הכל על קרינת השמש. סך קרינת השמש

קרינת השמש, הכוללת אורכי גל אלקטרומגנטיים הנמוכים מ-4 מיקרומטר 1, נקראת בדרך כלל קרינת גלים קצרים במטאורולוגיה. בספקטרום השמש, אולטרה סגול (< 400 нм), видимую (= 400…760 нм) и инфракрасную (>חלקים של 760 ננומטר.

קרינת השמש המגיעה ישירות מדיסקת השמש נקראת קרינת שמש ישירה S. היא מאופיינת בדרך כלל בעוצמה, כלומר, כמות אנרגיית הקרינה בקלוריות העוברת בדקה אחת דרך 1 סמ"ר של אזור הממוקם בניצב לקרני השמש.

עוצמת קרינת השמש הישירה הנכנסת לגבול העליון של האטמוספירה של כדור הארץ נקראת קבוע השמש S 0 . זה בערך 2 cal/cm2 דקות. על פני כדור הארץ, קרינת השמש הישירה תמיד נמוכה בהרבה מערך זה, שכן, במעבר באטמוספירה, אנרגיית השמש שלה נחלשת עקב קליטה ופיזור על ידי מולקולות אוויר וחלקיקים מרחפים (גרגרי אבק, טיפות, גבישים). הנחתה של קרינת השמש הישירה על ידי האטמוספירה מאופיינת במקדם הנחתה a או במקדם השקיפות sp.

כדי לחשב את קרינת השמש הישירה הנופלת על משטח מאונך, בדרך כלל משתמשים בנוסחת בוגר:

					Sm S0 pm m ,

כאשר S m הוא קרינת שמש ישירה, cal cm-2 min-1, במסה נתונה של האטמוספירה; S 0 הוא קבוע השמש; p t הוא מקדם השקיפות למסה נתונה של האטמוספירה;

	קרניים; M			בערכים נמוכים של גובה השמש (h		< 100 ) мас-
		חטא ח

sa לא לפי הנוסחה, אלא לפי טבלת Bemporada. מהנוסחה (3.1) עולה כי

					או p = ה
קרינת שמש ישירה הנופלת על האופקי
משטח S" , מחושב על ידי הנוסחה
			S = S sin h .,

1 1 מיקרומטר = 10-3 ננומטר = 10-6 מ'. מיקרומטרים נקראים גם מיקרונים, וננומטרים נקראים מילימיקרונים. 1 ננומטר = 10-9 מ'.

כאשר h הוא גובה השמש מעל האופק.

הקרינה המגיעה אל פני כדור הארץ מכל נקודות הרקיע נקראת מפוזרת D. סכום קרינת השמש הישירה והמפוזרת המגיעה אל פני כדור הארץ האופקי הוא סך קרינת השמש Q:

Q = S" + D. (3.4)

סך הקרינה שהגיעה אל פני כדור הארץ, המוחזרת חלקית ממנו, יוצרת קרינה מוחזרת R המופנית משטח כדור הארץ לאטמוספירה. שאר קרינת השמש הכוללת נספגת על ידי פני כדור הארץ. היחס בין הקרינה המוחזרת משטח כדור הארץ לסך הקרינה הנכנסת נקרא albedoA.

הערך של A R מאפיין את ההשתקפות של כדור הארץ

משטח. זה מבוטא כשבריר מיחידה או אחוז. ההבדל בין הקרינה הכוללת והמוחזרת נקרא קרינה נספגת, או מאזן הקרינה הקצרה של פני כדור הארץ B ל:

פני כדור הארץ והאטמוספרה של כדור הארץ, כמו כל הגופים עם טמפרטורה מעל האפס המוחלט, פולטים גם קרינה, הנקראת בדרך כלל קרינה ארוכת גלים. אורכי הגל שלו הם בערך

4 עד 100 מיקרומטר.

קרינה עצמית של פני כדור הארץ, על פי חוק סטפן-בולצמן, היא פרופורציונלית לחזקה הרביעית של הטמפרטורה המוחלטת שלו.

ת:
Ez \u003d T4,

שבו = 0.814 10-10 cal/cm2 min deg4 קבוע Stefan-Boltzmann; פליטות יחסית של המשטח הפעיל: לרוב המשטחים הטבעיים 0.95.

קרינה אטמוספרית מופנית הן לכדור הארץ והן לחלל העולם. החלק של הקרינה האטמוספרית ארוכת הגל המופנה כלפי מטה ומגיע אל פני כדור הארץ נקרא קרינת הנגד של האטמוספירה ומסומן E a.

ההבדל בין הקרינה העצמית של פני כדור הארץ E s לבין הקרינה הנגדית של האטמוספירה E a נקראת הקרינה האפקטיבית

משטח אדמה E eff:
E eff \u003d E ze a.

הערך של E eff , שנלקח עם הסימן ההפוך, הוא האיזון של קרינה ארוכת גלים על פני כדור הארץ V d .

ההבדל בין כל הקרינה הנכנסת וכל הקרינה היוצאת נקרא

3.1. מכשירים למדידת איזון קרינה

ו המרכיבים שלה

כדי למדוד את עוצמת אנרגיית הקרינה, נעשה שימוש במכשירים אקטינומטריים בעיצובים שונים. התקנים הם מוחלטים ויחסיים. עבור מכשירים אבסולוטיים, קריאות מתקבלות מיד ביחידות תרמיות, ועבור מכשירים יחסיים, באלה יחסיים, לכן, עבור מכשירים כאלה, יש צורך לדעת את מקדמי ההמרה למעבר ליחידות תרמיות.

מכשירים אבסולוטיים מורכבים למדי מבחינת עיצוב וטיפול ואינם נמצאים בשימוש נרחב. הם משמשים בעיקר לאימות של מכשירים יחסיים. בתכנון של מכשירים יחסיים, נעשה לרוב שימוש בשיטה התרמו-אלקטרית, המבוססת על התלות של עוצמת הזרם התרמי בהפרש הטמפרטורה בין הצמתים.

המקלט של מכשירים תרמו-אלקטריים הם תרמופילים העשויים מצמתים של שתי מתכות (איור 3.1). הפרש הטמפרטורה בין הצמתים נוצר כתוצאה מהספיגה השונה של הצמתים או

ואנומטר 3. במקרה השני, הפרש הטמפרטורה של הצמתים מושג על ידי הצללת חלק (צומת 3) והקרנת אחרים (צומת 2) בקרינת שמש. מכיוון שהפרש הטמפרטורה בין הצמתים נקבע על ידי קרינת השמש הנכנסת, עוצמתה תהיה פרופורציונלית לעוצמת הזרם התרמו-אלקטרי:

כאשר N הוא הסטייה של מחט הגלוונומטר; a הוא מקדם ההמרה, cal / cm2 min.

לפיכך, כדי לבטא את עוצמת הקרינה ביחידות תרמיות, יש צורך להכפיל את קריאות הגלוונומטר במקדם המרה.

מקדם ההמרה לזוג מכשיר תרמואלקטרי - גלוונומטר נקבע בהשוואה למכשיר בקרה או מחושב מהמאפיינים החשמליים הכלולים בתעודות הגלוונומטר וההתקן האקטינומטרי, בדיוק של 0.0001 קלונומטר/ס"מ דקה לפי הנוסחה

				(R bR rR ext),

כאשר a הוא מקדם המרה; ערך החלוקה בקנה מידה של הגלוונומטר, mA; רגישות k של ההתקן התרמו-אלקטרי, מילי-וולט ל-1 cal/cm2 min; התנגדות R b של הטרמופיל, אוהם; R r התנגדות פנימית של הגלוונומטר, אוהם; R להוסיף התנגדות נוספת של הגלוונומטר , אוהם.

אקטינומטר תרמי AT-50 משמש למדידת קרינת שמש ישירה.

מכשיר אקטינומטר.המקלט של האקטינומטר הוא דיסק1 עשוי נייר כסף (איור 3.2). בצד הפונה לשמש הדסקית מושחרת, ובצד השני מודבקים אליו צמתים פנימיים2 של תרמו-כוכב עשוי מנגנין וקונסטנטן, המורכב מ-36 תרמו-אלמנטים, באמצעות אטם נייר מבודד (רק שבעה תרמו-אלמנטים הם מוצג בתרשים). צמתים חיצוניים של 3 כוכבים תרמיים דרך נייר בידוד

אורז. 3.2. מעגל כוכבים תרמי

בנייה 5 מודבקות לדיסק הנחושת4. על ידי-

בנות אקטינומטרהאחרון ממוקם במארז נחושת מסיבי עם סוגריים שאליהם מחוברים

מוביל תרמופיל וחוטים רכים 6 (איור 3.3).

המארז עם סוגריים נסגר על ידי מעטפת 7, קבוע עם אום8, ומחובר עם בורג10 לצינור מדידה9. ישנן חמש דיאפרגמות בתוך הצינור, מסודרות בסדר יורד של קוטרן מ-20 עד 10 מ"מ לכיוון הגוף. הדיאפרגמות מוחזקות על ידי מנקים שטוחים וקפיציים המותקנות בין הגוף לדאפרגמה הקטנה ביותר. מבפנים הדיאפרגמה מושחרים.

בקצות הצינור ישנן טבעות 12 ו-13 לכיוון האקטינומטר לשמש. לטבעת 13 יש חור ולטבעת 12 יש נקודה. בהתקנה נכונה, אלומת האור העוברת דרך החור צריכה ליפול בדיוק על נקודת הטבעת12. הצינור סגור עם מכסה נשלף11, המשמש לקביעת מיקום האפס של הגלוונומטר ומגן על המקלט מפני זיהום.

הצינור 9 ​​מחובר למעמד 14 הקבוע על רמה 16 על ידי מעמד פרלקסי 17. כדי לקבוע את ציר החצובה לפי קו הרוחב של המקום, נעשה שימוש בסולם18 עם חלוקות, סיכון19 ובורג20.

הַתקָנָה. ראשית, ציר החצובה נקבע בהתאם לקו הרוחב של אתר התצפית. לשם כך, על ידי שחרור הבורג20, סובב את ציר החצובה עד שחלוקת הסולם18 תואמת, בהתאמה ל

נתון קו רוחב, עם סיכון של 19 ו אורז. 3.3 טרמו-אלקטרילתקן את הציר במצב זה

אקטינומטר AT-50

מכוני מחקר. לאחר מכן האקטינומטר מותקן על מעמד אופקי כך שהחץ על הרמה מכוון לצפון, ולאחר הסרת הכיסוי, כוון אותו לשמש על ידי שחרור הבורג 23 וסיבוב הידית 22; הצינור 9 ​​מסובב עד שקרן האור דרך החור בטבעת 13 פוגעת בנקודת הטבעת 12. לאחר מכן, החוטים של האקטינומטר עם הכיסוי פתוח11 מחוברים למסופי הגלוונומטר (+) ו- (C), תוך התבוננות בקוטביות. אם מחט הגלוונומטר סוטה מעבר לאפס, החוטים מתהפכים.

תצפיות. דקה אחת לפני תחילת התצפית, נבדקת התקנת מקלט האקטינומטר בשמש. לאחר מכן, המכסה נסגר ומצב האפס N 0 נקרא באמצעות הגלוונומטר. לאחר מכן מסירים את המכסה, בודקים את דיוק הכוונה לשמש וסופרים את קריאות הגלוונומטר 3 פעמים במרווח של 10-15 שניות (N 1 , N 2 , N 3 ) והטמפרטורה על הגלוונומטר. לאחר תצפיות, המכשיר נסגר עם מכסה המארז.

עיבוד תצפיות.משלוש קריאות על הגלוונומטר, הערך הממוצע של N c נמצא בדיוק של 0.1:

N עם N 1N 2N 3. 3

כדי לקבל קריאה מתוקנת N לערך הממוצע N, מוכנס תיקון סולם N, תיקון לטמפרטורה N t מתעודת הכיול של הגלוונומטר ומצב האפס מופחת N 0:

N N Nt N0 .

כדי לבטא את עוצמת קרינת השמש S בקל / cm2 דקות, קריאות הגלוונומטר N מוכפלות במקדם ההמרה:

עוצמת קרינת השמש הישירה על משטח אופקי מחושבת על ידי נוסחה (3.3).

ניתן לקבוע את גובה השמש מעל האופק h ו-sinh באמצעות המשוואה

sin h = sin sin + cos cos cos,

היכן קו הרוחב של אתר התצפית; צניחה של השמש ליום נתון (נספח 9); זווית השעה של השמש נמדדת משעות הצהריים האמיתיות. הוא נקבע לפי הזמן האמיתי של אמצע התצפיות: t st = 15(t st 12h).

פירנומטר תרמי P-3x3 משמש למדידת קרינת שמש מפוזרת וסך הכל.

מכשיר פירנומטר (איור 3.4).

החלק הקולט של הפירנומטר הוא סוללה תרמו-אלקטרית 1 המורכבת מ-87 אלמנטים תרמויים של מנגנין וקסטנטן. רצועות מנגנין וקונסטנטן באורך 10 מ"מ מולחמות זו לזו ברציפות וממוקמות בריבוע של 3X3 ס"מ כך שהצמתים ממוקמים באמצע ובפינות. מבחוץ, פני התרמופיל מכוסים בפיח ובמגנזיה. הצמתים הזוגיים של התרמופיל צבועים בלבן, והמוזר

- בשחור. ספא מסודרים כך

אזורים שחורים ולבנים מתחלפים פנימה

אורז. 3.4. פירנומטר תרמי P-3x3

דפוס לוח שחמט. באמצעות אטם נייר מבודד, התרמופיל מחובר לצלעות של אריח 2 המוברג לגוף 3.

בשל הקליטה השונה של קרינת השמש, נוצר הפרש טמפרטורה בין הצמתים השחור ללבן, ולכן נוצר זרם תרמי במעגל. הלידים מהתרמופיל מחוברים לטרמינלים 4, אליהם מחוברים החוטים המחברים את הפירנומטר עם הגלוונומטר.

הגוף סגור מלמעלה עם מכסה חצי כדורי זכוכית 5 כדי להגן על התרמופיל מפני רוח ומשקעים. כדי להגן על התרמופיל ומכסה הזכוכית מפני התעבות אפשרי של אדי מים, ישנו מייבש זכוכית6 עם בולם לחות כימי (מתכת נתרן, סיליקה ג'ל וכו') בחלק התחתון של המארז.

המארז עם תרמופיל וכיפת זכוכית מהווה את ראש הפירנומטר, המוברג למעמד 7, מהדק בחצובה 8 באמצעות בורג 9. החצובה מותקנת על בסיס המארז ויש לה שני ברגים מקבעים 10 . בעת מדידת קרינה מפוזרת או כוללת, הפירנומטר מותקן אופקית בהתאם לרמה11 על ידי סיבוב הברגים10.

כדי להצל את ראש הפירנומטר מאור שמש ישיר, נעשה שימוש במסך צל, שקוטרו שווה לקוטר מכסה הזכוכית. מסך הצל מותקן על צינור 14, המחובר באמצעות בורג 13 למוט אופקי 12.

כאשר מקלט הפירנומטר מוצל במסך צל, נמדדת קרינה מפוזרת וללא הצללה נמדדת קרינה כוללת.

כדי לקבוע את מיקום האפס של מחט הגלוונומטר, כמו גם כדי להגן על מכסה הזכוכית מנזק, ראש הפירנומטר נסגר בכיסוי מתכת 16.

הַתקָנָה. המכשיר מותקן בשטח פתוח. לפני התבוננות בודקים הימצאות חומר היבש במייבש הזכוכית (יש למלא 1/3 מהמייבש בחומר היבש). ואז הצינור 14 עם מסך צל 15 מחובר למוט 12 עם בורג 13.

הפירנומטר מופנה תמיד לכיוון השמש כאשר אותו צד מסומן במספר על הראש. כדי להפנות את ראש הפירנומטר עם מספר לכיוון השמש, בורג 9 משוחרר מעט ומקובע במצב זה.

האופקיות של התרמופיל נבדקת ברמה 11, ובמקרה של הפרה, היא מותאמת עם ברגי קבע 10.

גלוונומטר למדידת עוצמת הזרם התרמי מותקן בצד הצפוני של הפירנומטר במרחק כזה שהצופה, בעת הקריאה, אינו מצל על הפירנומטר לא רק מאור שמש ישיר.

קרניים, אלא גם מחלקים מהשמים. חיבור נכון של הפירנומטר לגלוונומטר נבדק כשהכיסוי של הפירנומטר הוסר וכלוב הגלוונומטר משוחרר. כאשר החץ סוטה מעבר לאפס, מאזני החוט מתחלפים.

תצפיות. מיד לפני התצפית יש לבדוק התקנה נכונה של המכשיר מבחינת מפלס ויחסית לשמש. כדי לקרוא את מיקום האפס של הגלוונומטר, ראש הפירנומטר סגור במכסה16 ונרשמות קריאות הגלוונומטר N 0. לאחר מכן, כיסוי הפירנומטר מוסר ונלקחת סדרה של קריאות במרווח של 10-15 שניות.

ראשית, קריאות הגלוונומטר נספרות בעזרת פירנומטר מוצל כדי לקבוע את הקרינה המפוזרת N 1, N 2, N 3, ולאחר מכן - במצב לא מוצל (מסך הצל מורידים על ידי שחרור הבורג13) כדי לקבוע את סך הקרינה N 4, N 5, N 6. לאחר תצפיות, הצינור עם מסך הצללים מוברג והפירנומטר נסגר עם מכסה המארז.

עיבוד תצפיות.מתוך סדרה של קריאות בגלונומטר עבור כל סוג קרינה, נקבעים הערכים הממוצעים של N D ו-NQ:

			N 1N 2N 3					N 4N 5N 6

לאחר מכן מתקבלים הערכים המתוקנים של N D ו- N Q. לשם כך, תיקוני קנה המידה N D ו- N Q נקבעים מהערכים הממוצעים מתעודת האימות של הגלוונומטר וחסרת קריאת הכדור של הגלוונומטר:

ND ND N N0 , NQ NQ N N0 .

כדי לקבוע את עוצמת הקרינה המפוזרת D בקל / cm2 דקות, יש צורך להכפיל את קריאות הגלוונומטר N D במקדם ההמרה:

D = N.D.

כדי לקבוע את סך הקרינה Q בקל / cm2 דקות, מוצג גם מקדם תיקון לגובה השמש F h. מקדם תיקון זה ניתן בתעודת האימות בצורה של גרף: האבשיסה מציגה את גובה השמש מעל האופק, והאורדינטה מציגה את מקדם התיקון.

בהתחשב במקדם התיקון לגובה השמש, סה"כ הקרינה נקבעת על ידי הנוסחה

Q = a (NQ ND )Fh + ND .

כאשר צופים בפירנומטר, ניתן לחשב את עוצמת הקרינה הישירה למשטח אופקי גם כהפרש בין סך הקרינה המפוזרת:

אלבדומטר תרמו-אלקטרי נוסע AP-3x3 מיועד

chen למדידה בתנאי שדה של קרינה כוללת, מפוזרת ומוחזרת. בפועל, הוא משמש בעיקר למדידת האלבדו של המשטח הפעיל.

מכשיר אלבדומטר.המקלט של האלבדומטר (איור 3.5) הוא ראש הפיראנומטר 1, המוברג על השרוול 2 לצינור 3 עם מתלה גימבלי 4 וידית 5. על ידי סיבוב הכפתור ב-180 מעלות, ניתן להפנות את המקלט כלפי מעלה למדידת קרינת גל קצר נכנסת ולמטה למדידת קרינת גל קצר מוחזרת. על מנת שהצינור יהיה במצב אנכי מחליק על המוט שבתוכו משקולת מיוחדת שתמיד נעה מטה כאשר המכשיר מסובב. כדי להפחית זעזועים בעת סיבוב המכשיר, ממוקמים רפידות גומי6 בקצות הצינור.

בפירוק המכשיר מותקן על בסיס מארז מתכת.

	הַתקָנָה. לפני התבוננות עם
	מארז, הסר את הראש, הצינור,
	ידית והברגה יחד: ראש-
	ku מוברגת לצינור, והידית ל
	השעיה קרדן. כדי לא לכלול רדיו
	מה שיכול להשתקף מההתבוננות עצמה.
	נותן, הידית מותקנת על עץ
	מוט באורך של כ-2 מ'.	אורז. 3.5. קמפינג אלבדומטר
	האלבדומטר מחובר עם רך
	חוטים לגלונומטר על המסופים (+) ו

(ג) כשהמקלט פתוח ומהדק הגלוונומטר משוחרר. אם מחט הגלוונומטר עוברת את האפס, החוטים מתהפכים.

בתצפיות באתר קבוע מותקן מקלט האלבדומטר בגובה של 1-1.5 מ' מעל פני השטח הפעילים, ובשדות חקלאיים - במרחק של 0.5 מ' מהמפלס העליון של כיסוי הצמחייה. בעת מדידת קרינה כוללת ומפוזרת, ראש האלבדומטר מופנה עם מספרו לכיוון השמש.

תצפיות. נקודת האפס מסומנת 3 דקות לפני תחילת התצפיות. לשם כך, ראש האלבדומטר סגור במכסה וקוראים את קריאות הגלוונומטר N 0. לאחר מכן פותחים את המכסה ומבצעים שלוש קריאות על הגלוונומטר עם מיקום מקלט האלבדומטר למעלה כדי למדוד את סך הקרינה הנכנסת: N 1 , N 2 , N 3 . לאחר הקריאה השלישית, מטה את המקלט ולאחר דקה אחת מתבצעות שלוש קריאות למדידת הקרינה המוחזרת: N 4 , N 5 , N 6 . לאחר מכן, המקלט מופעל שוב ולאחר דקה אחת, נלקחות שלוש קריאות נוספות למדידת הקרינה הכוללת הנכנסת: N 7, N 8, N 9. לאחר סיום סדרת קריאות, המקלט נסגר במכסה.

עיבוד תצפיות.ראשית, חשב את הקריאות הממוצעות על הגלוונומטר עבור כל סוג של קרינה NQ ו-N Rk:

N Q N 1N 2N 3N 7N 8N 9, 6

N Rk N 4N 5N 6. 3

לאחר מכן, מוכנס תיקון סולם לערכים הממוצעים מתעודת האימות N Q ו- N Rk, מקום האפס N 0 מופחת והערכים המתוקנים N Q ו- N Rk נקבעים:

N QN QN N 0 , N RkN RkN N 0 .

מכיוון שהאלבדו מתבטא כיחס בין הקרינה המוחזרת לסך הקרינה, מקדם ההמרה מופחת והאלבדו מחושב כיחס בין קריאות הגלוונומטר המתוקנות בעת מדידת קרינה מוחזרת וסך הקרינה (באחוזים):

האלבדומטר הוא המכשיר המגוון ביותר. בנוכחות גורם המרה, הם יכולים לקבוע את סך הקרינה, מפוזרת, מוחזרת, ולחשב קרינה ישירה למשטח אופקי. בעת התבוננות בקרינה מפוזרת, יש צורך להשתמש במסך צל כדי להגן על המקלט מאור שמש ישיר.

מד איזון טרמו-אלקטרי M-10 משמש למדידה

של מאזן הקרינה הבסיסי, או קרינה שיורית, שהיא הסכום האלגברי של כל סוגי הקרינה הנכנסת ומאבדת פני השטח הזה. החלק הנכנס של הקרינה מורכב מקרינה ישירה למשטח אופקי S ", קרינה מפוזרת D וקרינה אטמוספרית E א. חלק ההוצאה של מאזן הקרינה, או הקרינה היוצאת, מוחזר קרינה קצרת גל R K וקרינה ארוכת גלים. של כדור הארץ E 3.

פעולתו של מד האיזון מבוססת על הפיכת שטפי קרינה לכוח תרמו-אלקטרו-מוטיבי באמצעות תרמופיל.

הכוח האלקטרו-מוטיבי הנוצר בעמוד התרמו הוא פרופורציונלי להפרש הטמפרטורה בין המקלטים העליונים והתחתונים של מד האיזון. מכיוון שטמפרטורת המקלטים תלויה בקרינה הנכנסת והיוצאת, גם הכוח האלקטרו-מוטיבי יהיה פרופורציונלי להפרש בשטפי הקרינה המגיעים מלמעלה ומתחת למקלטים.

מאזן הקרינה B כאשר נמדד על ידי מד איזון מבוטא במשוואה

קריאות N גלוונומטר; k הוא גורם תיקון הלוקח בחשבון את השפעת מהירות הרוח (טבלה 3.1).

טבלה 3.1

גורם תיקון k (דוגמה)

מהירות הרוח,

אֶמְצָעִי מְתַקֵן

מכפיל ק

קריאות מד איזון, כפול מקדם תיקון המתאים למהירות רוח נתונה, מופחתים לקריאות מד איזון ברוגע.

מכשיר מד איזון(איור 3.6). המקלט של מד האיזון הוא שני לוחות נחושת דקים מושחרים 1 ו-2, בצורת ריבוע עם דופן של 48 מ"מ. מבפנים, צמתים 3, 4 תרמופילים מודבקים אליהם באמצעות מרווחי נייר. הצמתים נוצרים על ידי סלילים של סרט קבוע הכרוך סביב מוט נחושת5. כל סיבוב של הסרט מצופה חצי כסף. ההתחלה והסוף של שכבת הכסף משמשים כצמתים תרמיים. צמתים זוגיים מודבקים למעלה, וצמתים מוזרים

ניי לצלחת התחתונה. התרמופיל כולו מורכב מעשרה מוטות, שכל אחד מהם כרוך ב-32-33 סיבובים. המקלט של מד האיזון ממוקם במארז6 בצורת דיסק בקוטר 96 מ"מ ובעובי של 4 מ"מ. המארז מחובר לידית7, שדרכה מועברים מובילים8 מהתרמופיל. מד איזון עם מפרק כדורי

	ov 9 מותקן על pa-
	nelke 10 . מצורף לפאנל
	סְחַרחַר				צירים
	מוט 11 עם מסך 12, אשר
		מגן		מַקְלֵט
	אור שמש ישיר. בְּ
	יישום המסך על המוט,
	גלוי ממרכז המקלט
	בזווית של 10 מעלות, אור שמש ישיר
		קרינה אינה נכללת
	קריאות מד איזון,
	משפר את דיוק המדידה,
	אבל במקרה הזה העוצמה
			סוֹלָרִי		קְרִינָה
	יש למדוד בנפרד
אורז. 3.6. תרמו-אלקטרי	אקטינומטר. מקרה 13 הגנה
מד איזון M-10	מגן על מד האיזון מפני משקעים ו

הַתקָנָה. המכשיר מחובר עם שקע לקצה רצועת עץ בגובה 1.5 מ' מהקרקע. המקלט מותקן תמיד אופקית עם אותו צד קולט כלפי מעלה, מסומן על המכשיר עם המספר 1. המוליכים מהתרמופיל מחוברים לגלוונומטר.

ברוב המקרים מד האיזון מוצל במסך מקרינת שמש ישירה. לכן, על אותה מסילה מותקן אקטינומטר עם מד איזון למדידת קרינת שמש ישירה. כדי לקחת בחשבון את השפעת מהירות הרוח בגובה מד האיזון ובמרחק קטן ממנו, מותקן מד רוח.

תצפיות. 3 דקות לפני תחילת התצפית נקבעת נקודת האפס של מד האיזון N 0. זה נעשה עם מעגל פתוח. לאחר מכן מחברים את מד האיזון לגלונומטר כך שמחט הגלוונומטר סוטה ימינה, ומבוצעות שלוש קריאות במד האיזון N 1, N 2, N 3 ובו זמנית שלוש קריאות במד הרוח 1, 2, 3 . אם מד האיזון מותקן עם מסך צל, אז לאחר הקריאה הראשונה והשנייה במד האיזון, מתבצעות שתי קריאות באקטינומטר

הדיסק הסולארי המסנוור בכל עת הלהיב את מוחם של אנשים, שימש כנושא פורה לאגדות ולמיתוסים. מאז ימי קדם, אנשים ניחשו על השפעתו על כדור הארץ. כמה קרובים היו אבותינו הרחוקים לאמת. זו האנרגיה הזוהרת של השמש שאנו חייבים את קיומם של חיים על פני כדור הארץ.

מהי הקרינה הרדיואקטיבית של האור שלנו וכיצד היא משפיעה על תהליכים ארציים?

מהי קרינת השמש

קרינת השמש היא שילוב של חומר שמש ואנרגיה הנכנסת לכדור הארץ. האנרגיה מתפשטת בצורה של גלים אלקטרומגנטיים במהירות של 300 אלף קילומטרים לשנייה, עוברת באטמוספירה ומגיעה לכדור הארץ תוך 8 דקות. טווח הגלים המשתתפים ב"מרתון" זה רחב מאוד - מגלי רדיו ועד קרני רנטגן, כולל החלק הנראה של הספקטרום. פני כדור הארץ נמצאים בהשפעה ישירה ומפוזרת על ידי האטמוספירה של כדור הארץ, קרני השמש. הפיזור של קרניים כחולות-כחולות באטמוספירה הוא שמסביר את כחול השמיים ביום בהיר. הצבע הצהוב-כתום של דיסקת השמש נובע מכך שהגלים המתאימים לה עוברים כמעט ללא פיזור.

באיחור של 2-3 ימים מגיעה "רוח השמש" לכדור הארץ, המהווה המשך של קורונה השמש ומורכבת מגרעיני אטומים של יסודות קלים (מימן והליום), וכן אלקטרונים. זה די טבעי שלקרינת השמש יש השפעה חזקה על גוף האדם.

השפעת קרינת השמש על גוף האדם

הספקטרום האלקטרומגנטי של קרינת השמש מורכב מחלקים אינפרא אדום, גלוי ואולטרה סגול. מכיוון שלקוואנטות שלהם יש אנרגיות שונות, יש להן מגוון השפעות על אדם.

תאורה פנימית

גם המשמעות ההיגיינית של קרינת השמש גבוהה ביותר. מכיוון שאור נראה הוא גורם מכריע בקבלת מידע על העולם החיצון, יש צורך לספק רמת תאורה מספקת בחדר. הוויסות שלו מתבצע בהתאם ל-SNiP, אשר עבור קרינת השמש מורכבים תוך התחשבות במאפייני האור והאקלים של אזורים גיאוגרפיים שונים ונלקחים בחשבון בתכנון ובניית מתקנים שונים.

אפילו ניתוח שטחי של הספקטרום האלקטרומגנטי של קרינת השמש מוכיח עד כמה השפעתה של סוג זה של קרינה על גוף האדם.

התפלגות קרינת השמש על פני שטח כדור הארץ

לא כל הקרינה המגיעה מהשמש מגיעה לפני השטח של כדור הארץ. ויש לכך סיבות רבות. כדור הארץ דוחה בתקיפות את התקפתן של אותן קרניים שמזיקות לביוספרה שלה. פונקציה זו מבוצעת על ידי מגן האוזון של הפלנטה שלנו, ומונע מהחלק האגרסיבי ביותר של קרינה אולטרה סגולה לעבור דרכו. מסנן אטמוספרי בצורת אדי מים, פחמן דו חמצני, חלקיקי אבק התלויים באוויר - משקף במידה רבה, מפזר וסופג קרינת שמש.

אותו חלק ממנו שהתגבר על כל המכשולים הללו נופל על פני כדור הארץ בזוויות שונות, בהתאם לקו הרוחב של האזור. חום השמש שנותן החיים מופץ בצורה לא אחידה על פני שטח כוכב הלכת שלנו. כאשר גובה השמש משתנה במהלך השנה, משתנה מסת האוויר שמעל לאופק, שדרכו עובר מסלול קרני השמש. כל זה משפיע על התפלגות עוצמת קרינת השמש על פני כדור הארץ. המגמה הכללית היא כזו - פרמטר זה גדל מהקוטב לקו המשווה, שכן ככל שזווית הפגיעה של הקרניים גדולה יותר, כך נכנס יותר חום ליחידת שטח.

מפות קרינת השמש מאפשרות לך לקבל תמונה של התפלגות עוצמת קרינת השמש על פני שטח כדור הארץ.

השפעת קרינת השמש על האקלים של כדור הארץ

למרכיב האינפרא אדום של קרינת השמש יש השפעה מכרעת על האקלים של כדור הארץ.

ברור שזה קורה רק בזמן שהשמש נמצאת מעל האופק. השפעה זו תלויה במרחק של כוכב הלכת שלנו מהשמש, המשתנה במהלך השנה. מסלול כדור הארץ הוא אליפסה, שבתוכה נמצאת השמש. כשהוא עושה את מסעו השנתי סביב השמש, כדור הארץ מתרחק מהאור שלו, ואז מתקרב אליו.

בנוסף לשינוי המרחק, כמות הקרינה הנכנסת לכדור הארץ נקבעת על פי נטיית ציר כדור הארץ למישור המסלול (66.5 מעלות) וחילופי העונות הנגרמים עקב כך. זה יותר בקיץ מאשר בחורף. בקו המשווה גורם זה נעדר, אך ככל שקו הרוחב של אתר התצפית גדל, הפער בין הקיץ לחורף הופך להיות משמעותי.

כל מיני קטקליזמות מתרחשות בתהליכים המתרחשים על השמש. השפעתם מקוזזת בחלקה על ידי מרחקים עצומים, תכונות ההגנה של האטמוספירה של כדור הארץ והשדה המגנטי של כדור הארץ.

כיצד להגן על עצמך מפני קרינת השמש

המרכיב האינפרא אדום של קרינת השמש הוא החום הנכסף שתושבי קווי הרוחב האמצעיים והצפוניים מצפים לה בכל שאר עונות השנה. קרינת השמש כגורם מרפא משמשת אנשים בריאים וחולים כאחד.

עם זאת, אסור לשכוח שחום, כמו אולטרה סגול, הוא גורם גירוי חזק מאוד. שימוש לרעה בפעולה שלהם יכול להוביל לכוויות, התחממות יתר כללית של הגוף, ואפילו החמרה של מחלות כרוניות. בעת שיזוף, עליך לפעול לפי הכללים שנבדקו על ידי החיים. כדאי להיזהר במיוחד כאשר משתזפים בימי שמש בהירים. תינוקות וקשישים, חולי שחפת כרונית ובעיות במערכת הלב וכלי הדם, צריכים להסתפק בקרינת שמש מפוזרת בצל. אולטרה סגול זה די מספיק כדי לענות על צרכי הגוף.

גם צעירים שאין להם בעיות בריאותיות מיוחדות צריכים להיות מוגנים מקרינת השמש.

כעת יש תנועה שפעיליה מתנגדים לשיזוף. ולא בכדי. עור שזוף הוא ללא ספק יפה. אבל המלנין המיוצר על ידי הגוף (מה שאנו מכנים כוויות שמש) הוא התגובה המגנה שלו להשפעות של קרינת השמש. ללא יתרונות כוויות שמש!יש אפילו עדויות לכך שכווית שמש מקצרת חיים, שכן לקרינה יש תכונה מצטברת - היא מצטברת לאורך החיים.

אם המצב כה חמור, עליך לעקוב בקפדנות אחר הכללים הקובעים כיצד להגן על עצמך מפני קרינת השמש:

• להגביל בקפדנות את זמן השיזוף ולעשות זאת רק בשעות בטוחות;
• כאשר בשמש הפעילה, אתה צריך ללבוש כובע רחב שוליים, בגדים סגורים, משקפי שמש ומטריה;
• השתמש רק בקרם הגנה באיכות גבוהה.

האם קרינת השמש מסוכנת לבני אדם בכל עונות השנה? כמות קרינת השמש המגיעה לכדור הארץ קשורה לחילופי העונות. בקווי הרוחב האמצעיים בקיץ זה 25% יותר מאשר בחורף. בקו המשווה ההבדל הזה לא קיים, אבל ככל שקו הרוחב של מקום התצפית גדל, ההבדל הזה גדל. זאת בשל העובדה שכוכב הלכת שלנו נוטה בזווית של 23.3 מעלות ביחס לשמש. בחורף הוא נמוך מעל האופק ומאיר את כדור הארץ רק בקרניים גולשות, שמחממות פחות את המשטח המואר. מיקום זה של הקרניים גורם להפצתן על פני משטח גדול יותר, מה שמפחית את עוצמתן בהשוואה לסתיו העצום של הקיץ. בנוסף, נוכחות של זווית חדה במהלך מעבר הקרניים באטמוספרה, "מאריכה" את דרכן, ומאלצת אותן לאבד יותר חום. נסיבות אלו מפחיתות את השפעת קרינת השמש בחורף.

השמש היא כוכב המהווה מקור חום ואור לכוכב הלכת שלנו. הוא "שולט" באקלים, בחילופי העונות ובמצב הביוספרה כולה של כדור הארץ. ורק ידיעה של חוקי ההשפעה העוצמתית הזו תאפשר שימוש במתנה נותנת חיים זו לטובת בריאותם של אנשים.

קרינה סולארית

קרינה סולארית

קרינה אלקטרומגנטית מהשמש ואל האטמוספירה של כדור הארץ. אורכי הגל של קרינת השמש מרוכזים בטווח שבין 0.17 ל-4 מיקרון עם מקסימום. בגל של 0.475 מיקרון. בסדר. 48% מהאנרגיה של קרינת השמש נופלת על החלק הנראה של הספקטרום (אורך גל מ-0.4 עד 0.76 מיקרון), 45% - על האינפרא אדום (יותר מ-0.76, מיקרון), ו-7% - על האולטרה סגול (פחות מ-0.4 מיקרומטר). קרינת שמש - עיקרית. מקור אנרגיה של תהליכים באטמוספרה, באוקיינוס, בביוספרה וכו' הוא נמדד ביחידות אנרגיה ליחידת שטח ליחידת זמן, למשל. W/m². קרינת השמש בגבול העליון של האטמוספירה ב- cf. המרחק של כדור הארץ מהשמש נקרא קבוע שמשוהוא בערך. 1382 ואט/מ"ר. במעבר באטמוספרה של כדור הארץ, קרינת השמש משתנה בעוצמתה ובהרכב הספקטרלי עקב ספיגה ופיזור על ידי חלקיקי אוויר, זיהומים גזים ותרסיס. על פני כדור הארץ, ספקטרום קרינת השמש מוגבל ל-0.29–2.0 מיקרומטר, והעוצמה מופחתת באופן משמעותי בהתאם לתכולת הזיהומים, גובה מעל פני הים וכיסוי עננים. קרינה ישירה מגיעה אל פני כדור הארץ, מוחלשת בעת מעבר באטמוספירה, וכן מפוזרת, שנוצרת על ידי פיזור ישיר באטמוספרה. חלק מקרינת השמש הישירה מוחזרת מפני השטח והעננים של כדור הארץ ונכנסת לחלל; קרינה מפוזרת גם בורחת חלקית לחלל. שאר קרינת השמש בעיקר. הופך לחום, מחמם את פני כדור הארץ ובחלקו את האוויר. קרינת השמש, כך arr., היא אחת העיקריות. מרכיבי מאזן הקרינה.

גֵאוֹגרַפיָה. אנציקלופדיה מאוירת מודרנית. - מ.: רוסמן. בעריכתו של פרופ. א.פ. גורקינה. 2006 .

ראה מהי "קרינת שמש" במילונים אחרים:

קרינה אלקטרומגנטית וקורפוסקולרית של השמש. קרינה אלקטרומגנטית מכסה את טווח אורכי הגל מקרינת גמא לגלי רדיו, מקסימום האנרגיה שלה נופל על החלק הגלוי של הספקטרום. המרכיב הגופי של השמש ... ... מילון אנציקלופדי גדול

קרינה סולארית- הזרימה הכוללת של קרינה אלקטרומגנטית הנפלטת מהשמש ופוגעת בכדור הארץ... מילון גיאוגרפיה

למונח זה יש משמעויות נוספות, ראה קרינה (משמעויות). מאמר זה חסר קישורים למקורות מידע. המידע חייב להיות בר אימות, אחרת הוא עלול להטיל ספק... ויקיפדיה

לכל התהליכים על פני הגלובוס, יהיו אשר יהיו, מקור האנרגיה הסולארית שלהם. האם נחקרים תהליכים מכניים בלבד, תהליכים כימיים באוויר, מים, אדמה, תהליכים פיזיולוגיים או כל דבר אחר ... ... מילון אנציקלופדי F.A. ברוקהאוז ואי.א. אפרון

קרינה אלקטרומגנטית וקורפוסקולרית של השמש. קרינה אלקטרומגנטית מכסה את טווח אורכי הגל מקרינת גמא לגלי רדיו, מקסימום האנרגיה שלה נופל על החלק הגלוי של הספקטרום. המרכיב הגופי של השמש ... ... מילון אנציקלופדי

קרינה סולארית- Saulės spinduliuotė statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. קרינת השמש vok. Sonnenstrahlung, f rus. קרינת שמש, נ; קרינת שמש, ו; קרינת שמש, n pranc. rayonnement solaire, m … Fizikos terminų žodynas

קרינה סולארית- Saulės spinduliuotė statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Saulės atmosferos elektromagnetinė (infraraudonoji 0.76 nm sudaro 45%, matomoji 0.38–0.76 nm kvir – 38in nm – 38in nm ) Ekologijos terminų aiskinamasis žodynas

קרינת השמש בעלת אופי אלקטרומגנטי וגופני. ש.ר. מקור האנרגיה העיקרי עבור רוב התהליכים המתרחשים על פני כדור הארץ. Corpuscular S. r. מורכב בעיקר מפרוטונים בעלי מהירויות של 300 1500 ליד כדור הארץ ... ... האנציקלופדיה הסובייטית הגדולה

אימייל magn. וקרינה גופנית של השמש. אימייל magn. קרינה מכסה את טווח אורכי הגל מקרינת גמא לגלי רדיו, האנרגיה שלה. המקסימום נמצא בחלק הגלוי של הספקטרום. המרכיב הגופי של S. p. מורכב מח'. arr. מ… … מדע טבעי. מילון אנציקלופדי

קרינת שמש ישירה- קרינת השמש מגיעה ישירות מהדיסק הסולארי... מילון גיאוגרפיה

ספרים

• קרינת השמש ואקלים כדור הארץ, פדורוב ולרי מיכאילוביץ'. הספר מציג את התוצאות של מחקרים על וריאציות בחידוד כדור הארץ הקשורים לתהליכים שמימיים-מכניים. שינויים בתדר נמוך ובתדר גבוה באקלים השמש מנותחים...

קרינה סולאריתנקרא זרימת אנרגיה קורנת מהשמש העוברת אל פני הכדור. אנרגיית הקרינה של השמש היא המקור העיקרי לסוגי אנרגיה אחרים. נספג על ידי פני האדמה והמים, הוא הופך לאנרגיה תרמית, ובצמחים ירוקים - לאנרגיה הכימית של תרכובות אורגניות. קרינת השמש היא גורם האקלים החשוב ביותר והגורם העיקרי לשינויי מזג האוויר, שכן תופעות שונות המתרחשות באטמוספירה קשורות לאנרגיה תרמית המתקבלת מהשמש.

קרינת השמש, או אנרגיית קרינה, מטבעה היא זרם של תנודות אלקטרומגנטיות המתפשטות בקו ישר במהירות של 300,000 קמ"ש עם אורך גל מ-280 ננומטר עד 30,000 ננומטר. אנרגיית קרינה נפלטת בצורה של חלקיקים בודדים הנקראים קוונטים, או פוטונים. כדי למדוד את אורך גלי האור, נעשה שימוש בננומטר (ננומטר) או מיקרון, מילי-מיקרון (0.001 מיקרון) ואנסטרום (0.1 מילי-מיקרון). להבחין בקרניים תרמיות בלתי נראות אינפרא אדום עם אורך גל של 760 עד 2300 ננומטר; קרני אור גלוי (אדום, כתום, צהוב, ירוק, כחול, כחול וסגול) עם אורך גל של 400 (סגול) עד ​​759 ננומטר (אדום); קרניים אולטרה סגולות, או בלתי נראות מבחינה כימית, עם אורך גל של 280 עד 390 ננומטר. קרניים בעלות אורך גל של פחות מ-280 מילי-מיקרון אינן מגיעות אל פני כדור הארץ, בשל קליטתן על ידי האוזון בשכבות הגבוהות של האטמוספירה.

בשולי האטמוספירה, ההרכב הספקטרלי של קרני השמש באחוזים הוא כדלקמן: קרני אינפרא אדום 43%, אור 52 ואולטרה סגול 5%. על פני כדור הארץ, בגובה שמש של 40 מעלות, לקרינת השמש (לפי N. P. Kalitin) ההרכב הבא: קרני אינפרא אדום 59%, אור 40 ואולטרה סגול 1% מכל האנרגיה. עוצמת קרינת השמש עולה עם הגובה מעל פני הים, וגם כאשר קרני השמש נופלות אנכית, שכן הקרניים צריכות לעבור בעובי קטן יותר של האטמוספירה. במקרים אחרים, פני השטח יקבלו פחות אור שמש, ככל שהשמש נמוכה יותר, או בהתאם לזווית כניסת הקרניים. מתח קרינת השמש יורד עקב עכירות, זיהום אוויר באבק, עשן וכו'.

וקודם כל, יש אובדן (בליטה) של קרני גלים קצרים, ולאחר מכן תרמית ואור. אנרגיית הקרינה של השמש היא מקור החיים על פני כדור הארץ של אורגניזמים צמחיים ובעלי חיים והגורם החשוב ביותר באוויר שמסביב. יש לו מגוון השפעות על הגוף, שבמינון אופטימלי יכולות להיות חיוביות מאוד, וכאשר מוגזם (מינון יתר) יכול להיות שלילי. לכל הקרניים השפעות תרמיות וכימיות כאחד. יתרה מכך, עבור קרניים בעלות אורך גל גדול בא לידי ביטוי האפקט התרמי, ובאורך גל קצר יותר ההשפעה הכימית.

ההשפעה הביולוגית של קרניים על האורגניזם החי תלוי באורך הגל ובמשרעתן: ככל שהגלים קצרים יותר, התנודות שלהם תכופות יותר, כך גדלה האנרגיה של הקוונטים ותגובת האורגניזם לקרינה כזו חזקה יותר. קרניים קצרות גלים, אולטרה סגולות, כאשר הן נחשפות לרקמות, גורמות לתופעות של האפקט הפוטואלקטרי בהן עם הופעת פיצול אלקטרונים ויונים חיוביים באטומים. עומק החדירה של קרניים שונות לגוף אינו זהה: קרני אינפרא אדום ואדום חודרות כמה סנטימטרים, גלויות (אור) - כמה מילימטרים, ואולטרה סגול - רק 0.7-0.9 מ"מ; קרניים קצרות מ-300 מילי-מיקרון חודרות לתוך רקמות בעלי חיים לעומק של 2 מילי-מיקרון. עם עומק כה לא משמעותי של חדירה של הקרניים, לאחרונים יש השפעה מגוונת ומשמעותית על האורגניזם כולו.

קרינה סולארית- גורם פעיל מאוד מבחינה ביולוגית ופועל כל הזמן, שיש לו חשיבות רבה ביצירת מספר תפקודי גוף. כך, למשל, דרך המדיום של העין, קרני האור הנראות משפיעות על כל האורגניזם של בעלי חיים, וגורמות לתגובות רפלקס בלתי מותנות ומותנות. קרני חום אינפרא אדום מפעילות את השפעתן על הגוף הן ישירות והן דרך עצמים המקיפים בעלי חיים. גוף החיות סופג ברציפות ובעצמו פולט קרני אינפרא אדום (חילופי קרינה), ותהליך זה יכול להשתנות באופן משמעותי בהתאם לטמפרטורת העור של בעלי חיים וחפצים מסביב. קרניים כימיות אולטרה סגולות, שכמותן בעלות אנרגיה גבוהה בהרבה מכמות הקרניים הנראות והאינפרא אדום, נבדלות בפעילות הביולוגית הגדולה ביותר, פועלות על גופם של בעלי חיים על ידי מסלולי הומור ונוירורפלקס. קרני UV פועלות בעיקר על הקולטנים החיצוניים של העור, ולאחר מכן משפיעות באופן רפלקסיבי על האיברים הפנימיים, בפרט על הבלוטות האנדוקריניות.

חשיפה ממושכת למינונים אופטימליים של אנרגיה קורנת מובילה להסתגלות של העור, לתגובתיות פחותה שלו. בהשפעת אור השמש, צמיחת שיער, תפקוד הזיעה ובלוטות החלב מתגבר, השכבה הקרנית מתעבה והאפידרמיס מתעבה, מה שמביא לעלייה בעמידות העור של הגוף. בעור מתרחשת היווצרות של חומרים פעילים ביולוגית (היסטמין וחומרים דמויי היסטמין), החודרים למחזור הדם. אותן קרניים מאיצות את התחדשות התאים במהלך ריפוי פצעים וכיבים בעור. בפעולת אנרגיה קורנת, במיוחד קרניים אולטרה סגולות, נוצר הפיגמנט מלנין בשכבה הבסיסית של העור, מה שמפחית את רגישות העור לקרניים אולטרה סגולות. פיגמנט (שיזוף) הוא כמו מסך ביולוגי התורם להחזר ופיזור של קרניים.

ההשפעה החיובית של קרני השמש משפיעה על הדם. ההשפעה המתונה השיטתית שלהם משפרת משמעותית את ההמטופואזה עם עלייה בו זמנית במספר אריתרוציטים ותכולת המוגלובין בדם ההיקפי. בבעלי חיים לאחר איבוד דם או לאחר שהחלימו ממחלות קשות, במיוחד זיהומיות, חשיפה מתונה לאור השמש מגרה את התחדשות הדם ומגבירה את קרישיותו. מחשיפה מתונה לאור השמש בבעלי חיים, חילופי הגזים גדלים. העומק עולה ותדירות הנשימה יורדת, כמות החמצן המוכנסת עולה, משתחררים יותר פחמן דו חמצני ואדי מים, שבקשר אליהם משתפרת אספקת החמצן לרקמות ותהליכי החמצון עולים.

עלייה בחילוף החומרים של חלבון מתבטאת בשקיעה מוגברת של חנקן ברקמות, וכתוצאה מכך הצמיחה בבעלי חיים צעירים מהירה יותר. חשיפה מוגזמת לשמש עלולה לגרום למאזן חלבון שלילי, במיוחד בבעלי חיים הסובלים ממחלות זיהומיות חריפות, וכן ממחלות נוספות המלוות בטמפרטורת גוף מוגברת. הקרנה מובילה לשקיעה מוגברת של סוכר בכבד ובשרירים בצורה של גליקוגן. בדם יורדת בחדות כמות התוצרים המחומצנים (גופי אצטון, חומצת חלב וכו'), היווצרות אצטילכולין גוברת וחילוף החומרים מנורמל, מה שחשוב במיוחד עבור בעלי חיים פרודוקטיביים.

בבעלי חיים שסובלים מתת תזונה, עוצמת חילוף החומרים של השומן מואטת ומשקע השומן עולה. תאורה אינטנסיבית בבעלי חיים שמנים, להיפך, מגבירה את חילוף החומרים בשומן וגורמת לשריפת שומנים מוגברת. לכן, פיטום חצי שומני ושמנוני של בעלי חיים צריך להתבצע בתנאים של פחות קרינת שמש.

בהשפעת קרניים אולטרה סגולות של קרינת שמש, ארגוסטרול המצוי בצמחי מספוא ובעור של בעלי חיים, דה-הידרוכולסטרול הופך לוויטמינים פעילים D 2 ו- D 3, המשפרים את חילוף החומרים של זרחן-סידן; המאזן השלילי של סידן וזרחן הופך לחיובי, מה שתורם לשקיעה של מלחים אלו בעצמות. אור שמש וחשיפה מלאכותית לקרניים אולטרה סגולות היא אחת השיטות המודרניות היעילות למניעה וטיפול ברככת ומחלות אחרות של בעלי חיים הקשורות להפרעות בחילוף החומרים של סידן וזרחן.

קרינת השמש, במיוחד אור וקרני אולטרה סגול, היא הגורם העיקרי הגורם למחזוריות מינית עונתית בבעלי חיים, שכן האור ממריץ את התפקוד הגונדוטרופי של בלוטת יותרת המוח ואיברים אחרים. באביב, בתקופה של עצימות מוגברת של קרינת השמש וחשיפה לאור, הפרשת הגונדות, ככלל, מתעצמת ברוב מיני בעלי החיים. נצפית עליה בפעילות המינית בגמלים, כבשים ועזים עם קיצור שעות האור. אם כבשים מוחזקים בחדרים חשוכים באפריל-יוני, אז הייחום שלהם לא יגיע בסתיו (כרגיל), אלא במאי. חוסר האור בבעלי חיים הגדלים (במהלך הגדילה וההתבגרות), על פי K.V. Svechin, מוביל לשינויים איכותיים עמוקים ולעיתים בלתי הפיכים בבלוטות המין, ובבעלי חיים בוגרים הוא מפחית פעילות מינית ופוריות או גורם לאי פוריות זמנית.

לאור הנראה, או מידת הארה, יש השפעה משמעותית על התפתחות הביציות, היחום, עונת הרבייה וההריון. בחצי הכדור הצפוני עונת הרבייה היא בדרך כלל קצרה, ובחצי הכדור הדרומי הארוכה ביותר. בהשפעת תאורה מלאכותית של בעלי חיים, משך ההריון שלהם מצטמצם ממספר ימים לשבועיים. השפעת קרני האור הנראות על הגונדות יכולה להיות בשימוש נרחב בפועל. ניסויים שנערכו במעבדת zoohygiene VIEV הוכיחו כי הארת המקום במקדם גיאומטרי של 1: 10 (לפי KEO, 1.2-2%) בהשוואה להארה של 1: 15-1: 20 ומטה (לפי KEO, 1.2-2%) KEO, 0.2 -0.5%) משפיע באופן חיובי על המצב הקליני והפיזיולוגי של זרעות וחזרזירים בהריון עד גיל 4 חודשים, מספק צאצאים חזקים וברי קיימא. העלייה במשקל של חזרזירים גדלה ב-6% ובטיחותם ב-10-23.9%.

קרני השמש, במיוחד אולטרה סגול, סגול וכחול, הורגות או מחלישות את הכדאיות של מיקרואורגניזמים פתוגניים רבים, מעכבות את רבייתם. לפיכך, קרינת השמש היא חומר חיטוי טבעי רב עוצמה של הסביבה החיצונית. בהשפעת אור השמש, גוברת הטון הכללי של הגוף ועמידותו למחלות זיהומיות, כמו גם תגובות חיסוניות ספציפיות עולות (P. D. Komarov, A. P. Onegov וכו '). הוכח כי הקרנה מתונה של בעלי חיים במהלך החיסון תורמת לעלייה בטיטר ובגופי חיסון אחרים, לעלייה באינדקס הפאגוציטי, ולהפך, הקרנה אינטנסיבית מורידה את התכונות החיסוניות של הדם.

מכל האמור עולה שיש להתייחס להעדר קרינת השמש כמצב חיצוני מאוד לא נוח לבעלי חיים, במסגרתו נשלל מהם המפעיל החשוב ביותר של תהליכים פיזיולוגיים. עם זאת בחשבון, יש למקם בעלי חיים בחדרים מוארים למדי, לספק להם פעילות גופנית באופן קבוע ולהחזיק במרעה בקיץ.

קיצוב תאורה טבעית במקום מתבצע על פי שיטות גיאומטריות או תאורה. בפרקטיקה של בניית מבני בעלי חיים ועופות משתמשים בעיקר בשיטה הגיאומטרית, לפיה נורמות התאורה הטבעית נקבעות לפי היחס בין שטח החלונות (זכוכית ללא מסגרות) לשטח הרצפה. עם זאת, למרות הפשטות של השיטה הגיאומטרית, נורמות התאורה אינן מוגדרות במדויק באמצעותה, שכן במקרה זה הן אינן לוקחות בחשבון את התכונות האור והאקלימיות של אזורים גיאוגרפיים שונים. כדי לקבוע בצורה מדויקת יותר את התאורה בחצרים, הם משתמשים בשיטת התאורה, או בהגדרה גורם אור יום(KEO). מקדם ההארה הטבעי הוא היחס בין הארת החדר (הנקודה הנמדדת) להארה החיצונית במישור האופקי. KEO נגזר על ידי הנוסחה:

K = E:E n ⋅100%

כאשר K הוא מקדם האור הטבעי; E - תאורה בחדר (בלוקס); E n - תאורת חוץ (בלוקס).

יש לזכור ששימוש מופרז בקרינת שמש, במיוחד בימים עם בידוד גבוה, עלול לגרום לנזק משמעותי לבעלי חיים, בפרט, לגרום לכוויות, מחלות עיניים, מכת שמש וכו'. הרגישות לאור השמש עולה משמעותית מהחדרה לתוך הגוף של מה שנקרא רגישים (המטופורפירין, פיגמנטים מרה, כלורופיל, אאוזין, מתילן כחול וכו '). מאמינים שחומרים אלו צוברים קרני גל קצר והופכים אותן לקרני גלים ארוכים עם ספיגת חלק מהאנרגיה המשתחררת מהרקמות, וכתוצאה מכך גוברת תגובת הרקמות.

כוויות שמש בבעלי חיים נצפית לעתים קרובות יותר באזורים בגוף עם שיער עדין ומעט, עור לא פיגמנט כתוצאה מחשיפה לחום (אריתמה סולארית) וקרניים אולטרה סגולות (דלקת פוטוכימית של העור). בסוסים, כוויות שמש מצויות באזורים לא פיגמנטים של הקרקפת, השפתיים, הנחיריים, הצוואר, המפשעה והגפיים, ובבקר על עור הפינים והפרינאום. באזורי הדרום, כוויות שמש אפשריות אצל חזירים בצבע לבן.

אור שמש חזק עלול לגרום לגירוי ברשתית, בקרנית ובממברנות כלי הדם של העין ולפגיעה בעדשה. עם קרינה ממושכת ואינטנסיבית מתרחשים דלקת קרטיטיס, עכירות של העדשה והפרעה בהתאמות של הראייה. הפרעת הלינה נצפית לעתים קרובות יותר אצל סוסים אם הם מוחזקים באורוות עם חלונות נמוכים הפונים דרומה, שכנגדם קושרים סוסים.

מכת שמש מתרחשת כתוצאה מחימום יתר חזק וממושך של המוח, בעיקר על ידי קרני אינפרא אדום תרמיות. האחרונים חודרים לקרקפת ולגולגולת, מגיעים למוח וגורמים להיפרמיה ולעלייה בטמפרטורה שלו. כתוצאה מכך, החיה מופיעה תחילה דיכוי, ולאחר מכן עירור, מרכזי הנשימה והווזומוטוריים מופרעים. מציינים חולשה, תנועות לא מתואמות, קוצר נשימה, דופק מהיר, היפרמיה וציאנוזה של הממברנות הריריות, רעד ועוויתות. החיה לא נשארת על רגליה, נופלת ארצה; מקרים חמורים מסתיימים לעתים קרובות במוות של בעל החיים עם תסמינים של שיתוק של הלב או מרכז הנשימה. מכת שמש חמורה במיוחד אם היא משולבת עם מכת חום.

כדי להגן על בעלי חיים מאור שמש ישיר, יש צורך לשמור אותם בצל בשעות החמות ביותר של היום. כדי למנוע מכת שמש, במיוחד בסוסים עובדים, לובשים סרטי גבה לבנים.