Күн біз үшін Жерде маңызды рөл атқарады. Ол планетаны және ондағы барлық нәрсені жарық пен жылу сияқты маңызды факторлармен қамтамасыз етеді. Бірақ күн радиациясы, күн сәулесінің спектрі деген не, мұның бәрі бізге және жалпы жаһандық климатқа қалай әсер етеді?
Күн радиациясы дегеніміз не?
Сәулелену деген сөзді ойлағанда әдетте жаман ойлар ойға келеді. Бірақ күн радиациясы шын мәнінде өте жақсы нәрсе - бұл күн сәулесі! Жер бетіндегі әрбір тіршілік иесі оған тәуелді. Ол өмір сүру үшін қажет, планетаны жылытады, өсімдіктерді тамақпен қамтамасыз етеді.
Күн радиациясы - бұл күннен келетін барлық жарық пен энергия және оның әртүрлі формалары бар. Электромагниттік спектрде күн шығаратын жарық толқындарының әртүрлі типтері ажыратылады. Олар мұхиттағы толқындар сияқты: олар жоғары-төмен және бір жерден екінші жерге жылжиды. Күнді зерттеу спектрі әртүрлі қарқындылыққа ие болуы мүмкін. Айырмауультракүлгін, көрінетін және инфрақызыл сәулелер.
Жарық энергияны қозғайды
Күн радиациясының спектрі бейнелі түрде фортепиано пернетақтасына ұқсайды. Оның бір ұшында төмен ноталар болса, екінші ұшында жоғары ноталар бар. Бұл электромагниттік спектрге де қатысты. Бір ұшы төмен жиіліктерге ие, ал екінші ұшы жоғары жиіліктерге ие. Төмен жиілікті толқындар белгілі бір уақыт аралығында ұзақ болады. Бұл радар, теледидар және радиотолқындар сияқты заттар. Жоғары жиілікті сәулелер – қысқа толқын ұзындығы бар жоғары энергиялы толқындар. Бұл толқын ұзындығының өзі берілген уақыт кезеңі үшін өте қысқа екенін білдіреді. Бұл, мысалы, гамма сәулелері, рентген және ультракүлгін сәулелер.
Оны былай ойлауға болады: төмен жиілікті толқындар бірте-бірте көтерілетін төбеге көтерілу сияқты, ал жоғары жиілікті толқындар тік, дерлік тік төбеден жылдам көтерілу сияқты. Әр төбенің биіктігі бірдей. Электромагниттік толқынның жиілігі оның қанша энергия тасымалдайтынын анықтайды. Ұзынырақ, сондықтан жиіліктері төмен электромагниттік толқындар толқын ұзындығы қысқа және жиіліктері жоғары электромагниттік толқындарға қарағанда әлдеқайда аз энергияны тасымалдайды.
Сондықтан рентген және ультракүлгін сәулелер қауіпті болуы мүмкін. Олар соншалықты көп энергияны тасымалдайды, егер олар сіздің денеңізге енсе, олар жасушаларды зақымдауы және қатерлі ісік және ДНҚ өзгерістері сияқты проблемаларды тудыруы мүмкін. Энергияны әлдеқайда аз тасымалдайтын радио және инфрақызыл толқындар іс жүзінде ешқандай әсер етпейдібізге әсер етпейді. Бұл жақсы, өйткені сіз стереоды қосу арқылы өзіңізді қауіп төндіргіңіз келмейді.
Біз және басқа жануарлар өз көзімізбен көре алатын көрінетін жарық спектрдің ортасында дерлік орналасқан. Біз басқа толқындарды көрмейміз, бірақ бұл олардың жоқ екенін білдірмейді. Шын мәнінде, жәндіктер ультракүлгін сәулелерді көре алады, бірақ біздің көзге көрінетін сәулемізді емес. Гүлдер бізге қарағанда олар үшін мүлдем басқаша көрінеді және бұл оларға қай өсімдіктерге бару керектігін және қайсысынан аулақ болу керектігін білуге көмектеседі.
Барлық энергия көзі
Біз күн сәулесін кәдімгідей қабылдаймыз, бірақ бұл міндетті емес, өйткені, шын мәнінде, Жердегі барлық энергия біздің күн жүйесінің орталығында орналасқан осы үлкен, жарық жұлдызға байланысты. Біз оның ішінде болған кезде де атмосфераға алғыс айтуымыз керек, өйткені ол бізге жеткенше радиацияның бір бөлігін сіңіреді. Бұл маңызды тепе-теңдік: тым көп күн сәулесі және Жер тым аз қызады және ол қатып қалады.
Атмосфера арқылы өтіп, Жер бетіне жақын күн радиациясының спектрі әртүрлі формада энергия береді. Алдымен оны тасымалдаудың әртүрлі жолдарын қарастырайық:
- Өткізгіштік (өткізгіштік) энергияның тікелей жанасудан тасымалдануы. Тұмшапештің қолғабын киюді ұмытып кеткендіктен, қолыңызды ыстық табамен күйдіріп жіберсеңіз, бұл өткізгіштік. Ыдыс жылуды тікелей жанасу арқылы қолыңызға береді. Сондай-ақ, таңертең сіздің аяқтарыңыз ваннадағы суық плиткаларға тигенде, олар тікелей жанасу арқылы жылуды еденге береді -әрекеттегі өткізгіштік.
- Сұйықтықтағы токтар арқылы энергияның тасымалдануы диссипация. Бұл газ болуы мүмкін, бірақ процесс бәрібір бірдей. Сұйықтықты қыздырған кезде молекулалар қозып, дисперсті және тығыздығы аз болады, сондықтан олар көтерілуге бейім. Салқындаған кезде олар қайтадан құлап, ұялы ток жолын жасайды.
- Сәулелену (сәулелену) – энергияның электромагниттік толқындар түрінде тасымалдануы. Оттың жанында отыру және одан сізге сәуле шашатын жылылықты сезіну қаншалықты жақсы екенін ойлаңыз - бұл радиация. Радиотолқындар, жарық және жылу толқындары ешбір материалдың көмегінсіз бір жерден екінші жерге тарай алады.
Күн радиациясының негізгі спектрлері
Күннің сәулеленуі әртүрлі: рентген сәулелерінен радиотолқындарға дейін. Күн энергиясы жарық пен жылу болып табылады. Оның құрамы:
- 6-7% ультракүлгін сәулесі,
- көрінетін жарықтың шамамен 42%,
- 51% NIR.
Тәулігіне көп сағат бойы теңіз деңгейінде бір шаршы метрге 1 киловатт қарқындылықпен күн энергиясын аламыз. Сәулеленудің жартысы электромагниттік спектрдің көрінетін қысқа толқынды бөлігінде. Қалған жартысы жақын инфрақызыл сәуледе, ал аздап ультракүлгін сәуледе.
УК-сәулелену
Бұл күн спектріндегі ультракүлгін сәулелену, басқаларға қарағанда қарқындылығы жоғары: 300-400 нм-ге дейін. Бұл радиацияның атмосфера сіңірмейтін бөлігіұзақ уақыт бойы күн сәулесінде болған адамдар үшін күннің күйіп қалуын немесе күйдіруді тудырады. Күн сәулесіндегі ультракүлгін сәулелену денсаулыққа оң және теріс әсер етеді. Бұл D витаминінің негізгі көзі.
Көрінетін сәулелену
Күн спектріндегі көрінетін радиацияның орташа қарқындылығы бар. Ағынның сандық бағасы және оның электромагниттік спектрдің көрінетін және жақын инфрақызыл диапазондарындағы спектрлік таралуының вариациялары күн-жердегі әсерлерді зерттеуде үлкен қызығушылық тудырады. 380 мен 780 нм аралығындағы диапазон жай көзге көрінеді.
Себебі күн радиациясының энергиясының көп бөлігі осы диапазонда шоғырланған және ол Жер атмосферасының жылулық тепе-теңдігін анықтайды. Күн сәулесі фотосинтез процесінің негізгі факторы болып табылады, оны өсімдіктер мен басқа автотрофты организмдер жарық энергиясын денеге отын ретінде пайдалануға болатын химиялық энергияға айналдыру үшін пайдаланады.
Инфрақызыл сәуле
700нм мен 1000000нм (1мм) аралығындағы инфрақызыл спектрде Жерге келетін электромагниттік сәулеленудің маңызды бөлігі бар. Күн спектріндегі инфрақызыл сәулелер қарқындылықтың үш түріне ие. Ғалымдар бұл диапазонды толқын ұзындығына қарай 3 түрге бөледі:
- A: 700-1400 нм.
- B: 1400-3000 нм.
- C: 3000-1мм.
Қорытынды
Көпжануарлардың (адамдарды қоса алғанда) сезімталдығы шамамен 400-700 нм диапазонында, ал адамдарда қолдануға болатын түсті көру спектрі, мысалы, шамамен 450-650 нм. Күн батқанда және күн шыққанда пайда болатын әсерлерден басқа, спектрлік құрам ең алдымен күн сәулесінің жерге түсу жолына байланысты өзгереді.
Екі апта сайын Күн планетамызды жыл бойына жеткілікті энергиямен қамтамасыз етеді. Осыған байланысты күн радиациясы баламалы энергия көзі ретінде қарастырылуда.
