Saulės spinduliuotė, kuri apima elektromagnetinių bangų ilgius, mažesnius nei 4 μm1, meteorologijoje paprastai vadinama trumpųjų bangų spinduliuote. Saulės spektre ultravioletiniai (< 400 нм), видимую (= 400…760 нм) и инфракрасную (>760 nm) dalys.
Saulės spinduliuotė, sklindanti tiesiai iš saulės disko, vadinama tiesiogine saulės spinduliuote S. Paprastai ji apibūdinama intensyvumu, t.y. spinduliavimo energijos kiekiu kalorijomis, per 1 minutę praeinančiomis per 1 cm2 plotą, statmeną saulės spinduliams.
Tiesioginės saulės spinduliuotės, patenkančios į viršutinę žemės atmosferos ribą, intensyvumas vadinamas saulės konstanta S 0 . Tai yra maždaug 2 cal/cm2 min. Žemės paviršiuje tiesioginė saulės spinduliuotė visada yra daug mažesnė už šią vertę, nes, eidama per atmosferą, jos saulės energija susilpnėja dėl oro molekulių ir suspenduotų dalelių (dulkių grūdelių, lašelių, kristalų) sugerties ir išsklaidymo. Tiesioginės saulės spinduliuotės slopinimas atmosfera apibūdinamas arba slopinimo koeficientu a, arba skaidrumo koeficientu sp.
Norint apskaičiuoti tiesioginę saulės spinduliuotę, krintantį ant statmeno paviršiaus, paprastai naudojama Bouguer formulė:
Sm S0 pm m , | ||||||
čia S m yra tiesioginė saulės spinduliuotė, cal cm-2 min-1, esant tam tikrai atmosferos masei, S 0 yra saulės konstanta, p t yra tam tikros atmosferos masės skaidrumo koeficientas;
spinduliai; m | Esant mažoms saulės aukščio reikšmėms (h | < 100 ) мас- |
||||
nuodėmė h | ||||||
sa yra ne pagal formulę, o pagal Bemporada lentelę. Iš (3.1) formulės išplaukia, kad
Arba p = e | ||||||||
Tiesioginė saulės spinduliuotė, krentanti ant horizontalės |
||||||||
paviršius S" , apskaičiuojamas pagal formulę | ||||||||
S = S sin h ., | ||||||||
1 1 µm = 10-3 nm = 10-6 m. Mikrometrai taip pat vadinami mikronais, o nanometrai – milimikronais. 1 nm = 10-9 m.
kur h yra saulės aukštis virš horizonto.
Iš visų dangaus taškų į žemės paviršių patenkanti spinduliuotė vadinama išsklaidyta D. Tiesioginės ir išsklaidytos saulės spinduliuotės, patenkančios į horizontalųjį žemės paviršių, suma yra visa saulės spinduliuotė Q:
Q = S" + D.(3.4)
Visa spinduliuotė, pasiekusi žemės paviršių, iš dalies atsispindėjusi nuo jos, sukuria atspindėtą spinduliuotę R, nukreiptą nuo žemės paviršiaus į atmosferą. Likusią visos saulės spinduliuotės dalį sugeria žemės paviršius. Nuo žemės paviršiaus atsispindėjusios spinduliuotės ir gaunamos bendros spinduliuotės santykis vadinamas albedoA.
A R reikšmė apibūdina žemės atspindį
paviršius. Jis išreiškiamas vieneto dalimi arba procentais. Skirtumas tarp bendros ir atspindėtos spinduliuotės vadinamas absorbuota spinduliuote arba trumpųjų bangų žemės paviršiaus spinduliuotės balansu B:
Žemės paviršius ir žemės atmosfera, kaip ir visi kūnai, kurių temperatūra aukštesnė už absoliutų nulį, taip pat skleidžia spinduliuotę, kuri sutartinai vadinama ilgųjų bangų spinduliuote. Jo bangos ilgiai yra apie
nuo 4 iki 100 µm.
Žemės paviršiaus savaiminis spinduliavimas pagal Stefano-Boltzmanno dėsnį yra proporcingas jos absoliučios temperatūros ketvirtajai laipsniai.
T: | |
Ez \u003d T4, |
kur = 0,814 10-10 cal/cm2 min deg4 Stefan-Boltzmann konstanta; santykinis aktyvaus paviršiaus spinduliavimas: daugumai natūralių paviršių 0,95.
Atmosferos spinduliuotė nukreipta ir į Žemę, ir į pasaulio erdvę. Ilgųjų bangų atmosferos spinduliuotės dalis, nukreipta žemyn ir patenkanti į žemės paviršių, vadinama priešinga atmosferos spinduliuote ir žymima E a.
Skirtumas tarp savosios žemės paviršiaus spinduliuotės E s ir priešingos atmosferos spinduliuotės E a vadinamas efektyvia spinduliuote
žemės paviršiaus E eff: | |
E eff \u003d E ze a. | |
E eff reikšmė, paimta su priešingu ženklu, yra ilgųjų bangų spinduliuotės balansas žemės paviršiuje V d .
Skirtumas tarp visos gaunamos ir visos išeinančios spinduliuotės vadinamas
3.1. Radiacijos balanso matavimo prietaisai
Ir jo sudedamosios dalys
Spinduliavimo energijos intensyvumui matuoti naudojami įvairaus dizaino aktinometriniai prietaisai. Prietaisai yra absoliutūs ir santykiniai. Absoliutiesiems prietaisams rodmenys gaunami iš karto šiluminiais vienetais, o santykinių – santykiniais, todėl tokiems prietaisams būtina žinoti perėjimo prie šiluminių vienetų perskaičiavimo koeficientus.
Absoliutūs instrumentai yra gana sudėtingi dizaino ir valdymo požiūriu ir nėra plačiai naudojami. Jie daugiausia naudojami santykiniams instrumentams patikrinti. Projektuojant santykinius įrenginius dažniausiai naudojamas termoelektrinis metodas, pagrįstas šiluminės srovės stiprumo priklausomybe nuo temperatūrų skirtumo tarp sandūrų.
Termoelektrinių prietaisų imtuvai yra termopoliai, pagaminti iš dviejų metalų sandūrų (3.1 pav.). Temperatūros skirtumas tarp sandūrų susidaro dėl skirtingos sankryžų absorbcijos arba
vanometras 3. Antruoju atveju sandūrų temperatūrų skirtumas pasiekiamas vienus (sankryža3) užtemdant, o kitus (santaka2) apšvitinant saulės spinduliais. Kadangi temperatūrų skirtumą tarp sandūrų lemia įeinanti saulės spinduliuotė, jos intensyvumas bus proporcingas termoelektrinės srovės stiprumui:
kur N yra galvanometro adatos nuokrypis; a yra konversijos koeficientas, cal / cm2 min.
Taigi, norint išreikšti spinduliuotės intensyvumą šiluminiais vienetais, galvanometro rodmenis reikia padauginti iš konversijos koeficiento.
Termoelektrinio prietaiso - galvanometro poros perskaičiavimo koeficientas nustatomas lyginant su valdymo įtaisu arba apskaičiuojamas pagal elektrines charakteristikas, nurodytas galvanometro ir aktinometrinio prietaiso sertifikatuose, 0,0001 cal/cm2 min tikslumu pagal formulę.
(R bR rR ext), | |||||
kur a yra perskaičiavimo koeficientas; galvanometro skalės padalos vertė, mA; termoelektrinio prietaiso k jautrumas, milivoltas per 1 cal/cm2 min; R b varža termopolio, Ohm; R r vidinė galvanometro varža, Ohm; R pridėti papildomą galvanometro varžą , Ohm.
Termoelektrinis aktinometras AT-50 skirtas tiesioginei saulės spinduliuotei matuoti.
Aktinometro prietaisas. Aktinometro imtuvas yra diskas1, pagamintas iš sidabrinės folijos (3.2 pav.). Iš šono, nukreipto į saulę, diskas pajuodęs, o iš kitos pusės per izoliacinį popierinį tarpiklį priklijuotos iš manganino ir konstantano pagamintos termožvaigždės2 vidinės sandūros2, susidedančios iš 36 termoelementų (tik septyni termoelementai parodyta diagramoje). Išorinės 3 šiluminių žvaigždžių jungtys per izoliacinį popierių
Ryžiai. 3.2. Šiluminės žvaigždės grandinė
mūras 5 priklijuojamas prie vario disko4. pagal-
aktinometro dukros pastarasis dedamas į masyvų varinį dėklą su laikikliais, prie kurių tvirtinami
termopolio laidai ir minkšti laidai 6 (3.3 pav.).
Korpusas su laikikliais uždaromas korpusu 7, pritvirtintas veržle8 ir varžtu10 sujungtas su matavimo vamzdeliu9. Vamzdžio viduje yra penkios diafragmos, išdėstytos mažėjančia skersmens tvarka nuo 20 iki 10 mm link korpuso. Diafragmas laiko plokščios ir spyruoklinės poveržlės, sumontuotos tarp korpuso ir mažiausios diafragmos. Iš vidinės diafragmos pusės yra pajuodę.
Vamzdžio galuose yra žiedai 12 ir 13, skirti aktinometrui nukreipti į saulę. Žiedas13 turi skylę, o žiedas12 – tašką. Teisingai sumontuotas šviesos spindulys, einantis per skylę, turi tiksliai nukristi ant žiedo taško12. Vamzdis uždaromas nuimamu dangteliu11, kuris padeda nustatyti galvanometro nulinę padėtį ir apsaugo imtuvą nuo užteršimo.
Vamzdis 9 yra sujungtas su stovu 14, pritvirtintu ant plokščiakalnio 16 paralaksiniu stovu 17. Norint nustatyti trikojo ašį pagal vietos platumą, naudojama skalė18 su padalomis, rizika19 ir varžtas20.
Montavimas. Pirma, trikojo ašis nustatoma pagal stebėjimo vietos platumą. Norėdami tai padaryti, atsukdami varžtą20, pasukite trikojo ašį, kol skalės padalijimas18 sutaps, atitinkantis
atsižvelgiant į platumą, su rizika 19 ir Ryžiai. 3.3 Termoelektrinispritvirtinkite ašį šioje padėtyje
aktinometras AT-50
tyrimų institutai. Tada aktinometras montuojamas ant horizontalaus stovo taip, kad rodyklė ant plokščiakalnio būtų nukreipta į šiaurę, o nuėmus dangtelį, atsukant varžtą 23 ir pasukant rankeną 22, nukreipiamas į saulę; vamzdelis 9 sukasi tol, kol šviesos spindulys per žiedo 13 angą atsitrenks į žiedo 12 tašką. Po to aktinometro su atidarytu dangteliu11 laidai prijungiami prie galvanometro gnybtų (+) ir (C), stebint poliškumą. Jei galvanometro adata nukrypsta už nulio, laidai apverčiami atvirkščiai.
Stebėjimai. Likus 1 min. iki stebėjimo pradžios patikrinamas aktinometro imtuvo įrengimas saulėje. Po to dangtelis uždaromas ir galvanometru nuskaitoma nulinė padėtis N 0. Tada nuimamas dangtelis, patikrinamas nukreipimo į saulę tikslumas ir 3 kartus skaičiuojami galvanometro rodmenys 10-15 s intervalu (N 1 , N 2 , N 3 ) ir galvanometro temperatūra. Po stebėjimų instrumentas uždaromas korpuso dangteliu.
Stebėjimų apdorojimas. Iš trijų galvanometro rodmenų vidutinė N c vertė nustatoma 0,1 tikslumu:
N su N 1N 2N 3. 3
Norint gauti ištaisytą rodmenį N iki vidutinės vertės N, įvedama skalės korekcija N, temperatūros N t pataisa iš galvanometro kalibravimo sertifikato ir nulinė padėtis atimama N 0:
N N Nt N0 .
Norint išreikšti saulės spinduliuotės intensyvumą S cal / cm2 min, galvanometro N rodmenys dauginami iš konversijos koeficiento:
Tiesioginės saulės spinduliuotės intensyvumas horizontaliame paviršiuje apskaičiuojamas pagal (3.3) formulę.
Saulės aukštį virš horizonto h ir sinh galima nustatyti pagal lygtį
sin h = sin sin + cos cos,
kur yra stebėjimo vietos platuma; tam tikros dienos saulės deklinacija (9 priedas); saulės valandų kampas, matuojamas nuo tikrojo vidurdienio. Jis nustatomas pagal tikrąjį stebėjimų vidurio laiką: t st = 15(t st 12h).
Termoelektrinis piranometras P-3x3 naudojamas išsklaidytai ir bendrai saulės spinduliuotei matuoti.
Piranometro prietaisas (3.4 pav.).
Piranometro priėmimo dalis yra termoelektrinė baterija 1, susidedanti iš 87 manganino ir konstantano termoelementų. 10 mm ilgio manganino ir konstantano juostelės paeiliui sulituojamos viena su kita ir dedamos į 3x3 cm kvadratą taip, kad sandūros būtų viduryje ir kampuose. Iš išorės termopilo paviršius padengtas suodžiais ir magnezija. Lyginės termopilo sandūros nudažytos baltai, o nelyginės
- juodai. SPA yra išdėstyti taip
pakaitomis keičiasi juodos ir baltos sritys
Ryžiai. 3.4. Termoelektrinis piranometras P-3x3
šaškių lentos raštas. Per izoliacinį popierinį tarpiklį termopolis pritvirtinamas prie plytelės 2 briaunų, prisuktų prie korpuso 3.
Dėl skirtingos saulės spinduliuotės sugerties tarp juodos ir baltos sandūros susidaro temperatūrų skirtumas, todėl grandinėje atsiranda šiluminė srovė. Termopolio laidai prijungiami prie 4 gnybtų, prie kurių prijungiami laidai, jungiantys piranometrą su galvanometru.
Korpusas iš viršaus uždaromas stikliniu pusrutulio formos dangteliu 5, apsaugančiu termopilą nuo vėjo ir kritulių. Norint apsaugoti termopilą ir stiklinį dangtelį nuo galimo vandens garų kondensacijos, apatinėje korpuso dalyje yra stiklo džiovintuvas6 su cheminiu drėgmės sugėrikliu (metalo natriu, silikageliu ir kt.).
Dėklas su termopilu ir stikliniu kupolu sudaro piranometro galvutę, kuri prisukama prie stovo 7, varžtu 9 įspausta į trikojį 8. Trikojis yra sumontuotas ant korpuso pagrindo ir turi du varžtus 10 . Matuojant išsklaidytą arba bendrą spinduliuotę, piranometras montuojamas horizontaliai pagal lygį11, sukant varžtus10.
Piranometro galvutei užtemdyti nuo tiesioginių saulės spindulių naudojamas šešėlinis ekranas, kurio skersmuo lygus stiklinio dangtelio skersmeniui. Šešėlių ekranas sumontuotas ant vamzdžio 14, kuris varžtu 13 sujungtas su horizontaliu strypu 12.
Piranometro imtuvą užtemdžius šešėliniu ekranu, matuojama difuzinė spinduliuotė, o be šešėliavimo – bendra spinduliuotė.
Norint nustatyti galvanometro adatos nulinę padėtį, taip pat apsaugoti stiklinį dangtelį nuo pažeidimų, piranometro galvutė uždaroma metaliniu dangteliu 16.
Montavimas. Prietaisas sumontuotas atviroje vietoje. Prieš stebėjimą patikrinama, ar stiklo džiovyklėje yra sausiklio (džiovintuvu turi būti užpildyta 1/3 džiovyklos). Tada vamzdis 14 su šešėliniu ekranu 15 pritvirtinamas prie strypo 12 varžtu 13.
Piranometras visada pasuktas į saulę, ta pati pusė pažymėta skaičiumi ant galvos. Norėdami pasukti piranometro galvutę su skaičiumi į saulę, varžtas 9 šiek tiek atlaisvinamas ir pritvirtinamas šioje padėtyje.
Termopolio horizontalumas tikrinamas 11 lygyje ir pažeidimo atveju sureguliuojamas varžtais 10.
Šiaurinėje piranometro pusėje įtaisytas galvanometras šiluminės srovės stiprumui matuoti tokiu atstumu, kad stebėtojas, skaitydamas, neužgožtų piranometro ne tik nuo tiesioginių saulės spindulių.
spindulių, bet ir iš dangaus dalių. Teisingas piranometro prijungimas prie galvanometro patikrinamas nuėmus piranometro dangtelį ir atlaisvinus galvanometro narvelį. Kai rodyklė nukrypsta už nulio, vielos svarstyklės pakeičiamos.
Stebėjimai. Iškart prieš stebėjimą patikrinkite, ar prietaisas sumontuotas teisingai, atsižvelgiant į lygį ir saulės atžvilgiu. Norint nuskaityti galvanometro nulinę padėtį, piranometro galvutė uždaroma dangteliu16 ir registruojami galvanometro N 0 rodmenys. Po to piranometro dangtelis nuimamas ir kas 10-15 s imama rodmenų serija.
Pirmiausia galvanometro rodmenys skaičiuojami nuspalvintu piranometru, siekiant nustatyti išsklaidytą spinduliuotę N 1, N 2, N 3, po to - neužtemdytoje padėtyje (šešėlinis ekranas nuleidžiamas atlaisvinant varžtą13), siekiant nustatyti bendrą spinduliuotę N. 4, N 5, N 6. Po stebėjimų vamzdelis su šešėliniu ekranu atsukamas ir piranometras uždaromas korpuso dangteliu.
Stebėjimų apdorojimas. Iš galvanometro rodmenų serijos kiekvienam spinduliuotės tipui nustatomos vidutinės N D ir N Q vertės:
N 1N 2N 3 | N 4N 5N 6 | ||||||||
Tada gaunamos pataisytos N D ir N Q reikšmės. Šiuo tikslu skalės pataisos N D ir N Q nustatomos iš vidutinių verčių iš galvanometro patikros sertifikato ir atimamas galvanometro kulkos rodmuo:
ND ND N N0 , NQ NQ N N0 .
Norint nustatyti išsklaidytos spinduliuotės intensyvumą D cal / cm2 min, galvanometro N D rodmenis reikia padauginti iš konversijos koeficiento:
D = N.D. |
Norint nustatyti bendrą spinduliuotę Q cal / cm2 min, taip pat įvedamas saulės aukščio F h pataisos koeficientas. Šis pataisos koeficientas patikros sertifikate pateikiamas grafiko pavidalu: abscisė rodo saulės aukštį virš horizonto, o ordinatės – pataisos koeficientą.
Atsižvelgiant į saulės aukščio pataisos koeficientą, bendra spinduliuotė nustatoma pagal formulę
Q = a (NQ ND )Fh + ND .
Stebint piranometru, tiesioginės spinduliuotės į horizontalų paviršių intensyvumą taip pat galima apskaičiuoti kaip skirtumą tarp bendros ir išsklaidytos spinduliuotės:
Keliaujantis termoelektrinis albedometras AP-3x3 skirtas
chen visos, išsklaidytos ir atspindėtos spinduliuotės matavimui lauko sąlygomis. Praktiškai jis daugiausia naudojamas aktyvaus paviršiaus albedo matavimui.
Albedometro prietaisas. Albedometro imtuvas (3.5 pav.) yra piranometro 1 galvutė, ant įvorės 2 prisukta prie vamzdžio 3 kardanine pakaba 4 ir rankena 5. Sukant rankenėlę 180°, imtuvą galima pasukti į viršų, kad būtų matuojamas gaunamas trumpųjų bangų spinduliavimas, ir žemyn, kad būtų matuojamas atspindėtas trumpųjų bangų spinduliavimas. Tam, kad vamzdis būtų vertikalioje padėtyje, ant jo viduje esančio strypo slysta specialus svarelis, kuris pasukus įrenginį visada juda žemyn. Siekiant sumažinti smūgius sukant prietaisą, vamzdžio galuose dedamos guminės pagalvėlės6.
Išmontuotas prietaisas montuojamas ant metalinio korpuso pagrindo.
Montavimas. Prieš stebėjimą su | ||
dėklas, nuimkite galvą, vamzdelį, | ||
rankena ir prisukama kartu: galvutė- | ||
ku prisukamas prie vamzdelio, o rankena prie | ||
kardano pakaba. Norėdami neįtraukti radijo | ||
tai gali atspindėti pats stebėjimas. | ||
davėjas, rankena sumontuota ant medinės | ||
stulpas apie 2 m ilgio. | Ryžiai. 3.5. Kempingo albedometras |
|
Albedometras yra sujungtas su minkštu |
||
laidai prie galvanometro ant gnybtų (+) ir |
||
(C) atidarius imtuvą ir atleidus galvanometro spaustuką. Jei galvanometro adata viršija nulį, laidai apverčiami.
Stebėjimų metu nuolatinėje aikštelėje albedometro imtuvas įrengiamas 1-1,5 m aukštyje virš aktyvaus paviršiaus, o žemės ūkio laukuose - 0,5 m atstumu nuo viršutinio augalijos lygio. Matuojant bendrą ir išsklaidytą spinduliuotę, albedometro galvutė savo skaičiumi pasukta į saulę.
Stebėjimai. Nulinis taškas pažymimas likus 3 minutėms iki stebėjimų pradžios. Tam albedometro galvutė uždaroma dangteliu ir nuskaitomi galvanometro N 0 rodmenys. Tada atidaromas dangtelis ir galvanometre atliekami trys rodmenys su albedometro imtuvo padėtimi, kad būtų išmatuota gaunama bendra spinduliuotė: N 1 , N 2 , N 3 . Po trečio rodmens imtuvas nusukamas žemyn ir po 1 min. matuojami trys atspindėtos spinduliuotės rodmenys: N 4 , N 5 , N 6 . Tada imtuvas vėl įjungiamas ir po 1 min dar trys rodmenys matuojami gaunamai bendrajai spinduliuotei: N 7, N 8, N 9. Pasibaigus rodmenų serijai, imtuvas uždaromas dangteliu.
Stebėjimų apdorojimas. Pirmiausia apskaičiuokite kiekvieno tipo spinduliuotės N Q ir N Rk vidutinius galvanometro rodmenis:
N Q N 1N 2N 3N 7N 8N 9, 6
N Rk N 4N 5N 6. 3
Tada įvedama skalės korekcija į vidutines vertes iš patikros sertifikato N Q ir N Rk, atimama nulinė vieta N 0 ir nustatomos pataisytos vertės N Q ir N Rk:
N QN QN N 0, N RkN RkN N 0.
Kadangi albedas išreiškiamas kaip atspindėtos spinduliuotės ir visos spinduliuotės santykis, konversijos koeficientas sumažinamas, o albedas apskaičiuojamas kaip pataisytų galvanometro rodmenų santykis matuojant atspindėtą ir bendrą spinduliuotę (procentais):
Albedometras yra universaliausias prietaisas. Esant perskaičiavimo koeficientui, jie gali nustatyti bendrą spinduliuotę, išsklaidytą, atspindėtą, ir apskaičiuoti tiesioginę spinduliuotę į horizontalų paviršių. Stebint išsklaidytą spinduliuotę, būtina naudoti šešėlinį ekraną, kuris apsaugotų imtuvą nuo tiesioginių saulės spindulių.
Termoelektrinis balanso matuoklis M-10 naudojamas matavimui
pagrindinio paviršiaus spinduliuotės balanso arba likutinės spinduliuotės, kuri yra visų tipų spinduliuotės, patenkančios ir prarandančios šį paviršių, algebrinė suma. Įeinančią spinduliuotės dalį sudaro tiesioginė spinduliuotė į horizontalų paviršių S ", išsklaidyta spinduliuotė D ir atmosferos spinduliuotė E a. Radiacijos balanso išleidžiama dalis arba išeinanti spinduliuotė yra atspindėta trumpųjų bangų spinduliuote R K ir ilgųjų bangų spinduliuote Žemės E3.
Balanso matuoklio veikimas pagrįstas spinduliuotės srautų pavertimu termoelektrovaros jėga naudojant termopilą.
Termopilyje atsirandanti elektrovaros jėga yra proporcinga temperatūrų skirtumui tarp viršutinio ir apatinio balansinio matuoklio imtuvų. Kadangi imtuvų temperatūra priklauso nuo įeinančios ir išeinančios spinduliuotės, elektrovaros jėga taip pat bus proporcinga spinduliuotės srautų, ateinančių iš viršaus ir žemiau imtuvų, skirtumui.
Spinduliuotės balansas B, matuojamas balanso matuokliu, išreiškiamas lygtimi
N galvanometro rodmenys; k yra pataisos koeficientas, kuris atsižvelgia į vėjo greičio įtaką (3.1 lentelė).
3.1 lentelė
Pataisos koeficientas k (pavyzdys)
Vėjo greitis, | ||||||||||||
Korekcinis | ||||||||||||
daugiklis k |
||||||||||||
Balanso matuoklio rodmenys, padauginti iš pataisos koeficiento, atitinkančio tam tikrą vėjo greitį, sumažinami, kad balanso matuoklio rodmenys būtų ramūs.
balanso matuoklio prietaisas(3.6 pav.). Balanso matuoklio imtuvas yra dvi juodintos plonos varinės plokštės 1 ir 2, kvadrato formos su 48 mm kraštine. Iš vidaus per popierinius tarpiklius prie jų priklijuojamos jungtys 3, 4 termopoliai. Jungtys yra sudarytos iš konstantos juostos, apvyniotos aplink vario strypą5. Kiekvienas kaspino posūkis yra pusiau sidabruotas. Sidabro sluoksnio pradžia ir pabaiga tarnauja kaip šiluminės jungtys. Viršuje klijuojamos lyginės sankryžos, o nelyginės
nye prie apatinės plokštės. Visa termopilė susideda iš dešimties strypų, kurių kiekvienas suvyniotas 32-33 apsisukimais. Balanso matuoklio imtuvas dedamas į 96 mm skersmens ir 4 mm storio disko formos dėklą6. Korpusas prijungtas prie rankenos7, per kurią iš termopilo vedami laidai8. balanso matuoklis su rutuline jungtimi
ov 9 įdiegta pa- |
||||||
nelke 10 . Tvirtinama prie skydelio |
||||||
apsvaigęs | vyriai |
|||||
strypas 11 su ekranu 12, kuris |
||||||
saugo | imtuvas | |||||
tiesioginiai saulės spinduliai. At |
||||||
ekrano uždėjimas ant strypo, |
||||||
matomas iš imtuvo centro |
||||||
10° kampu, tiesioginiai saulės spinduliai |
||||||
radiacija neįtraukiama | ||||||
balanso skaitiklių rodmenys, | ||||||
pagerina matavimo tikslumą, |
||||||
bet šiuo atveju intensyvumas |
||||||
saulės | radiacija |
|||||
turi būti matuojamas atskirai |
||||||
Ryžiai. 3.6. Termoelektrinis | aktinometras. 13 atvejo apsauga |
|||||
balanso matuoklis M-10 | saugo balanso matuoklį nuo kritulių ir |
|||||
Montavimas. Prietaisas su kištukiniu lizdu tvirtinamas prie medinio tašo galo 1,5 m aukštyje nuo žemės. Imtuvas visada montuojamas horizontaliai ta pačia priėmimo puse į viršų, ant prietaiso pažymėtas skaičiumi 1. Termopolio laidai prijungiami prie galvanometro.
Daugeliu atvejų balanso matuoklis yra užtamsintas ekranu nuo tiesioginės saulės spinduliuotės. Todėl ant to paties bėgio su balansiniu matuokliu montuojamas aktinometras tiesioginei saulės spinduliuotei matuoti. Siekiant atsižvelgti į vėjo greičio įtaką balanso matuoklio lygyje ir nedideliu atstumu nuo jo, įrengiamas anemometras.
Stebėjimai. Likus 3 minutėms iki stebėjimo pradžios, nustatomas balanso matuoklio nulinis taškas N 0. Tai daroma su atvira grandine. Po to balanso matuoklis prijungiamas prie galvanometro taip, kad galvanometro adata nukryptų į dešinę, o balanso matuoklyje N 1, N 2, N 3 atliekami trys rodmenys ir vienu metu trys anemometro 1, 2, 3 rodmenys. . Jei balanso matuoklis sumontuotas su šešėliniu ekranu, tada po pirmojo ir antrojo balanso matuoklio rodmenų aktinometro parodymai atliekami du
Akinantis saulės diskas visą laiką jaudino žmonių protus, tarnavo kaip derlinga legendų ir mitų tema. Nuo seniausių laikų žmonės spėliojo apie jo poveikį Žemei. Kaip arti tiesos buvo mūsų tolimi protėviai. Tai yra saulės spinduliavimo energija, kuri mums priklauso už gyvybės egzistavimą Žemėje.
Kas yra mūsų šviestuvo radioaktyvioji spinduliuotė ir kaip ji veikia žemiškuosius procesus?
Kas yra saulės spinduliuotė
Saulės spinduliuotė yra saulės medžiagos ir energijos, patenkančios į Žemę, derinys. Energija sklinda elektromagnetinių bangų pavidalu 300 tūkstančių kilometrų per sekundę greičiu, prasiskverbia per atmosferą ir Žemę pasiekia per 8 minutes. Šiame „maratone“ dalyvaujančių bangų diapazonas yra labai platus – nuo radijo bangų iki rentgeno spindulių, įskaitant ir matomą spektro dalį. Žemės paviršių veikia ir tiesioginiai, ir išsklaidyti žemės atmosferos, saulės spinduliai. Būtent mėlynai mėlynų spindulių sklaida atmosferoje paaiškina dangaus mėlynumą giedrą dieną. Geltonai oranžinė saulės disko spalva atsiranda dėl to, kad jį atitinkančios bangos praeina beveik be sklaidos.
Su 2–3 dienų vėlavimu „saulės vėjas“ pasiekia žemę, kuri yra Saulės vainiko tęsinys ir susideda iš lengvųjų elementų (vandenilio ir helio) atomų, taip pat elektronų branduolių. Visiškai natūralu, kad saulės spinduliuotė daro didelę įtaką žmogaus organizmui.
Saulės spinduliuotės poveikis žmogaus organizmui
Saulės spinduliuotės elektromagnetinis spektras susideda iš infraraudonųjų, matomų ir ultravioletinių dalių. Kadangi jų kvantai turi skirtingą energiją, jie turi skirtingą poveikį žmogui.
patalpų apšvietimas
Saulės spinduliuotės higieninė reikšmė taip pat itin didelė. Kadangi matoma šviesa yra lemiamas veiksnys norint gauti informaciją apie išorinį pasaulį, būtina užtikrinti pakankamą apšvietimą patalpoje. Jo reguliavimas atliekamas pagal SNiP, kuris saulės spinduliuotei yra sudarytas atsižvelgiant į įvairių geografinių zonų šviesos ir klimato ypatybes ir į juos atsižvelgiama projektuojant ir statant įvairius įrenginius.
Netgi paviršutiniška saulės spinduliuotės elektromagnetinio spektro analizė įrodo, kokią didelę įtaką žmogaus organizmui turi šios rūšies spinduliuotė.
Saulės spinduliuotės pasiskirstymas Žemės teritorijoje
Ne visa iš Saulės sklindanti spinduliuotė pasiekia žemės paviršių. Ir tam yra daug priežasčių. Žemė tvirtai atstumia tų spindulių, kurie kenkia jos biosferai, puolimą. Šią funkciją atlieka mūsų planetos ozono skydas, neleidžiantis prasiskverbti agresyviausiai ultravioletinės spinduliuotės daliai. Atmosferos filtras vandens garų, anglies dioksido, ore pakibusių dulkių dalelių pavidalu – daugiausia atspindi, išsklaido ir sugeria saulės spinduliuotę.
Ta jo dalis, kuri įveikė visas šias kliūtis, krenta į žemės paviršių skirtingais kampais, priklausomai nuo vietovės platumos. Gyvybę teikianti saulės šiluma mūsų planetos teritorijoje pasiskirsto netolygiai. Keičiantis saulės aukščiui per metus, kinta oro masė virš horizonto, per kurią eina saulės spindulių kelias. Visa tai turi įtakos saulės spinduliuotės intensyvumo pasiskirstymui planetoje. Bendra tendencija tokia – šis parametras didėja nuo ašigalio iki pusiaujo, nes kuo didesnis spindulių kritimo kampas, tuo daugiau šilumos patenka į ploto vienetą.
Saulės radiacijos žemėlapiai leidžia susidaryti vaizdą apie saulės spinduliuotės intensyvumo pasiskirstymą Žemės teritorijoje.
Saulės spinduliuotės įtaka Žemės klimatui
Saulės spinduliuotės infraraudonųjų spindulių komponentas turi lemiamą įtaką Žemės klimatui.
Akivaizdu, kad tai įvyksta tik tuo metu, kai Saulė yra virš horizonto. Ši įtaka priklauso nuo mūsų planetos atstumo nuo Saulės, kuris keičiasi per metus. Žemės orbita yra elipsė, kurios viduje yra Saulė. Kasmet keliaudama aplink Saulę, Žemė tolsta nuo savo šviesulio, tada artėja prie jo.
Be atstumo keitimo, į žemę patenkančios spinduliuotės kiekį lemia žemės ašies polinkis į orbitos plokštumą (66,5°) ir jo sukeliama metų laikų kaita. Tai daugiau vasarą nei žiemą. Prie pusiaujo šio faktoriaus nėra, tačiau didėjant stebėjimo vietos platumai, atotrūkis tarp vasaros ir žiemos tampa reikšmingas.
Saulėje vykstančiuose procesuose vyksta visokie kataklizmai. Jų poveikį iš dalies kompensuoja dideli atstumai, apsauginės žemės atmosferos savybės ir žemės magnetinis laukas.
Kaip apsisaugoti nuo saulės spindulių
Infraraudonoji saulės spinduliuotės sudedamoji dalis yra trokštama šiluma, kurios vidutinių ir šiaurinių platumų gyventojai laukia visais kitais metų laikais. Saulės spinduliuotę kaip gydomąjį veiksnį naudoja ir sveiki, ir sergantys žmonės.
Tačiau nereikia pamiršti, kad karštis, kaip ir ultravioletinis, yra labai stiprus dirgiklis. Piktnaudžiavimas jų veikimu gali sukelti nudegimus, bendrą kūno perkaitimą ir net lėtinių ligų paūmėjimą. Deginantis saulėje reikėtų laikytis gyvenimo patikrintų taisyklių. Giedromis saulėtomis dienomis degindamiesi saulėje turėtumėte būti ypač atsargūs. Kūdikiai ir pagyvenę žmonės, pacientai, sergantys lėtine tuberkulioze ir turintiems problemų su širdies ir kraujagyslių sistema, turėtų tenkintis išsklaidyta saulės spinduliuote pavėsyje. Šio ultravioletinio spindulio visiškai pakanka organizmo poreikiams patenkinti.
Netgi jaunuoliai, neturintys ypatingų sveikatos problemų, turėtų būti apsaugoti nuo saulės spindulių.
Dabar yra judėjimas, kurio aktyvistai priešinasi įdegiui. Ir ne veltui. Įdegusi oda yra neabejotinai graži. Tačiau organizmo gaminamas melaninas (tai vadiname saulės nudegimu) yra jo apsauginė reakcija į saulės spinduliuotės poveikį. Jokios saulės nudegimo naudos! Yra net įrodymų, kad saulės nudegimas sutrumpina gyvenimą, nes radiacija turi kumuliacinę savybę – ji kaupiasi visą gyvenimą.
Jei situacija tokia rimta, turėtumėte skrupulingai laikytis taisyklių, nurodančių, kaip apsisaugoti nuo saulės spindulių:
- griežtai apribokite deginimosi laiką ir darykite tai tik saugiomis valandomis;
- būnant aktyvioje saulėje, reikia dėvėti plačiabrylę skrybėlę, užsidėti uždarus drabužius, dėvėti akinius nuo saulės ir skėtį;
- Naudokite tik aukštos kokybės apsaugos nuo saulės priemones.
Ar saulės spinduliuotė pavojinga žmogui visais metų laikais? Žemę pasiekiantis saulės spinduliuotės kiekis yra susijęs su metų laikų kaita. Vidutinėse platumose vasarą jis yra 25% didesnis nei žiemą. Ties pusiauju šis skirtumas neegzistuoja, tačiau didėjant stebėjimo vietos platumai, šis skirtumas didėja. Taip yra dėl to, kad mūsų planeta saulės atžvilgiu pasvirusi 23,3 laipsnių kampu. Žiemą jis yra žemai virš horizonto ir apšviečia žemę tik sklandančiais spinduliais, kurie apšviečiamą paviršių mažiau sušildo. Dėl šios spindulių padėties jie pasiskirsto didesniame paviršiuje, o tai sumažina jų intensyvumą, palyginti su vasaros grynu rudeniu. Be to, ūmaus kampo buvimas spinduliams praeinant per atmosferą „pailgina“ jų kelią, verčia juos prarasti daugiau šilumos. Ši aplinkybė sumažina saulės spinduliuotės poveikį žiemą.
Saulė yra žvaigždė, kuri yra mūsų planetos šilumos ir šviesos šaltinis. Ji „valdo“ klimatą, metų laikų kaitą ir visos Žemės biosferos būklę. Ir tik žinios apie šios galingos įtakos dėsnius leis panaudoti šią gyvybę teikiančią dovaną žmonių sveikatai.
Saulės radiacija
Saulės radiacija
elektromagnetinė spinduliuotė iš saulės ir į žemės atmosferą. Saulės spinduliuotės bangos ilgiai yra sutelkti diapazone nuo 0,17 iki 4 mikronų, o maks. esant 0,475 mikrono bangai. GERAI. 48% saulės spinduliuotės energijos patenka į matomą spektro dalį (bangos ilgis nuo 0,4 iki 0,76 mikronų), 45% - į infraraudonąją (daugiau nei 0,76 mikronai), o 7% - į ultravioletinę (mažiau nei 0,4 mikronų). µm). Saulės spinduliuotė – pagrindinė. atmosferoje, vandenyne, biosferoje ir tt vykstančių procesų energijos šaltinis. Jis matuojamas, pavyzdžiui, energijos vienetais ploto vienetui per laiko vienetą. W/m². Saulės spinduliuotė ties viršutine atmosferos riba, žr. vadinamas žemės atstumas nuo saulės saulės konstanta ir yra maždaug 1382 W/m². Per žemės atmosferą prasiskverbiančios saulės spinduliuotės intensyvumas ir spektrinė sudėtis keičiasi dėl oro dalelių, dujinių priemaišų ir aerozolio sugerties ir sklaidos. Žemės paviršiuje saulės spinduliuotės spektras yra ribojamas iki 0,29–2,0 µm, o intensyvumas žymiai sumažėja priklausomai nuo priemaišų kiekio, aukščio virš jūros lygio ir debesuotumo. Žemės paviršių pasiekia tiesioginė spinduliuotė, susilpnėjusi praeinant per atmosferą, taip pat difuzinė, susidaranti tiesioginės sklaidos atmosferoje. Dalis tiesioginės saulės spinduliuotės atsispindi nuo žemės paviršiaus bei debesų ir patenka į kosmosą; išsklaidyta spinduliuotė taip pat dalinai išskrenda į kosmosą. Likusi saulės spinduliuotės dalis yra pagrindinė. virsta šiluma, kaitindama žemės paviršių ir iš dalies orą. Saulės spinduliuotė, taigi arr., yra viena iš pagrindinių. radiacijos balanso komponentai.
Geografija. Šiuolaikinė iliustruota enciklopedija. - M.: Rosmanas. Redaguojant prof. A. P. Gorkina. 2006 .
Pažiūrėkite, kas yra „saulės spinduliuotė“ kituose žodynuose:
Elektromagnetinė ir korpuskulinė saulės spinduliuotė. Elektromagnetinė spinduliuotė apima bangų ilgių diapazoną nuo gama spinduliuotės iki radijo bangų, jos energijos maksimumas patenka į matomą spektro dalį. Korpuskulinis saulės elementas ...... Didysis enciklopedinis žodynas
saulės radiacija- Bendras Saulės skleidžiamos ir į Žemę atsitrenkiančios elektromagnetinės spinduliuotės srautas... Geografijos žodynas
Šis terminas turi kitas reikšmes, žr. Radiacija (reikšmės). Šiame straipsnyje trūksta nuorodų į informacijos šaltinius. Informacija turi būti patikrinama, antraip gali kilti abejonių... Vikipedija
Visi procesai Žemės rutulio paviršiuje, kad ir kokie jie būtų, turi saulės energijos šaltinį. Ar tiriami grynai mechaniniai procesai, cheminiai procesai ore, vandenyje, dirvožemyje, fiziologiniai procesai ar bet kas... Enciklopedinis žodynas F.A. Brockhausas ir I.A. Efronas
Elektromagnetinė ir korpuskulinė saulės spinduliuotė. Elektromagnetinė spinduliuotė apima bangų ilgių diapazoną nuo gama spinduliuotės iki radijo bangų, jos energijos maksimumas patenka į matomą spektro dalį. Korpuskulinis saulės elementas ...... enciklopedinis žodynas
saulės radiacija- Saulės spinduliuotės statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. saulės spinduliuotės vok. Sonnenstrahlung, f rus. saulės spinduliuotė, n; saulės spinduliuotė, f; saulės spinduliuotė, n pranc. rayonnement solaire, m … Fizikos terminų žodynas
saulės radiacija- Saulės spinduliuotės statusas T srities ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Saulės atmosferos elektromagnetinė (infraraudonoji 0,76 nm sudaro 45%, matomoji 0,38–0,76 nm – 48%, ultravioletinė 0,38 nm – 7%) švieangos gama kvantų ir… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas
Elektromagnetinio ir korpuskulinio pobūdžio Saulės spinduliavimas. S. r. pagrindinis energijos šaltinis daugeliui Žemėje vykstančių procesų. Korpuskulinė S. r. daugiausia susideda iš protonų, kurių greitis netoli Žemės yra 300 1500 ... ... Didžioji sovietinė enciklopedija
El. paštas magn. ir saulės korpuskulinė spinduliuotė. El. paštas magn. spinduliuotė apima bangų ilgių diapazoną nuo gama spinduliuotės iki radijo bangų, jos energijos. Maksimumas yra matomoje spektro dalyje. Korpuskulinis komponentas S. p. susideda iš ch. arr. nuo…… Gamtos mokslai. enciklopedinis žodynas
tiesioginė saulės spinduliuotė- Saulės spinduliuotė, sklindanti tiesiai iš saulės disko ... Geografijos žodynas
Knygos
- Saulės radiacija ir Žemės klimatas, Fiodorovas Valerijus Michailovičius. Knygoje pateikiami Žemės insoliacijos kitimo, susijusių su dangaus-mechaniniais procesais, tyrimų rezultatai. Nagrinėjami žemo ir aukšto dažnio saulės klimato pokyčiai…
saulės radiacija vadinamas spinduliavimo energijos srautu iš saulės, einančio į Žemės rutulio paviršių. Saulės spinduliavimo energija yra pagrindinis kitų rūšių energijos šaltinis. Sugertas žemės paviršiaus ir vandens, virsta šilumine energija, o žaliuosiuose augaluose – organinių junginių chemine energija. Saulės spinduliuotė yra svarbiausias klimato veiksnys ir pagrindinė orų pokyčių priežastis, nes įvairūs atmosferoje vykstantys reiškiniai yra susiję su šilumos energija, gaunama iš saulės.
Saulės spinduliuotė arba spinduliavimo energija pagal savo pobūdį yra elektromagnetinių virpesių srautas, sklindantis tiesia linija 300 000 km / s greičiu, kurio bangos ilgis yra nuo 280 nm iki 30 000 nm. Spinduliavimo energija išspinduliuojama atskirų dalelių, vadinamų kvantais, arba fotonais, pavidalu. Šviesos bangų ilgiui matuoti naudojami nanometrai (nm) arba mikronai, milimikronai (0,001 mikronai) ir anstromai (0,1 milimikrono). Atskirti infraraudonuosius nematomus šiluminius spindulius, kurių bangos ilgis nuo 760 iki 2300 nm; matomos šviesos spinduliai (raudona, oranžinė, geltona, žalia, mėlyna, mėlyna ir violetinė), kurių bangos ilgis yra nuo 400 (violetinių) iki 759 nm (raudonų); ultravioletiniai arba chemiškai nematomi spinduliai, kurių bangos ilgis nuo 280 iki 390 nm. Spinduliai, kurių bangos ilgis mažesnis nei 280 milimikronų, nepasiekia žemės paviršiaus, nes juos sugeria ozonas aukštuose atmosferos sluoksniuose.
Atmosferos pakraštyje saulės spindulių spektrinė sudėtis procentais yra tokia: infraraudonieji spinduliai 43%, šviesa 52 ir ultravioletiniai 5%. Žemės paviršiuje, 40 ° saulės aukštyje, saulės spinduliuotė (pagal N. P. Kalitiną) turi tokią sudėtį: infraraudonieji spinduliai 59%, šviesa 40 ir ultravioletiniai 1% visos energijos. Saulės spinduliuotės intensyvumas didėja didėjant aukštiui virš jūros lygio, taip pat kai saulės spinduliai krenta vertikaliai, nes spinduliai turi praeiti per mažesnį atmosferos storį. Kitais atvejais paviršius gaus mažiau saulės spindulių, kuo žemesnė saulė arba priklausomai nuo spindulių kritimo kampo. Saulės spinduliuotės įtampa mažėja dėl debesuotumo, oro užterštumo dulkėmis, dūmais ir kt.
Ir pirmiausia prarandami (sugeriami) trumpųjų bangų spinduliai, o vėliau – šiluminis ir šviesa. Saulės spinduliavimo energija yra augalų ir gyvūnų organizmų gyvybės šaltinis žemėje ir svarbiausias aplinkinio oro veiksnys. Jis turi įvairų poveikį organizmui, kuris optimaliai dozuojant gali būti labai teigiamas, o per didelis (perdozavimas) gali būti neigiamas. Visi spinduliai turi ir terminį, ir cheminį poveikį. Be to, didelio bangos ilgio spinduliams šiluminis efektas išryškėja, o trumpesnio bangos ilgio – cheminis efektas.
Biologinis spindulių poveikis gyvūno organizmui priklauso nuo bangos ilgio ir jų amplitudės: kuo trumpesnės bangos, kuo dažniau jos svyruoja, tuo didesnė kvanto energija ir stipresnė organizmo reakcija į tokį švitinimą. Trumpabangiai ultravioletiniai spinduliai, veikiami audiniais, sukelia juose fotoelektrinio efekto reiškinius, atsirandančius atskilusių elektronų ir teigiamų jonų atomuose. Įvairių spindulių prasiskverbimo į kūną gylis nevienodas: infraraudonieji ir raudonieji spinduliai prasiskverbia per kelis centimetrus, matomi (šviesos) – kelis milimetrus, o ultravioletiniai – tik 0,7-0,9 mm; trumpesni nei 300 milimikronų spinduliai prasiskverbia į gyvūnų audinius iki 2 milimikronų gylio. Esant tokiam nereikšmingam spindulių įsiskverbimo gyliui, pastarieji daro įvairiapusį ir reikšmingą poveikį visam organizmui.
Saulės radiacija– labai biologiškai aktyvus ir nuolat veikiantis veiksnys, turintis didelę reikšmę formuojant daugybę organizmo funkcijų. Taigi, pavyzdžiui, per akies terpę matomi šviesos spinduliai veikia visą gyvūnų organizmą, sukeldami besąlygines ir sąlygines refleksines reakcijas. Infraraudonieji šilumos spinduliai daro poveikį kūnui tiek tiesiogiai, tiek per gyvūnus supančius objektus. Gyvūnų kūnas nuolat sugeria ir pats skleidžia infraraudonuosius spindulius (radiacijos mainai), o šis procesas gali labai skirtis priklausomai nuo gyvūnų odos ir aplinkinių objektų temperatūros. Ultravioletiniai cheminiai spinduliai, kurių kvantai turi daug didesnę energiją nei matomų ir infraraudonųjų spindulių kvantai, išsiskiria didžiausiu biologiniu aktyvumu, veikia gyvūnų kūną humoraliniais ir neurorefleksiniais keliais. UV spinduliai pirmiausia veikia odos eksteroreceptorius, o vėliau refleksiškai veikia vidaus organus, ypač endokrinines liaukas.
Ilgalaikis optimalių spindulinės energijos dozių poveikis lemia odos prisitaikymą, mažesnį jos reaktyvumą. Veikiant saulės šviesai, sustiprėja plaukų augimas, prakaito ir riebalinių liaukų funkcija, storėja raginis sluoksnis ir sustorėja epidermis, dėl to padidėja organizmo odos atsparumas. Odoje susidaro biologiškai aktyvios medžiagos (histaminas ir į histaminą panašios medžiagos), kurios patenka į kraują. Tie patys spinduliai pagreitina ląstelių atsinaujinimą gyjant žaizdoms ir opoms odoje. Veikiant spinduliavimo energijai, ypač ultravioletiniams spinduliams, baziniame odos sluoksnyje susidaro pigmentas melaninas, kuris sumažina odos jautrumą ultravioletiniams spinduliams. Pigmentas (įdegis) yra tarsi biologinis ekranas, kuris prisideda prie spindulių atspindėjimo ir sklaidos.
Teigiamas saulės spindulių poveikis veikia kraują. Jų sistemingas vidutinio sunkumo poveikis žymiai pagerina kraujodaros procesą, kartu padidindamas eritrocitų skaičių ir hemoglobino kiekį periferiniame kraujyje. Gyvūnams netekus kraujo arba pasveikusiems po sunkių ligų, ypač infekcinių, vidutinis saulės spindulių poveikis skatina kraujo atsinaujinimą ir padidina jo krešėjimą. Dėl vidutinio saulės spindulių poveikio gyvūnams padidėja dujų mainai. Didėja gylis ir mažėja kvėpavimo dažnis, didėja tiekiamo deguonies kiekis, išsiskiria daugiau anglies dioksido ir vandens garų, dėl kurių pagerėja audinių aprūpinimas deguonimi ir sustiprėja oksidaciniai procesai.
Baltymų metabolizmo padidėjimas išreiškiamas padidėjusiu azoto nusėdimu audiniuose, todėl jaunų gyvūnų augimas yra greitesnis. Per didelis saulės poveikis gali sukelti neigiamą baltymų balansą, ypač gyvūnams, sergantiems ūmiomis infekcinėmis ligomis, taip pat kitomis ligomis, kurias lydi padidėjusi kūno temperatūra. Švitinimas padidina cukraus nusėdimą kepenyse ir raumenyse glikogeno pavidalu. Kraujyje smarkiai sumažėja nepakankamai oksiduotų produktų (acetono kūnelių, pieno rūgšties ir kt.), daugėja acetilcholino susidarymo ir normalizuojasi medžiagų apykaita, o tai ypač svarbu labai produktyviems gyvūnams.
Netinkamai maitinamiems gyvūnams sulėtėja riebalų apykaitos intensyvumas ir padidėja riebalų nusėdimas. Intensyvus apšvietimas nutukusiems gyvūnams, priešingai, padidina riebalų apykaitą ir padidina riebalų deginimą. Todėl pusiau riebus ir riebus gyvulių penėjimas turėtų būti atliekamas mažesnės saulės spinduliuotės sąlygomis.
Veikiamas ultravioletinių saulės spindulių, pašariniuose augaluose ir gyvūnų odoje randamas ergosterolis dehidrocholesterolis virsta aktyviais vitaminais D 2 ir D 3, kurie pagerina fosforo ir kalcio apykaitą; neigiamas kalcio ir fosforo balansas virsta teigiama, o tai prisideda prie šių druskų nusėdimo kauluose. Saulės šviesa ir dirbtinis ultravioletinių spindulių poveikis yra vienas iš veiksmingų šiuolaikinių rachito ir kitų gyvūnų ligų, susijusių su kalcio ir fosforo apykaitos sutrikimais, profilaktikos ir gydymo metodų.
Saulės spinduliuotė, ypač šviesa ir ultravioletiniai spinduliai, yra pagrindinis veiksnys, sukeliantis sezoninį gyvūnų seksualinį periodiškumą, nes šviesa stimuliuoja hipofizės ir kitų organų gonadotropinę funkciją. Pavasarį, esant padidėjusiam saulės spinduliuotės ir šviesos intensyvumo laikotarpiui, lytinės liaukos sekrecija, kaip taisyklė, suaktyvėja daugumoje gyvūnų rūšių. Sutrumpėjus šviesiam paros laikui, pastebimas kupranugarių, avių ir ožkų seksualinio aktyvumo padidėjimas. Jei balandį-birželį avys laikomos tamsiose patalpose, tai jų ruja atkeliaus ne rudenį (kaip įprasta), o gegužę. Šviesos trūkumas augantiems gyvūnams (augimo ir brendimo metu), pasak K.V.Svechino, lemia gilius, dažnai negrįžtamus kokybinius lytinių liaukų pokyčius, o suaugusiems gyvūnams mažina lytinį aktyvumą ir vaisingumą arba sukelia laikiną nevaisingumą.
Matoma šviesa arba apšvietimo laipsnis turi didelę įtaką kiaušinėlių vystymuisi, rujai, veisimosi sezonui ir nėštumui. Šiauriniame pusrutulyje veisimosi sezonas dažniausiai būna trumpas, o pietiniame – ilgiausias. Dirbtinio gyvūnų apšvietimo įtakoje jų nėštumo trukmė sutrumpėja nuo kelių dienų iki dviejų savaičių. Matomų šviesos spindulių poveikis lytinėms liaukoms gali būti plačiai naudojamas praktikoje. VIEV zoohigienos laboratorijoje atlikti eksperimentai įrodė, kad patalpų apšvietimas geometriniu koeficientu 1:10 (pagal KEO 1,2-2%), palyginti su 1:15-1:20 ir mažesniu apšvietimu (pagal KEO, 0,2 -0,5%) teigiamai veikia veršingų paršavedžių ir paršelių iki 4 mėnesių klinikinę ir fiziologinę būklę, suteikia stiprių ir gyvybingų palikuonių. Paršelių svorio prieaugis padidėja 6 proc., o saugumas – 10-23,9 proc.
Saulės spinduliai, ypač ultravioletiniai, violetiniai ir mėlyni, užmuša arba susilpnina daugelio patogeninių mikroorganizmų gyvybingumą, lėtina jų dauginimąsi. Taigi saulės spinduliuotė yra galingas natūralus išorinės aplinkos dezinfekantas. Veikiant saulės spinduliams, didėja bendras organizmo tonusas ir atsparumas infekcinėms ligoms, taip pat sustiprėja specifinės imuninės reakcijos (P. D. Komarovas, A. P. Onegovas ir kt.). Įrodyta, kad saikingas gyvūnų švitinimas vakcinacijos metu prisideda prie titro ir kitų imuninių kūnų padidėjimo, fagocitinio indekso padidėjimo ir, atvirkščiai, intensyvus švitinimas mažina imunines kraujo savybes.
Iš viso to, kas pasakyta, išplaukia, kad saulės spinduliuotės trūkumas turi būti vertinamas kaip labai nepalanki išorinė gyvūnams sąlyga, kuriai esant, jie netenka svarbiausio fiziologinių procesų aktyvatoriaus. Atsižvelgiant į tai, gyvūnai turėtų būti laikomi gana šviesiose patalpose, reguliariai mankštinami, o vasarą laikomi ganyklose.
Natūralaus apšvietimo normavimas patalpose atliekamas pagal geometrinius arba apšvietimo metodus. Statant gyvulininkystės ir paukštininkystės pastatus dažniausiai naudojamas geometrinis metodas, pagal kurį natūralaus apšvietimo normos nustatomos pagal langų (stiklo be rėmų) ploto ir grindų ploto santykį. Tačiau, nepaisant geometrinio metodo paprastumo, naudojant jį apšvietimo normos nėra tiksliai nustatytos, nes šiuo atveju neatsižvelgiama į skirtingų geografinių zonų šviesos ir klimato ypatybes. Norėdami tiksliau nustatyti apšvietimą patalpose, jie naudoja apšvietimo metodą arba apibrėžimą dienos šviesos faktorius(KEO). Natūralaus apšvietimo koeficientas yra patalpos apšvietimo (matuoto taško) ir išorinio apšvietimo horizontalioje plokštumoje santykis. KEO gaunamas pagal formulę:
K = E:E n ⋅100 %
kur K yra natūralios šviesos koeficientas; E - apšvietimas kambaryje (liuksais); E n - lauko apšvietimas (liuksais).
Reikia nepamiršti, kad per didelis saulės spinduliuotės naudojimas, ypač didelio insoliacijos dienomis, gali padaryti didelę žalą gyvūnams, ypač nudeginti, sukelti akių ligas, saulės smūgį ir pan. Jautrumas saulės šviesai žymiai padidėja nuo patekimo į vadinamųjų sensibilizatorių (hematoporfirino, tulžies pigmentų, chlorofilo, eozino, metileno mėlynojo ir kt.) organizmą. Manoma, kad šios medžiagos kaupia trumpųjų bangų spindulius ir, sugerdamos dalį audinių išskiriamos energijos, paverčia juos ilgųjų bangų spinduliais, dėl to padidėja audinių reaktyvumas.
Gyvūnų saulės nudegimai dažniau pastebimi tose kūno vietose, kuriose yra gležnų, mažai plaukų, nepigmentuota oda dėl karščio poveikio (saulės eritema) ir ultravioletinių spindulių (fotocheminis odos uždegimas). Arkliams saulės nudegimai pastebimi nepigmentuotose galvos odos, lūpų, šnervių, kaklo, kirkšnių ir galūnių srityse, o galvijams – tešmens spenių ir tarpvietės odoje. Pietiniuose regionuose baltos spalvos kiaulės gali nudegti saulėje.
Stiprūs saulės spinduliai gali sudirginti akies tinklainę, rageną ir kraujagyslių membranas bei pažeisti lęšiuką. Esant ilgalaikiam ir intensyviam spinduliavimui, atsiranda keratitas, lęšio drumstumas ir regėjimo sutrikimas. Apgyvendinimo sutrikimas dažniau pastebimas arkliams, jei jie laikomi arklidėse su žemais langais į pietus, prie kurių pririšami arkliai.
Saulės smūgis įvyksta dėl stipraus ir ilgalaikio smegenų perkaitimo, daugiausia dėl šiluminių infraraudonųjų spindulių. Pastarosios prasiskverbia pro galvos odą ir kaukolę, pasiekia smegenis ir sukelia hiperemiją bei jos temperatūros padidėjimą. Dėl to gyvūnui pirmiausia pasireiškia priespauda, o vėliau sužadinimas, sutrinka kvėpavimo ir vazomotoriniai centrai. Pastebimas silpnumas, nekoordinuoti judesiai, dusulys, greitas pulsas, gleivinės hiperemija ir cianozė, drebulys ir traukuliai. Gyvūnas nesilaiko ant kojų, krenta ant žemės; sunkūs atvejai dažnai baigiasi gyvūno mirtimi su širdies ar kvėpavimo centro paralyžiaus simptomais. Saulės smūgis yra ypač sunkus, jei jis derinamas su šilumos smūgiu.
Norint apsaugoti gyvūnus nuo tiesioginių saulės spindulių, karščiausiu paros metu būtina juos laikyti šešėlyje. Siekiant išvengti saulės smūgio, ypač dirbantiems arkliams, dėvimos baltos drobės antakių juostos.