟราเรด และ 9% อยู่ในรังสีอัลตราไวโอเลต เราจะรู้ได้อย่างไรว่ารังสีดวงอาทิตย์ถูกแบ่งออกอย่างไร? การคำนวณการกระจายตัวของมันเป็นไปได้ด้วยการศึกษาจากดาวเทียมอวกาศ
มีสารที่สามารถเข้าสู่สถานะพิเศษและปล่อยรังสีเพิ่มเติมในช่วงความยาวคลื่นที่แตกต่างกันได้ ตัวอย่างเช่น การเรืองแสงเกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำ ซึ่งไม่ปกติสำหรับการเปล่งแสงจากสสารที่กำหนด ประเภทนี้การแผ่รังสีที่เรียกว่าแสงเรืองแสงไม่ตอบสนองต่อหลักการปกติของการแผ่รังสีความร้อน
ปรากฏการณ์การเรืองแสงเกิดขึ้นหลังจากที่สารดูดซับพลังงานจำนวนหนึ่งและเปลี่ยนไปสู่สถานะอื่น (ที่เรียกว่าสถานะตื่นเต้น) ซึ่งมีพลังงานสูงกว่าที่อุณหภูมิของสารนั้นเอง การเรืองแสงจะปรากฏขึ้นระหว่างการเปลี่ยนภาพแบบย้อนกลับ - จากสถานะที่ตื่นเต้นไปเป็นสถานะที่คุ้นเคย ในธรรมชาติเราสามารถสังเกตเห็นมันได้ในรูปแบบของท้องฟ้ายามค่ำคืนที่ส่องสว่างและแสงออโรร่า
แสงสว่างของเรา
พลังงานของรังสีดวงอาทิตย์แทบจะเป็นแหล่งความร้อนแหล่งเดียวสำหรับโลกของเรา รังสีของมันเองที่มาจากส่วนลึกสู่พื้นผิวมีความเข้มน้อยกว่าประมาณ 5 พันเท่า ในขณะเดียวกัน แสงที่มองเห็นได้ซึ่งเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของสิ่งมีชีวิตบนโลกนี้ เป็นเพียงส่วนหนึ่งของรังสีดวงอาทิตย์เท่านั้น
พลังงานของรังสีดวงอาทิตย์จะถูกแปลงเป็นความร้อน ส่วนเล็กในชั้นบรรยากาศ และส่วนที่ใหญ่กว่าบนพื้นผิวโลก ที่นั่นจะใช้เวลาในการทำความร้อนน้ำและดิน (ชั้นบน) ซึ่งจะปล่อยความร้อนออกไปในอากาศ เมื่อได้รับความร้อน บรรยากาศและพื้นผิวโลกจะปล่อยรังสีอินฟราเรดออกสู่อวกาศในขณะที่เย็นตัวลง
รังสีดวงอาทิตย์: คำจำกัดความ
การแผ่รังสีที่มายังพื้นผิวโลกของเราโดยตรงจากจานสุริยะมักเรียกว่าการแผ่รังสีจากแสงอาทิตย์โดยตรง พระอาทิตย์ก็แผ่กระจายไปทุกทิศทุกทาง เมื่อคำนึงถึงระยะทางมหาศาลจากโลกถึงดวงอาทิตย์ การแผ่รังสีแสงอาทิตย์โดยตรง ณ จุดใดก็ได้บนพื้นผิวโลกสามารถแสดงเป็นลำแสงคู่ขนานซึ่งมีแหล่งกำเนิดที่เกือบจะไม่มีที่สิ้นสุด พื้นที่ตั้งฉากกับรังสี แสงแดดจึงได้รับปริมาณมากที่สุด
ความหนาแน่นฟลักซ์การแผ่รังสี (หรือการฉายรังสี) คือการวัดปริมาณรังสีที่ตกลงบนพื้นผิวเฉพาะ นี่คือปริมาณพลังงานรังสีที่ตกลงต่อหน่วยเวลาต่อหน่วยพื้นที่ ปริมาณนี้วัดได้ - การฉายรังสี - มีหน่วยเป็น W/m2 อย่างที่ทุกคนรู้ โลกของเราหมุนรอบดวงอาทิตย์ในวงโคจรทรงรี ดวงอาทิตย์อยู่ที่จุดโฟกัสจุดหนึ่งของวงรีนี้ ดังนั้นทุกปีในช่วงเวลาหนึ่ง (ต้นเดือนมกราคม) โลกจึงครองตำแหน่งที่ใกล้ที่สุดกับดวงอาทิตย์และอีกตำแหน่งหนึ่ง (ต้นเดือนกรกฎาคม) ซึ่งอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากที่สุด ในกรณีนี้ ปริมาณพลังงานการส่องสว่างจะเปลี่ยนเป็นสัดส่วนผกผันกับกำลังสองของระยะห่างจากตัวส่องสว่าง
รังสีดวงอาทิตย์ที่มาถึงโลกไปอยู่ที่ไหน? ประเภทของมันจะถูกกำหนดโดยปัจจัยหลายประการ ขึ้นอยู่กับละติจูดทางภูมิศาสตร์ ความชื้น ความขุ่น บางส่วนกระจัดกระจายในชั้นบรรยากาศ บางส่วนถูกดูดซับ แต่ส่วนใหญ่ยังคงอยู่ถึงพื้นผิวดาวเคราะห์ ในกรณีนี้จะสะท้อนให้เห็นจำนวนเล็กน้อยและปริมาณหลักจะถูกดูดซับโดยพื้นผิวโลกภายใต้อิทธิพลของการให้ความร้อน รังสีดวงอาทิตย์ที่กระจัดกระจายยังตกลงบนพื้นผิวโลกบางส่วน ถูกดูดซับบางส่วนและสะท้อนกลับบางส่วน ส่วนที่เหลือจะออกไปนอกอวกาศ
การกระจายสินค้าเกิดขึ้นได้อย่างไร?
รังสีดวงอาทิตย์มีความสม่ำเสมอหรือไม่? ประเภทของมันหลังจาก "การสูญเสีย" ในชั้นบรรยากาศอาจแตกต่างกันในองค์ประกอบทางสเปกตรัม ท้ายที่สุดแล้ว รังสีที่มีความยาวต่างกันจะกระจัดกระจายและดูดซับในลักษณะที่ต่างกัน โดยเฉลี่ยแล้ว บรรยากาศดูดซับประมาณ 23% ของปริมาณเดิม ประมาณ 26% ของฟลักซ์ทั้งหมดกลายเป็นรังสีที่กระจัดกระจาย และ 2/3 ของรังสีดังกล่าวตกกระทบพื้นโลก โดยพื้นฐานแล้วนี่คือรังสีประเภทอื่นที่แตกต่างจากรังสีดั้งเดิม รังสีที่กระจัดกระจายถูกส่งไปยังโลกไม่ใช่โดยดิสก์ของดวงอาทิตย์ แต่ส่งโดยห้องนิรภัยแห่งสวรรค์ มันมีองค์ประกอบสเปกตรัมที่แตกต่างกัน
ดูดซับรังสีจากโอโซนเป็นหลัก - สเปกตรัมที่มองเห็นและรังสีอัลตราไวโอเลต รังสีอินฟราเรดถูกดูดซับโดยคาร์บอนไดออกไซด์ (คาร์บอนไดออกไซด์) ซึ่งมีน้อยมากในชั้นบรรยากาศ
การกระเจิงของรังสีซึ่งทำให้รังสีอ่อนลง เกิดขึ้นได้ทุกความยาวคลื่นในสเปกตรัม ในกระบวนการนี้ อนุภาคของมันซึ่งตกอยู่ภายใต้อิทธิพลของแม่เหล็กไฟฟ้า จะกระจายพลังงานของคลื่นตกกระทบไปใหม่ในทุกทิศทาง นั่นคืออนุภาคทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานแบบจุด
กลางวัน
เนื่องจากการกระเจิง แสงที่มาจากดวงอาทิตย์จึงเปลี่ยนสีเมื่อผ่านชั้นบรรยากาศ ความสำคัญในทางปฏิบัติของการกระเจิงคือการสร้างแสงสว่าง หากโลกไม่มีชั้นบรรยากาศ แสงสว่างจะมีเฉพาะในสถานที่ที่รังสีดวงอาทิตย์ส่องโดยตรงหรือสะท้อนกระทบพื้นผิวเท่านั้น กล่าวคือบรรยากาศเป็นแหล่งกำเนิดแสงสว่างในตอนกลางวัน ด้วยเหตุนี้ เลนส์จึงสามารถให้แสงสว่างทั้งในที่ซึ่งแสงโดยตรงไม่สามารถเข้าถึงได้ และเมื่อดวงอาทิตย์ถูกซ่อนอยู่หลังเมฆ เป็นการกระเจิงที่ทำให้อากาศมีสี - เราเห็นท้องฟ้าเป็นสีฟ้า
รังสีดวงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับอะไรอีก? ไม่ควรลดราคาปัจจัยความขุ่น ท้ายที่สุดแล้วการแผ่รังสีจะลดลงในสองวิธี - โดยบรรยากาศและไอน้ำตลอดจนสิ่งสกปรกต่างๆ ระดับฝุ่นจะเพิ่มขึ้นในฤดูร้อน (เช่นเดียวกับปริมาณไอน้ำในบรรยากาศ)
รังสีรวม
หมายถึงปริมาณรังสีทั้งหมดที่ตกลงบนพื้นผิวโลกทั้งทางตรงและทางกระจาย รังสีดวงอาทิตย์ทั้งหมดจะลดลงในช่วงที่มีเมฆมาก
ด้วยเหตุนี้ ในฤดูร้อน ปริมาณรังสีทั้งหมดจึงสูงกว่าก่อนเที่ยงโดยเฉลี่ยมากกว่าหลังจากนั้น และในช่วงครึ่งแรกของปี -- มากกว่าในช่วงครึ่งปีหลัง
เกิดอะไรขึ้นกับการแผ่รังสีทั้งหมดบนพื้นผิวโลก? เมื่อไปถึงที่นั่น ส่วนใหญ่จะถูกดูดซับโดยชั้นบนสุดของดินหรือน้ำ และกลายเป็นความร้อน ในขณะที่ส่วนหนึ่งจะสะท้อนออกมา ระดับการสะท้อนขึ้นอยู่กับธรรมชาติของพื้นผิวโลก ตัวบ่งชี้ที่แสดงเปอร์เซ็นต์ของการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ที่สะท้อนต่อปริมาณทั้งหมดที่ตกลงบนพื้นผิวเรียกว่าอัลเบโดพื้นผิว
แนวคิดของการแผ่รังสีภายในพื้นผิวโลกหมายถึงการแผ่รังสีคลื่นยาวที่ปล่อยออกมาจากพืชพรรณ หิมะปกคลุม ชั้นบนของน้ำและดิน ความสมดุลของการแผ่รังสีของพื้นผิวคือความแตกต่างระหว่างปริมาณที่ดูดซับและปริมาณที่ปล่อยออกมา
รังสีที่มีประสิทธิภาพ
ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ารังสีสวนกลับมีค่าน้อยกว่ารังสีภาคพื้นดินเกือบตลอดเวลา ด้วยเหตุนี้พื้นผิวโลกจึงประสบกับการสูญเสียความร้อน ความแตกต่างระหว่างค่าการแผ่รังสีของพื้นผิวและการแผ่รังสีในชั้นบรรยากาศเรียกว่าการแผ่รังสีที่มีประสิทธิภาพ นี่เป็นการสูญเสียพลังงานสุทธิ และเป็นผลให้เกิดความร้อนในเวลากลางคืน
ก็มีให้เห็นในเวลากลางวันด้วย แต่ในระหว่างวันจะมีการชดเชยบางส่วนหรือถูกบดบังด้วยรังสีที่ดูดซับไว้ ดังนั้นพื้นผิวโลกในตอนกลางวันจึงอุ่นกว่าตอนกลางคืน
เกี่ยวกับการกระจายตัวทางภูมิศาสตร์ของรังสี
รังสีดวงอาทิตย์บนโลกกระจายไม่สม่ำเสมอตลอดทั้งปี การกระจายตัวของมันมีลักษณะเป็นโซน และไอโซไลน์ (จุดเชื่อมต่อที่มีค่าเท่ากัน) ของฟลักซ์การแผ่รังสีจะไม่เหมือนกันกับวงกลมละติจูดเลย ความคลาดเคลื่อนนี้เกิดจากระดับความขุ่นมัวและความโปร่งใสของบรรยากาศในพื้นที่ต่างๆ โลก.
การแผ่รังสีดวงอาทิตย์ทั้งหมดตลอดทั้งปีจะมากที่สุดในทะเลทรายกึ่งเขตร้อนและมีบรรยากาศที่มีเมฆบางส่วน ในพื้นที่ป่าไม้มีน้อยมาก แถบเส้นศูนย์สูตร. เหตุผลนี้คือมีเมฆมากเพิ่มขึ้น ไปทางเสาทั้งสอง ตัวบ่งชี้นี้จะลดลง แต่ในภูมิภาคขั้วโลกจะเพิ่มขึ้นอีกครั้ง - ในซีกโลกเหนือจะเพิ่มขึ้นน้อยกว่าในภูมิภาคแอนตาร์กติกาที่มีหิมะปกคลุมและมีเมฆบางส่วน - มากขึ้น โดยเฉลี่ยแล้วการแผ่รังสีดวงอาทิตย์เหนือพื้นผิวมหาสมุทรจะน้อยกว่าทั่วทั้งทวีป
เกือบทุกที่บนโลกพื้นผิวมีสมดุลของรังสีที่เป็นบวก กล่าวคือ ในเวลาเดียวกัน ปริมาณรังสีที่ไหลเข้ามามีมากกว่ารังสีที่มีประสิทธิผล ข้อยกเว้นคือภูมิภาคแอนตาร์กติกาและกรีนแลนด์ที่มีที่ราบสูงน้ำแข็ง
เรากำลังเผชิญกับภาวะโลกร้อนหรือไม่?
แต่สิ่งที่กล่าวมาข้างต้นไม่ได้หมายถึงการทำให้พื้นผิวโลกร้อนขึ้นทุกปี การแผ่รังสีที่ดูดซับส่วนเกินจะถูกชดเชยด้วยการรั่วไหลของความร้อนจากพื้นผิวสู่ชั้นบรรยากาศ ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อเฟสของน้ำเปลี่ยนแปลง (การระเหย การควบแน่นในรูปเมฆ)
ดังนั้นความสมดุลของรังสีจึงไม่มีอยู่บนพื้นผิวโลก แต่มีสมดุลทางความร้อน - การจ่ายและการสูญเสียความร้อนมีความสมดุลในรูปแบบต่างๆ รวมถึงการแผ่รังสีด้วย
การกระจายยอดคงเหลือของบัตร
ที่ละติจูดเดียวกันของโลก ความสมดุลของรังสีบนพื้นผิวมหาสมุทรจะมากกว่าเหนือพื้นดิน สิ่งนี้สามารถอธิบายได้ด้วยความจริงที่ว่าชั้นที่ดูดซับรังสีในมหาสมุทรนั้นหนากว่า ขณะเดียวกันการแผ่รังสีที่มีประสิทธิภาพก็มีน้อยกว่าเนื่องจากความเย็นของพื้นผิวทะเลเมื่อเปรียบเทียบกับพื้นดิน
ความผันผวนอย่างมีนัยสำคัญในแอมพลิจูดของการกระจายนั้นพบได้ในทะเลทราย ความสมดุลจะลดลงเนื่องจากการแผ่รังสีที่มีประสิทธิภาพสูงในอากาศแห้งและสภาพเมฆต่ำ ก็ลดน้อยลงในพื้นที่ ภูมิอากาศแบบมรสุม. ในฤดูร้อน ความขุ่นมัวจะเพิ่มขึ้น และการดูดซับรังสีดวงอาทิตย์จะน้อยกว่าในพื้นที่อื่นๆ ในละติจูดเดียวกัน
แน่นอนว่าปัจจัยหลักที่ขึ้นอยู่กับการแผ่รังสีดวงอาทิตย์โดยเฉลี่ยต่อปีคือละติจูดของพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่ง บันทึก “บางส่วน” ของรังสีอัลตราไวโอเลตไปยังประเทศที่ตั้งอยู่ใกล้กับเส้นศูนย์สูตร นี่คือแอฟริกาตะวันออกเฉียงเหนือ, ชายฝั่งตะวันออก, คาบสมุทรอาหรับ, ทางเหนือและตะวันตกของออสเตรเลีย ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของหมู่เกาะของอินโดนีเซีย ทางด้านทิศตะวันตกชายฝั่งของทวีปอเมริกาใต้
ในยุโรป ตุรกี สเปนตอนใต้ ซิซิลี ซาร์ดิเนีย หมู่เกาะกรีซ ชายฝั่งของฝรั่งเศส (ตอนใต้) รวมถึงบางส่วนของอิตาลี ไซปรัส และครีต ได้รับทั้งแสงและรังสีในปริมาณมากที่สุด
สิ่งที่เกี่ยวกับเรา?
การแผ่รังสีแสงอาทิตย์ทั้งหมดในรัสเซียมีการกระจายอย่างรวดเร็วโดยไม่คาดคิด ในดินแดนของประเทศของเรานั้นน่าแปลกที่ไม่ใช่รีสอร์ทในทะเลดำที่ถือฝ่ามือ ปริมาณรังสีดวงอาทิตย์สูงสุดเกิดขึ้นในพื้นที่ชายแดนจีนและ เซเวอร์นายา เซมเลีย. โดยทั่วไปแล้ว การแผ่รังสีแสงอาทิตย์ในรัสเซียไม่ได้รุนแรงมากนัก ซึ่งภาคเหนือของเราอธิบายได้ครบถ้วน ที่ตั้งทางภูมิศาสตร์. ปริมาณแสงแดดขั้นต่ำที่ส่องไปยังภูมิภาคตะวันตกเฉียงเหนือ - เซนต์ปีเตอร์สเบิร์กพร้อมกับพื้นที่โดยรอบ
การแผ่รังสีแสงอาทิตย์ในรัสเซียนั้นด้อยกว่าการแผ่รังสีของยูเครน ที่นั่น รังสีอัลตราไวโอเลตมากที่สุดส่งไปยังไครเมียและดินแดนนอกแม่น้ำดานูบ โดยมีคาร์พาเทียนและภาคใต้ของยูเครนอยู่ในอันดับที่สอง
ปริมาณรังสีแสงอาทิตย์ทั้งหมด (รวมทั้งโดยตรงและแบบกระจาย) ที่ตกลงบนพื้นผิวแนวนอนนั้นคำนวณเป็นรายเดือนในตารางที่พัฒนาเป็นพิเศษสำหรับดินแดนต่างๆ และมีหน่วยวัดเป็น MJ/m2 ตัวอย่างเช่น การแผ่รังสีแสงอาทิตย์ในมอสโกมีค่าตั้งแต่ 31-58 เดือนฤดูหนาวมากถึง 568-615 ในฤดูร้อน
เกี่ยวกับไข้แดด
ไข้แดดหรือปริมาณรังสีที่เป็นประโยชน์ที่ตกลงบนพื้นผิวที่มีแสงแดดจะแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ต่างๆ ไข้แดดประจำปีคำนวณต่อตารางเมตรในหน่วยเมกะวัตต์ ตัวอย่างเช่นในมอสโกค่านี้คือ 1.01 ใน Arkhangelsk - 0.85 ใน Astrakhan - 1.38 MW
เมื่อพิจารณาแล้วจำเป็นต้องคำนึงถึงปัจจัยต่างๆ เช่น ช่วงเวลาของปี (ในฤดูหนาวจะมีแสงสว่างน้อยกว่าและมีความยาววัน) ธรรมชาติของภูมิประเทศ (ภูเขาบังดวงอาทิตย์ได้) ลักษณะเฉพาะของพื้นที่ที่กำหนด สภาพอากาศ- มีหมอก ฝนตกบ่อย และมีเมฆมาก ระนาบรับแสงสามารถปรับได้ในแนวตั้ง แนวนอน หรือแนวเฉียง ปริมาณไข้แดด รวมถึงการกระจายตัวของรังสีดวงอาทิตย์ในรัสเซีย ข้อมูลที่จัดกลุ่มในตารางตามเมืองและภูมิภาค ซึ่งระบุละติจูดทางภูมิศาสตร์
1. รังสีดวงอาทิตย์คืออะไร? วัดกันที่หน่วยไหนครับ? ขนาดของมันขึ้นอยู่กับอะไร?
จำนวนพลังงานรังสีทั้งหมดที่ส่งมาจากดวงอาทิตย์เรียกว่ารังสีดวงอาทิตย์ ซึ่งมักแสดงเป็นแคลอรี่หรือจูลต่อตารางเซนติเมตรต่อนาที รังสีดวงอาทิตย์กระจายไม่เท่ากันทั่วโลก มันขึ้นอยู่กับ:
จากความหนาแน่นและความชื้นของอากาศ - ยิ่งสูงเท่าไรพื้นผิวโลกก็จะยิ่งได้รับรังสีน้อยลงเท่านั้น
ปริมาณรังสีจะเพิ่มขึ้นจากขั้วถึงเส้นศูนย์สูตร ขึ้นอยู่กับละติจูดทางภูมิศาสตร์ของพื้นที่ ปริมาณการแผ่รังสีดวงอาทิตย์โดยตรงขึ้นอยู่กับความยาวของเส้นทางที่รังสีดวงอาทิตย์เดินทางผ่านชั้นบรรยากาศ เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ที่จุดสูงสุด (มุมตกกระทบของรังสีคือ 90°) รังสีของมันกระทบโลกผ่านเส้นทางที่สั้นที่สุดและปล่อยพลังงานอย่างเข้มข้นไปยังพื้นที่เล็กๆ
จากการเคลื่อนที่ประจำปีและรายวันของโลก - ในละติจูดกลางและละติจูดสูง การที่รังสีดวงอาทิตย์เข้ามาจะแตกต่างกันอย่างมากตามฤดูกาล ซึ่งสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงในระดับความสูงตอนเที่ยงของดวงอาทิตย์และความยาวของวัน
ธรรมชาติของพื้นผิวโลก ยิ่งพื้นผิวเบาเท่าไรก็ยิ่งสะท้อนแสงแดดได้มากขึ้นเท่านั้น
2. รังสีดวงอาทิตย์แบ่งออกเป็นประเภทใดบ้าง?
มีอยู่ ประเภทต่อไปนี้รังสีดวงอาทิตย์: รังสีที่เข้าสู่พื้นผิวโลกประกอบด้วยรังสีตรงและกระจาย การแผ่รังสีที่มายังโลกโดยตรงจากดวงอาทิตย์ในรูปของแสงแดดโดยตรงภายใต้ท้องฟ้าที่ไม่มีเมฆเรียกว่าการแผ่รังสีโดยตรง นำพาความร้อนและแสงสว่างได้มากที่สุด ถ้าโลกของเราไม่มีชั้นบรรยากาศ พื้นผิวโลกจะได้รับเพียงการแผ่รังสีโดยตรงเท่านั้น อย่างไรก็ตาม เมื่อผ่านชั้นบรรยากาศ รังสีดวงอาทิตย์ประมาณหนึ่งในสี่จะกระจัดกระจายไปตามโมเลกุลของก๊าซและสิ่งสกปรก และเบี่ยงเบนไปจากเส้นทางตรง บางส่วนไปถึงพื้นผิวโลก ก่อให้เกิดรังสีดวงอาทิตย์กระจัดกระจาย ต้องขอบคุณรังสีที่กระจัดกระจาย แสงจึงทะลุผ่านเข้าไปในบริเวณที่แสงแดดโดยตรง (รังสีโดยตรง) ไม่สามารถทะลุผ่านได้ รังสีนี้สร้างแสงกลางวันและให้สีสันแก่ท้องฟ้า
3. เหตุใดปริมาณรังสีดวงอาทิตย์จึงเปลี่ยนแปลงไปตามฤดูกาล?
รัสเซียส่วนใหญ่ตั้งอยู่ใน ละติจูดพอสมควรซึ่งอยู่ระหว่างเขตร้อนและอาร์กติกเซอร์เคิล ในละติจูดเหล่านี้ดวงอาทิตย์ขึ้นและตกทุกวัน แต่ไม่เคยถึงจุดสุดยอดเลย เนื่องจากมุมเอียงของโลกไม่เปลี่ยนแปลงตลอดการหมุนรอบดวงอาทิตย์ ในฤดูกาลต่างๆ ปริมาณความร้อนที่เข้ามาในพื้นที่ละติจูดพอสมควรจะแตกต่างกันและขึ้นอยู่กับมุมของดวงอาทิตย์เหนือขอบฟ้า ดังนั้น ที่ละติจูดสูงสุด 450 มุมตกกระทบของรังสีดวงอาทิตย์ (22 มิถุนายน) จะอยู่ที่ประมาณ 680 องศา และต่ำสุด (22 ธันวาคม) จะอยู่ที่ประมาณ 220 มุมตกกระทบของรังสีดวงอาทิตย์ยิ่งต่ำลง ความร้อนก็จะน้อยลงเท่านั้น นำมาซึ่งความแตกต่างตามฤดูกาลอย่างมีนัยสำคัญในการแผ่รังสีดวงอาทิตย์ที่ได้รับในเวลาที่ต่างกัน ฤดูกาลของปี: ฤดูหนาว ฤดูใบไม้ผลิ ฤดูร้อน ฤดูใบไม้ร่วง
4. เหตุใดจึงต้องรู้ความสูงของดวงอาทิตย์เหนือขอบฟ้า?
ความสูงของดวงอาทิตย์เหนือขอบฟ้าเป็นตัวกำหนดปริมาณความร้อนที่มายังโลก ดังนั้นจึงมีความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างมุมตกกระทบของรังสีดวงอาทิตย์กับปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ที่มาถึงพื้นผิวโลก โดยทั่วไปจากเส้นศูนย์สูตรถึงขั้วจะมีมุมตกกระทบของรังสีดวงอาทิตย์ลดลงและผลที่ตามมาคือปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ลดลงจากเส้นศูนย์สูตรถึงขั้ว ดังนั้น เมื่อทราบความสูงของดวงอาทิตย์เหนือขอบฟ้า คุณจะสามารถทราบปริมาณความร้อนที่มายังพื้นผิวโลกได้
5. เลือกคำตอบที่ถูกต้อง จำนวนรังสีทั้งหมดที่มาถึงพื้นผิวโลกเรียกว่า: ก) รังสีดูดซับ; b) การแผ่รังสีแสงอาทิตย์ทั้งหมด c) การแผ่รังสีที่กระจัดกระจาย
6. เลือกคำตอบที่ถูกต้อง เมื่อเคลื่อนไปทางเส้นศูนย์สูตร ปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ทั้งหมด: ก) เพิ่มขึ้น; ข) ลดลง; c) ไม่เปลี่ยนแปลง
7. เลือกคำตอบที่ถูกต้อง อัตราการสะท้อนรังสีสูงสุดคือ: ก) หิมะ; b) เชอร์โนเซม; ค) ทราย; ง) น้ำ
8. คุณคิดว่าเป็นไปได้ไหมที่จะมีผิวสีแทนในวันที่มีเมฆมากในฤดูร้อน เพราะเหตุใด
การแผ่รังสีแสงอาทิตย์ทั้งหมดประกอบด้วยสององค์ประกอบ: แบบกระจายและแบบตรง ในเวลาเดียวกัน รังสีของดวงอาทิตย์ไม่ว่าธรรมชาติของมันจะพารังสีอัลตราไวโอเลตซึ่งส่งผลต่อการฟอกหนังหรือไม่ก็ตาม
9. ใช้แผนที่ในรูปที่ 36 หาปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ทั้งหมดสำหรับสิบเมืองในรัสเซีย คุณได้ข้อสรุปอะไร?
รังสีรวมเข้า เมืองที่แตกต่างกันรัสเซีย:
มูร์มันสค์: 10 กิโลแคลอรี/ซม2 ต่อปี;
Arkhangelsk: 30 กิโลแคลอรี/ซม.2 ต่อปี;
มอสโก: 40 กิโลแคลอรี/ซม.2 ต่อปี
ระดับการใช้งาน: 40 kcal/cm2 ต่อปี;
คาซาน: 40 kcal/cm2 ต่อปี;
เชเลียบินสค์: 40 กิโลแคลอรี/ซม2 ต่อปี;
ซาราตอฟ: 50 กิโลแคลอรี/ซม2 ต่อปี;
โวลโกกราด: 50 kcal/cm2 ต่อปี;
แอสตราคาน: 50 กิโลแคลอรี/ซม2 ต่อปี;
Rostov-on-Don: มากกว่า 50 kcal/cm2 ต่อปี;
รูปแบบทั่วไปในการกระจายรังสีดวงอาทิตย์มีดังนี้ ยิ่งวัตถุ (เมือง) อยู่ใกล้ขั้วมากเท่าใด การแผ่รังสีดวงอาทิตย์ก็จะตกกระทบวัตถุนั้นน้อยลง (เมือง)
10. อธิบายว่าฤดูกาลของปีแตกต่างกันอย่างไรในพื้นที่ของคุณ ( สภาพธรรมชาติชีวิตของผู้คน กิจกรรมของพวกเขา) ชีวิตในฤดูกาลใดของปีที่มีการเคลื่อนไหวมากที่สุด?
ภูมิประเทศที่ซับซ้อนและขอบเขตขนาดใหญ่จากเหนือจรดใต้ทำให้สามารถแยกแยะได้ 3 โซนในภูมิภาค แตกต่างกันทั้งในด้านความโล่งใจและใน ลักษณะภูมิอากาศ: ป่าภูเขา ป่าที่ราบกว้างใหญ่ และที่ราบกว้างใหญ่ ภูมิอากาศบริเวณเขตป่าเขา-ป่าอากาศเย็นชื้น อุณหภูมิแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับภูมิประเทศ โซนนี้มีลักษณะเฉพาะคือฤดูร้อนที่สั้นและเย็น และฤดูหนาวที่มีหิมะตกยาวนาน หิมะปกคลุมถาวรจะเกิดขึ้นในช่วงวันที่ 25 ตุลาคม ถึง 5 พฤศจิกายน และคงอยู่จนถึงสิ้นเดือนเมษายน และในบางปีหิมะปกคลุมยังคงมีอยู่จนถึงวันที่ 10-15 พฤษภาคม เดือนที่หนาวที่สุดคือเดือนมกราคม อุณหภูมิเฉลี่ยในฤดูหนาว อุณหภูมิลบ 15-16° C ต่ำสุดแน่นอน 44-48° C มากที่สุด เดือนที่อบอุ่น- กรกฎาคม โดยมีอุณหภูมิอากาศเฉลี่ยบวก 15-17° C อุณหภูมิอากาศสูงสุดสัมบูรณ์ในช่วงฤดูร้อนในบริเวณนี้สูงถึงบวก 37-38° C ภูมิอากาศแบบป่าไม้ โซนบริภาษอบอุ่นด้วยความเย็นเพียงพอและ ฤดูหนาวที่เต็มไปด้วยหิมะ. อุณหภูมิเฉลี่ยเดือนมกราคมอยู่ที่ลบ 15.5-17.5 ° C อุณหภูมิอากาศต่ำสุดสัมบูรณ์ถึงลบ 42-49 ° C อุณหภูมิอากาศเฉลี่ยในเดือนกรกฎาคมคือบวก 18-19 ° C อุณหภูมิสูงสุดสัมบูรณ์คือบวก 42.0 ° C สภาพภูมิอากาศ ของเขตบริภาษมีอากาศอบอุ่นและแห้งแล้งมาก หน้าหนาวที่นี่ก็หนาวด้วย น้ำค้างแข็งรุนแรง,พายุหิมะที่เกิดขึ้นนาน 40-50 วัน ทำให้เกิดการขนย้ายหิมะตกหนัก อุณหภูมิเฉลี่ยเดือนมกราคมอยู่ที่ลบ 17-18° C ในฤดูหนาวที่รุนแรง อุณหภูมิอากาศต่ำสุดจะลดลงเหลือ - 44-46° C
สุขอนามัยทั่วไป รังสีแสงอาทิตย์และความสำคัญด้านสุขอนามัย
โดยการแผ่รังสีจากแสงอาทิตย์ เราหมายถึงฟลักซ์ของการแผ่รังสีทั้งหมดที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นการสั่นของแม่เหล็กไฟฟ้าที่ความยาวคลื่นต่างๆ จากมุมมองที่ถูกสุขลักษณะ ส่วนแสงของแสงแดดซึ่งมีช่วงตั้งแต่ 280-2800 นาโนเมตรเป็นที่สนใจเป็นพิเศษ คลื่นที่ยาวกว่าคือคลื่นวิทยุ คลื่นที่สั้นกว่าคือรังสีแกมมา รังสีไอออไนซ์ไปไม่ถึงพื้นผิวโลกเนื่องจากถูกกักเก็บไว้ในชั้นบนของบรรยากาศ โดยเฉพาะในชั้นโอโซน โอโซนกระจายไปทั่วบรรยากาศ แต่ที่ระดับความสูงประมาณ 35 กม. โอโซนจะก่อตัวเป็นชั้นโอโซน
ความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับความสูงของดวงอาทิตย์เหนือขอบฟ้าเป็นหลัก หากดวงอาทิตย์อยู่ที่จุดสูงสุด เส้นทางที่แสงอาทิตย์ส่องเข้ามาจะสั้นกว่าเส้นทางของพวกเขามากหากดวงอาทิตย์อยู่ที่ขอบฟ้า เมื่อเพิ่มเส้นทาง ความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์จะเปลี่ยนไป ความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ยังขึ้นอยู่กับมุมที่รังสีของดวงอาทิตย์ตกและพื้นที่ที่ส่องสว่างก็ขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ด้วย (เมื่อมุมตกกระทบเพิ่มขึ้น พื้นที่ส่องสว่างก็จะเพิ่มขึ้น) ดังนั้นการแผ่รังสีดวงอาทิตย์เท่ากันจึงตกบนพื้นผิวที่ใหญ่กว่า ดังนั้นความเข้มจึงลดลง ความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับมวลของอากาศที่รังสีดวงอาทิตย์ผ่านไป ความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์บนภูเขาจะสูงกว่าระดับน้ำทะเล เพราะชั้นอากาศที่รังสีดวงอาทิตย์ผ่านจะน้อยกว่าระดับน้ำทะเล สิ่งที่สำคัญที่สุดคืออิทธิพลต่อความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ตามสถานะของชั้นบรรยากาศและมลภาวะ หากบรรยากาศมีมลภาวะ ความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์จะลดลง (ในเมือง ความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์จะน้อยกว่าในพื้นที่ชนบทโดยเฉลี่ย 12%) แรงดันไฟฟ้าของรังสีดวงอาทิตย์มีพื้นหลังรายวันและรายปี กล่าวคือ แรงดันไฟฟ้าของรังสีดวงอาทิตย์เปลี่ยนแปลงตลอดทั้งวัน และยังขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปีด้วย ความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์สูงสุดพบได้ในฤดูร้อน และต่ำสุดในฤดูหนาว ในแง่ของผลกระทบทางชีวภาพ รังสีจากดวงอาทิตย์มีความแตกต่างกัน ปรากฎว่าแต่ละความยาวคลื่นมีผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์แตกต่างกัน ในเรื่องนี้สเปกตรัมแสงอาทิตย์แบ่งออกเป็น 3 ส่วนตามอัตภาพ:
1. รังสีอัลตราไวโอเลต 280 ถึง 400 นาโนเมตร
2. สเปกตรัมที่มองเห็นได้ตั้งแต่ 400 ถึง 760 นาโนเมตร
3.รังสีอินฟราเรดตั้งแต่ 760 ถึง 2800 นาโนเมตร
ด้วยการแผ่รังสีดวงอาทิตย์รายวันและรายปี องค์ประกอบและความเข้มของสเปกตรัมแต่ละรายการจะมีการเปลี่ยนแปลง รังสี UV มีการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ที่สุด
เราประมาณความเข้มของการแผ่รังสีดวงอาทิตย์โดยอาศัยค่าคงที่ที่เรียกว่าค่าคงที่แสงอาทิตย์ ค่าคงที่พลังงานแสงอาทิตย์คือปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่ได้รับต่อหน่วยเวลาต่อหน่วยพื้นที่ ซึ่งอยู่ที่ขอบเขตด้านบนของบรรยากาศในมุมฉากกับรังสีดวงอาทิตย์ที่ระยะห่างเฉลี่ยของโลกจากดวงอาทิตย์ ค่าคงที่พลังงานแสงอาทิตย์นี้วัดโดยดาวเทียมและมีค่าเท่ากับ 1.94 แคลอรี่/ซม.2
ต่อนาที เมื่อผ่านชั้นบรรยากาศรังสีของดวงอาทิตย์จะอ่อนลงอย่างมาก - กระจาย, สะท้อน, ดูดซับ โดยเฉลี่ยแล้ว ที่บรรยากาศที่สะอาดบนพื้นผิวโลก ความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์จะอยู่ที่ 1.43 - 1.53 แคลอรี่/ลูกบาศก์เซนติเมตรต่อนาทีความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ตอนเที่ยงเดือนพฤษภาคมในยัลตาคือ 1.33 ในมอสโก 1.28 ในอีร์คุตสค์ 1.30 ในทาชเคนต์ 1.34
ความสำคัญทางชีวภาพของส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัม
ส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัมเป็นการระคายเคืองต่ออวัยวะที่มองเห็นโดยเฉพาะ แสงเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการทำงานของดวงตา ซึ่งเป็นอวัยวะรับสัมผัสที่ละเอียดอ่อนและละเอียดอ่อนที่สุด แสงให้ข้อมูลประมาณ 80% เกี่ยวกับ นอกโลก. นี่เป็นผลกระทบเฉพาะของแสงที่มองเห็น แต่ยังรวมถึงผลกระทบทางชีวภาพทั่วไปของแสงที่มองเห็นด้วย: มันกระตุ้นกิจกรรมที่สำคัญของร่างกาย เพิ่มการเผาผลาญ ปรับปรุงความเป็นอยู่โดยรวม ส่งผลต่อทรงกลมทางจิตและอารมณ์ และเพิ่มประสิทธิภาพ แสงทำให้คุณมีสุขภาพดีขึ้น สิ่งแวดล้อม. เมื่อขาดแสงธรรมชาติจะเกิดการเปลี่ยนแปลงในอวัยวะที่มองเห็น อาการเหนื่อยล้าเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว ประสิทธิภาพลดลง และ การบาดเจ็บทางอุตสาหกรรม. ร่างกายไม่เพียงได้รับผลกระทบจากแสงสว่างเท่านั้น แต่สีที่ต่างกันยังส่งผลต่อสภาวะทางจิตและอารมณ์ที่แตกต่างกันด้วย ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดได้มาจากการเตรียมภายใต้แสงสีเหลืองและสีขาว ในทางสรีรวิทยา สีต่างๆ จะทำหน้าที่ตรงกันข้ามกัน ในเรื่องนี้ได้มีการสร้างสี 2 กลุ่ม:
1) โทนสีอบอุ่น - เหลือง, ส้ม, แดง 2) โทนสีเย็น - น้ำเงิน, น้ำเงิน, ม่วง โทนสีเย็นและอุ่นมีผลทางสรีรวิทยาต่อร่างกายต่างกัน โทนสีอุ่นจะเพิ่มความตึงเครียดของกล้ามเนื้อ เพิ่มความดันโลหิต และเพิ่มอัตราการหายใจ ในทางกลับกัน เสียงเย็นจะช่วยลดความดันโลหิตและทำให้จังหวะการเต้นของหัวใจและการหายใจช้าลง ซึ่งมักใช้ในทางปฏิบัติ: สำหรับผู้ป่วยด้วย อุณหภูมิสูงวอร์ดที่ทาสีม่วงเหมาะสมที่สุด ดินสีเหลืองสดช่วยเพิ่มความเป็นอยู่ที่ดีของผู้ป่วยที่มีความดันโลหิตต่ำ สีแดงเพิ่มความอยากอาหาร นอกจากนี้ประสิทธิภาพของยาสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการเปลี่ยนสีของแท็บเล็ต ผู้ป่วยที่เป็นโรคซึมเศร้าจะได้รับยาชนิดเดียวกันในแท็บเล็ตที่มีสีต่างกัน: แดง, เหลือง, เขียว ที่สุด คะแนนสูงสุดนำยาเม็ดสีเหลืองมารักษา
สีถูกใช้เป็นตัวพาข้อมูลรหัส เช่น ในการผลิตเพื่อบ่งบอกถึงอันตราย มีมาตรฐานที่ยอมรับโดยทั่วไปสำหรับสีระบุสัญญาณ: สีเขียว - น้ำ, สีแดง - ไอน้ำ, สีเหลือง - แก๊ส, สีส้ม - กรด, สีม่วง - อัลคาไล, สีน้ำตาล - ของเหลวและน้ำมันไวไฟ, สีฟ้า - อากาศ, สีเทา - อื่น ๆ
จากมุมมองที่ถูกสุขลักษณะ การประเมินส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัมจะดำเนินการตามตัวบ่งชี้ต่อไปนี้: ประเมินแสงธรรมชาติและแสงประดิษฐ์แยกกัน แสงธรรมชาติได้รับการประเมินตามตัวบ่งชี้ 2 กลุ่ม ได้แก่ ทางกายภาพและแสงสว่าง กลุ่มแรกประกอบด้วย:
1. ค่าสัมประสิทธิ์แสง -- ระบุอัตราส่วนของพื้นที่พื้นผิวกระจกของหน้าต่างต่อพื้นที่พื้น
2. มุมตกกระทบ - กำหนดลักษณะของมุมที่รังสีตก ตามมาตรฐาน มุมตกกระทบขั้นต่ำควรมีอย่างน้อย 270
3. มุมของรู - กำหนดลักษณะการส่องสว่างด้วยแสงจากสวรรค์ (ต้องมีอย่างน้อย 50) ที่ชั้นหนึ่งของบ้านเลนินกราด - บ่อน้ำมุมนี้แทบไม่มีอยู่เลย
4. ความลึกของห้องคืออัตราส่วนของระยะห่างจากขอบด้านบนของหน้าต่างถึงพื้นต่อความลึกของห้อง (ระยะห่างจากด้านนอกถึงผนังด้านใน)
ไฟแสดงสถานะเป็นตัวบ่งชี้ที่กำหนดโดยใช้อุปกรณ์ - เครื่องวัดลักซ์ มีการวัดความสว่างสัมบูรณ์และสัมพัทธ์ การส่องสว่างแบบสัมบูรณ์คือการส่องสว่างบนท้องถนน ค่าสัมประสิทธิ์การส่องสว่าง (KEO) หมายถึง อัตราส่วนของความสว่างสัมพัทธ์ (วัดโดยอัตราส่วนของความสว่างสัมพัทธ์ (วัดในห้อง) ต่อค่าสัมบูรณ์ แสดงเป็น % การส่องสว่างในห้องจะวัดในสถานที่ทำงาน หลักการทำงานของ เครื่องวัดลักซ์คืออุปกรณ์นั้นมีโฟโตเซลล์ที่ไวต่อแสง (ซีลีเนียม - เนื่องจากซีลีเนียมมีความไวต่อดวงตามนุษย์ใกล้เคียงกัน) สามารถกำหนดความสว่างโดยประมาณบนถนนได้โดยใช้กราฟสภาพอากาศที่มีแสงน้อย
ในการประเมินแสงประดิษฐ์ของสถานที่ ความสว่าง การไม่มีจังหวะ สี ฯลฯ มีความสำคัญ
รังสีอินฟราเรด พื้นฐาน ผลทางชีวภาพรังสีเหล่านี้เป็นความร้อน และผลกระทบนี้ก็ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นด้วย รังสีระยะสั้นนำพาพลังงานมากกว่า ดังนั้นรังสีจึงทะลุผ่านได้ลึกกว่าและมีผลกระทบด้านความร้อนสูง ส่วนยาวออกแรงของมัน ผลความร้อนบนพื้นผิว ใช้ในการกายภาพบำบัดเพื่ออุ่นเครื่องบริเวณที่ระดับความลึกต่างๆ
ในการวัดรังสีอินฟราเรดนั้นมีอุปกรณ์ - แอกติโนมิเตอร์ รังสีอินฟราเรดวัดเป็นแคลอรี่ต่อ cm2\min ผลข้างเคียงของรังสีอินฟราเรดพบได้ในร้านค้าร้อนซึ่งอาจนำไปสู่โรคจากการทำงาน - ต้อกระจก (เลนส์ขุ่นมัว) ต้อกระจกเกิดจากรังสีอินฟราเรดสั้น มาตรการป้องกันคือการใช้แว่นตาป้องกันและชุดป้องกัน
คุณสมบัติของผลกระทบของรังสีอินฟราเรดบนผิวหนัง: เกิดรอยไหม้ - เกิดผื่นแดง เกิดขึ้นเนื่องจากการขยายตัวทางความร้อนของหลอดเลือด ลักษณะเฉพาะคือมีขอบเขตต่างกันและปรากฏขึ้นทันที
เนื่องจากการกระทำของรังสีอินฟราเรด สภาวะของร่างกายอาจเกิดขึ้นได้ 2 สภาวะ คือ ลมแดด และลมแดด โรคลมแดด- ผลจากการสัมผัสกับแสงแดดโดยตรงต่อร่างกายมนุษย์ โดยส่วนใหญ่มีความเสียหายต่อระบบประสาทส่วนกลาง โรคลมแดดส่งผลกระทบต่อผู้ที่ใช้เวลาหลายชั่วโมงติดต่อกันภายใต้แสงแดดที่แผดจ้าของดวงอาทิตย์โดยไม่คลุมศีรษะ เยื่อหุ้มสมองจะอุ่นขึ้น
โรคลมแดดเกิดขึ้นเนื่องจากร่างกายร้อนจัด อาจเกิดขึ้นได้กับผู้ที่ทำงานหนักในห้องร้อนหรือในสภาพอากาศร้อน ภาวะลมแดดเป็นเรื่องปกติโดยเฉพาะในหมู่บุคลากรทางทหารของเราในอัฟกานิสถาน
นอกจากแอกติโนมิเตอร์สำหรับวัดรังสีอินฟราเรดแล้ว ยังมีปิรามิดมิเตอร์หลายประเภทอีกด้วย พื้นฐานของการกระทำนี้คือการดูดซับพลังงานรังสีจากวัตถุสีดำ ชั้นรับประกอบด้วยแผ่นสีดำและสีขาวซึ่งขึ้นอยู่กับรังสีอินฟราเรดที่ให้ความร้อนต่างกัน เทอร์โมไพล์จะสร้างกระแสไฟฟ้าและความเข้มของรังสีอินฟราเรดจะถูกบันทึกไว้ เนื่องจากความเข้มของรังสีอินฟราเรดมีความสำคัญในสภาวะการผลิต จึงมีมาตรฐานรังสีอินฟราเรดสำหรับร้านร้อนเพื่อหลีกเลี่ยง ผลข้างเคียงบนร่างกายมนุษย์เช่นในร้านรีดท่อ 1.26 - 7.56 การถลุงเหล็ก 12.25 ระดับรังสีที่เกิน 3.7 ถือว่ามีนัยสำคัญและจำเป็นต้องมีมาตรการป้องกัน - การใช้ฉากป้องกัน ม่านน้ำ และเสื้อผ้าพิเศษ
รังสีอัลตราไวโอเลต (UV)
นี่เป็นส่วนที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพมากที่สุดในสเปกตรัมแสงอาทิตย์ มันก็ต่างกันเช่นกัน ด้วยเหตุนี้จึงมีความแตกต่างระหว่างรังสียูวีแบบคลื่นยาวและคลื่นสั้น UV ส่งเสริมการฟอกหนัง เมื่อรังสียูวีเข้าสู่ผิวหนังจะเกิดสาร 2 กลุ่มขึ้น: 1) สารเฉพาะซึ่งรวมถึงวิตามินดี 2) สารที่ไม่เฉพาะเจาะจง - ฮิสตามีน อะซิติลโคลีน อะดีโนซีน นั่นคือผลิตภัณฑ์จากการสลายโปรตีน ผลกระทบของการฟอกหนังหรือเกิดผื่นแดงนั้นเป็นผลมาจากโฟโตเคมีคอล - ฮิสตามีนและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพอื่น ๆ ส่งเสริมการขยายตัวของหลอดเลือด ลักษณะเฉพาะของผื่นแดงนี้คือไม่ปรากฏขึ้นทันที Erythema ได้กำหนดขอบเขตไว้อย่างชัดเจน การเกิดผื่นแดงจากรังสีอัลตราไวโอเลตมักจะทำให้เกิดสีแทนเด่นชัดมากหรือน้อย ขึ้นอยู่กับปริมาณเม็ดสีในผิวหนัง กลไกการออกฤทธิ์ของการฟอกหนังยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างเพียงพอ เชื่อกันว่าเกิดผื่นแดงครั้งแรก สารที่ไม่เฉพาะเจาะจงเช่นฮิสตามีนจะถูกปล่อยออกมาร่างกายจะเปลี่ยนผลิตภัณฑ์จากการสลายเนื้อเยื่อให้เป็นเมลานินซึ่งเป็นผลมาจากการที่ผิวหนังได้รับสีที่แปลกประหลาด การฟอกหนังจึงเป็นการทดสอบคุณสมบัติในการปกป้องร่างกาย (คนป่วยจะไม่เป็นสีแทน แต่จะค่อยๆ ผิวสีแทน)
การฟอกหนังที่ดีที่สุดเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของรังสียูวีที่มีความยาวคลื่นประมาณ 320 นาโนเมตร นั่นคือเมื่อสัมผัสกับสเปกตรัมรังสียูวีส่วนที่มีความยาวคลื่นยาว ทางทิศใต้ UFL คลื่นสั้นจะมีอิทธิพลเหนือ และทางเหนือ UFL คลื่นยาวจะมีอิทธิพลเหนือกว่า รังสีที่มีความยาวคลื่นสั้นไวต่อการกระเจิงมากที่สุด และการกระจายตัวจะเกิดขึ้นได้ดีที่สุดในบรรยากาศที่สะอาดและทางภาคเหนือ ดังนั้นผิวสีแทนที่มีประโยชน์ที่สุดในภาคเหนือจึงยาวกว่าและเข้มกว่า UFL เป็นปัจจัยที่มีประสิทธิภาพมากในการป้องกันโรคกระดูกอ่อน เมื่อขาดรังสี UVB จะทำให้เกิดโรคกระดูกอ่อนในเด็ก และโรคกระดูกพรุนหรือโรคกระดูกพรุนในผู้ใหญ่ ซึ่งมักพบในแถบฟาร์นอร์ธหรือในกลุ่มคนงานที่ทำงานใต้ดิน ในภูมิภาคเลนินกราดตั้งแต่กลางเดือนพฤศจิกายนถึงกลางเดือนกุมภาพันธ์ไม่มีสเปกตรัมของรังสียูวีซึ่งมีส่วนทำให้เกิดการพัฒนาของความอดอยากจากแสงอาทิตย์ เพื่อป้องกันการถูกแดดเผาจึงใช้การฟอกหนังเทียม การอดอาหารเล็กน้อยคือการไม่มีสเปกตรัมรังสียูวีในระยะยาว เมื่อสัมผัสกับรังสียูวีในอากาศ จะเกิดโอโซนขึ้น ซึ่งจะต้องควบคุมความเข้มข้นของโอโซน
UFL มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย ใช้สำหรับฆ่าเชื้อหอผู้ป่วยขนาดใหญ่ ผลิตภัณฑ์อาหาร, น้ำ.
ความเข้มของรังสียูวีถูกกำหนดโดยวิธีโฟโตเคมีคอลโดยปริมาณของกรดออกซาลิกที่สลายตัวภายใต้อิทธิพลของรังสียูวีในหลอดทดลองควอทซ์ (แก้วธรรมดาไม่ส่งผ่านแสง UV) ความเข้มของรังสียูวียังถูกกำหนดโดยเครื่องวัดอัลตราไวโอเลตอีกด้วย เพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์ รังสีอัลตราไวโอเลตจะวัดเป็นไบโอโดส