Radiation solaire. Raisons de la répartition inégale de l'énergie solaire sur la surface de la Terre

Si vous regardez le Soleil lorsqu’il est partiellement obscurci par les nuages ​​et caché derrière ces amas d’eau atmosphérique, vous verrez peut-être un spectacle familier : des rayons de lumière traversant les nuages ​​et tombant sur le sol. Parfois, ils semblent parallèles, parfois ils semblent diverger. Peut parfois voir la forme du Soleil à travers les nuages. Pourquoi cela arrive-t-il? Notre lecteur demande cette semaine :

Pouvez-vous m'expliquer pourquoi, par temps nuageux, vous pouvez voir les rayons du soleil percer les nuages ? Il me semble que puisque le Soleil est beaucoup plus grand que la Terre et que ses photons nous parviennent par des chemins à peu près parallèles, nous devrions voir tout le ciel uniformément éclairé, plutôt que de voir une petite boule de lumière.

Lors d’une journée ensoleillée typique, tout le ciel est illuminé. Les rayons du Soleil tombent presque parallèlement à la Terre car le Soleil est très loin et très grand par rapport à la Terre. L'atmosphère est suffisamment transparente pour que toute la lumière du soleil atteigne la surface de la Terre ou soit dispersée dans toutes les directions. Le dernier effet est responsable du fait que par temps nuageux, quelque chose peut être vu à l'extérieur - l'atmosphère disperse parfaitement la lumière du soleil et en remplit l'espace environnant.

C'est pourquoi, par une journée ensoleillée, votre ombre sera plus sombre que le reste de la surface sur laquelle elle tombe, mais restera néanmoins éclairée. Dans votre ombre, vous pouvez voir la terre de la même manière que si le Soleil avait disparu derrière les nuages, et alors tout le reste devient aussi sombre que votre ombre, mais toujours éclairé par une lumière diffuse.

Dans cette optique, revenons au phénomène des rayons solaires. Pourquoi est-ce que lorsque le Soleil se cache derrière les nuages, on peut parfois voir des rayons de lumière ? Et pourquoi ressemblent-elles tantôt à des colonnes parallèles, tantôt à des colonnes divergentes ?

La première chose à comprendre est que la diffusion de la lumière solaire, lorsqu'elle entre en collision avec des particules atmosphériques et est redirigée dans toutes les directions, fonctionne toujours - que le Soleil soit caché derrière les nuages ​​ou non. Par conséquent, pendant la journée, il y a toujours un niveau d’éclairage de base. C'est pourquoi c'est « le jour », et donc, pour trouver l'obscurité pendant la journée, il faut s'enfoncer plus profondément dans la grotte.

Que sont les rayons ? Ils proviennent de trouées ou de fines sections de nuages ​​(ou d'arbres ou d'autres objets opaques) qui ne bloquent pas la lumière du soleil. Cette lumière directe semble plus brillante que son environnement, mais n’est perceptible que si elle contraste avec un fond sombre et ombragé ! Si cette lumière est partout, elle n’aura rien de remarquable, nos yeux s’y adapteront. Mais si un faisceau lumineux est plus léger que son environnement, vos yeux le remarquent et vous font la différence.

Qu’en est-il de la forme des rayons ? Vous pourriez penser que les nuages ​​agissent comme des lentilles ou des prismes, déviant ou réfractant les rayons et les faisant diverger. Mais ce n'est pas vrai ; Les nuages ​​absorbent et réémettent la lumière de manière égale dans toutes les directions, c'est pourquoi ils sont opaques. L'effet de rayon ne se produit que là où les nuages ​​n'absorbent pas la majeure partie de la lumière. Lors des mesures, il s'avère que ces rayons sont en réalité parallèles, ce qui correspond à une grande distance au Soleil. Si vous observez des rayons dirigés ni vers vous ni loin de vous, mais perpendiculaires à votre ligne de mire, c'est exactement ce que vous trouverez.

La raison pour laquelle il nous semble que les rayons « convergent » vers le Soleil est la même que celle pour laquelle il nous semble que les rails ou la surface de la route convergent en un point. Ce sont des lignes parallèles dont une partie est plus proche de vous que l’autre. Le soleil est très loin, et le point d'où vient le rayon est plus loin de vous que le point de son contact avec la Terre ! Ce n'est pas toujours évident, mais c'est pour cela que les poutres prennent la forme de poutres, ce qui est bien visible quand on voit à quelle distance on se trouve de l'extrémité de la poutre.

Nous devons donc la présence d’un rayon à la perspective des ombres qui l’entourent et à la capacité de nos yeux à distinguer l’éclat de la lumière directe de l’obscurité relative qui l’entoure. Et la raison pour laquelle les rayons semblent converger est due à la perspective et au fait que le point d’atterrissage de ces rayons de lumière réellement parallèles est plus proche de nous que leur point de départ au bas des nuages. C'est la science qui se cache derrière les rayons du soleil, et c'est pourquoi ils ont cette apparence !

Le Soleil est une étoile du système solaire, source d’énormes quantités de chaleur et de lumière éblouissante. Malgré le fait que le Soleil soit situé à une distance considérable de nous et que seule une petite partie de son rayonnement nous parvienne, cela est largement suffisant pour le développement de la vie sur Terre. Notre planète tourne autour du Soleil sur une orbite. Si vous observez la Terre depuis un vaisseau spatial tout au long de l'année, vous remarquerez que le Soleil n'éclaire toujours qu'une moitié de la Terre, donc il y aura du jour là-bas, et sur la moitié opposée à cette heure il y aura de la nuit. La surface de la Terre ne reçoit de la chaleur que pendant la journée.

Notre Terre se réchauffe de manière inégale. Le chauffage inégal de la Terre s'explique par sa forme sphérique, de sorte que l'angle d'incidence du rayon solaire dans différentes zones est différent, ce qui signifie que différentes parties de la Terre reçoivent différentes quantités de chaleur. À l’équateur, les rayons du soleil tombent verticalement et chauffent considérablement la Terre. Plus on s'éloigne de l'équateur, plus l'angle d'incidence du faisceau devient petit, et donc moins ces territoires reçoivent de chaleur. Un faisceau de rayonnement solaire de même puissance chauffe une surface beaucoup plus petite, puisqu’il tombe verticalement. De plus, les rayons tombant sous un angle plus petit que celui de l'équateur, y pénétrant, parcourent un chemin plus long, de sorte qu'une partie des rayons du soleil est dispersée dans la troposphère et n'atteint pas la surface de la terre. Tout cela indique qu'à mesure que l'on s'éloigne de l'équateur vers le nord ou le sud, il diminue, à mesure que l'angle d'incidence du rayon solaire diminue.

Le degré d'échauffement de la surface terrestre est également influencé par le fait que l'axe de la Terre est incliné par rapport au plan orbital le long duquel la Terre fait un tour complet autour du Soleil, selon un angle de 66,5° et est toujours dirigé vers le nord. fin vers l’Étoile Polaire.

Imaginons que la Terre, se déplaçant autour du Soleil, ait un axe terrestre perpendiculaire au plan de l'orbite de rotation. Ensuite, la surface aux différentes latitudes recevrait une quantité constante de chaleur tout au long de l'année, l'angle d'incidence du rayon solaire serait constant tout le temps, le jour serait toujours égal à la nuit et il n'y aurait aucun changement de saison. A l’équateur, ces conditions seraient peu différentes des conditions actuelles. Il a une influence notable sur l'échauffement de la surface terrestre, et donc sur toute l'inclinaison de l'axe terrestre, précisément sous les latitudes tempérées.

Au cours de l'année, c'est-à-dire pendant toute la révolution de la Terre autour du Soleil, quatre jours sont particulièrement remarquables : le 21 mars, le 23 septembre, le 22 juin et le 22 décembre.

Les tropiques et les cercles polaires divisent la surface de la Terre en zones qui diffèrent par l'éclairage solaire et la quantité de chaleur reçue du Soleil. Il existe 5 zones de lumière : les zones polaires nord et sud, qui reçoivent peu de lumière et de chaleur, la zone au climat chaud, et les zones nord et sud, qui reçoivent plus de lumière et de chaleur que les zones polaires, mais moins que les zones tropicales. ceux.

Ainsi, en conclusion, nous pouvons tirer une conclusion générale : un chauffage et un éclairage inégaux de la surface terrestre sont associés à la sphéricité de notre Terre et à l’inclinaison de l’axe terrestre à 66,5° par rapport à l’orbite autour du Soleil.

La source la plus importante à partir de laquelle la surface et l’atmosphère de la Terre reçoivent de l’énergie thermique est le Soleil. Il envoie une quantité colossale d’énergie rayonnante dans l’espace cosmique : thermique, lumineuse, ultraviolette. Les ondes électromagnétiques émises par le Soleil se propagent à une vitesse de 300 000 km/s.

L'échauffement de la surface terrestre dépend de l'angle d'incidence des rayons solaires. Tous les rayons du soleil arrivent sur la surface de la Terre parallèlement les uns aux autres, mais comme la Terre est sphérique, les rayons du soleil tombent sur différentes parties de sa surface sous des angles différents. Lorsque le Soleil est au zénith, ses rayons tombent verticalement et la Terre se réchauffe davantage.

L’ensemble de l’énergie rayonnante envoyée par le Soleil est appelé radiation solaire, elle est généralement exprimée en calories par unité de surface et par an.

Le rayonnement solaire détermine le régime de température de la troposphère atmosphérique terrestre.

Il convient de noter que la quantité totale de rayonnement solaire est plus de deux milliards de fois supérieure à la quantité d’énergie reçue par la Terre.

Le rayonnement atteignant la surface de la Terre est direct et diffus.

Le rayonnement qui arrive sur Terre directement du Soleil sous forme de lumière directe du soleil sous un ciel sans nuages ​​est appelé droit. C'est lui qui transporte la plus grande quantité de chaleur et de lumière. Si notre planète n’avait pas d’atmosphère, la surface de la Terre ne recevrait que des radiations directes.

Cependant, en traversant l'atmosphère, environ un quart du rayonnement solaire est dispersé par des molécules de gaz et des impuretés et s'écarte de sa trajectoire directe. Certains d'entre eux atteignent la surface de la Terre, formant rayonnement solaire diffusé. Grâce au rayonnement diffusé, la lumière pénètre dans les endroits où la lumière directe du soleil (rayonnement direct) ne pénètre pas. Ce rayonnement crée la lumière du jour et donne de la couleur au ciel.

Rayonnement solaire total

Tous les rayons du soleil atteignant la Terre sont rayonnement solaire total, c'est-à-dire la totalité du rayonnement direct et diffus (Fig. 1).

Riz. 1. Rayonnement solaire total pour l'année

Répartition du rayonnement solaire à la surface de la Terre

Le rayonnement solaire est inégalement réparti sur la Terre. Ça dépend:

1. sur la densité et l’humidité de l’air – plus elles sont élevées, moins la surface de la Terre reçoit de rayonnement ;

2. en fonction de la latitude géographique de la zone, la quantité de rayonnement augmente des pôles vers l'équateur. La quantité de rayonnement solaire direct dépend de la longueur du trajet parcouru par les rayons du soleil à travers l'atmosphère. Lorsque le Soleil est à son zénith (l'angle d'incidence des rayons est de 90°), ses rayons frappent la Terre par le chemin le plus court et dégagent intensément leur énergie sur une petite zone. Sur Terre, cela se produit dans la bande comprise entre 23° N. w. et 23° S. sh., c'est-à-dire entre les tropiques. À mesure que l'on s'éloigne de cette zone vers le sud ou le nord, la longueur du trajet des rayons du soleil augmente, c'est-à-dire que l'angle de leur incidence sur la surface de la Terre diminue. Les rayons commencent à tomber sur la Terre sous un angle plus petit, comme s'ils glissaient, se rapprochant de la ligne tangente dans la zone des pôles. En conséquence, le même flux d’énergie est réparti sur une plus grande surface, ce qui augmente la quantité d’énergie réfléchie. Ainsi, dans la région de l'équateur, où les rayons du soleil tombent sur la surface terrestre sous un angle de 90°, la quantité de rayonnement solaire direct reçu par la surface terrestre est plus élevée et, à mesure que nous nous dirigeons vers les pôles, cette quantité augmente considérablement. diminue. De plus, la durée du jour à différentes périodes de l'année dépend de la latitude de la zone, qui détermine également la quantité de rayonnement solaire atteignant la surface de la Terre ;

3. du mouvement annuel et quotidien de la Terre - aux latitudes moyennes et élevées, l'afflux de rayonnement solaire varie considérablement selon les saisons, ce qui est associé aux changements de l'altitude du Soleil à midi et de la durée du jour ;

4. sur la nature de la surface terrestre : plus la surface est claire, plus elle réfléchit la lumière du soleil. La capacité d’une surface à réfléchir le rayonnement s’appelle albédo(du latin blancheur). La neige reflète le rayonnement particulièrement fortement (90 %), le sable plus faiblement (35 %) et la terre noire encore plus faiblement (4 %).

La surface de la Terre absorbe le rayonnement solaire (rayonnement absorbé), se réchauffe et rayonne de la chaleur dans l’atmosphère (rayonnement réfléchi). Les couches inférieures de l’atmosphère bloquent en grande partie le rayonnement terrestre. Le rayonnement absorbé par la surface de la Terre sert à chauffer le sol, l’air et l’eau.

La partie du rayonnement total qui reste après réflexion et rayonnement thermique de la surface terrestre est appelée bilan radiatif. Le bilan radiatif de la surface terrestre varie au cours de la journée et selon les saisons de l'année, mais en moyenne pour l'année il a une valeur positive partout, à l'exception des déserts de glace du Groenland et de l'Antarctique. Le bilan radiatif atteint ses valeurs maximales aux basses latitudes (entre 20° N et 20° S) - au-dessus de 42*10 2 J/m 2 , à une latitude d'environ 60° dans les deux hémisphères, il diminue jusqu'à 8*10 2 - 13*10 2 J/m2.

Les rayons du soleil cèdent jusqu'à 20 % de leur énergie à l'atmosphère, qui se répartit dans toute l'épaisseur de l'air, et donc l'échauffement de l'air qu'ils provoquent est relativement faible. Le soleil chauffe la surface de la Terre, ce qui transfère de la chaleur à l'air atmosphérique en raison de convection(de lat. convection- livraison), c'est-à-dire le mouvement vertical de l'air chauffé à la surface de la terre, à la place duquel descend de l'air plus froid. C’est ainsi que l’atmosphère reçoit l’essentiel de sa chaleur, en moyenne trois fois plus que celle provenant directement du Soleil.

La présence de dioxyde de carbone et de vapeur d'eau ne permet pas à la chaleur réfléchie par la surface terrestre de s'échapper librement dans l'espace. Ils créent Effet de serre, grâce à quoi la différence de température sur Terre pendant la journée ne dépasse pas 15 °C. En l’absence de dioxyde de carbone dans l’atmosphère, la surface de la Terre se refroidirait de 40 à 50 °C pendant la nuit.

En raison de l'ampleur croissante de l'activité économique humaine - combustion de charbon et de pétrole dans les centrales thermiques, émissions des entreprises industrielles et augmentation des émissions des automobiles - la teneur en dioxyde de carbone dans l'atmosphère augmente, ce qui entraîne une augmentation dans l’effet de serre et menace le changement climatique mondial.

Les rayons du soleil, ayant traversé l'atmosphère, frappent la surface de la Terre et la réchauffent, ce qui dégage de la chaleur dans l'atmosphère. Ceci explique un trait caractéristique de la troposphère : une diminution de la température de l'air avec l'altitude. Mais il y a des cas où les couches supérieures de l'atmosphère s'avèrent plus chaudes que les couches inférieures. Ce phénomène est appelé inversion de température(du latin inversio - se retourner).

La vie sur notre planète dépend de la quantité de lumière solaire et de chaleur. Il est effrayant d’imaginer ne serait-ce qu’un instant ce qui se serait passé s’il n’y avait pas eu une étoile telle que le Soleil dans le ciel. Chaque brin d'herbe, chaque feuille, chaque fleur a besoin de chaleur et de lumière, comme les gens dans l'air.

L'angle d'incidence des rayons du soleil est égal à la hauteur du soleil au-dessus de l'horizon

La quantité de lumière solaire et de chaleur qui atteint la surface de la Terre est directement proportionnelle à l'angle d'incidence des rayons. Les rayons du soleil peuvent frapper la Terre sous un angle de 0 à 90 degrés. L'angle d'impact des rayons sur la terre est différent, car notre planète est sphérique. Plus il est grand, plus il est léger et chaud.

Ainsi, si le faisceau arrive sous un angle de 0 degré, il ne fait que glisser sur la surface de la terre sans la chauffer. Cet angle d'incidence se produit aux pôles Nord et Sud, au-delà du cercle polaire arctique. A angle droit, les rayons du soleil tombent sur l'équateur et sur la surface située entre le Sud et

Si l'angle des rayons du soleil frappant le sol est droit, cela indique que

Ainsi, les rayons à la surface de la terre et la hauteur du soleil au-dessus de l'horizon sont égaux. Ils dépendent de la latitude géographique. Plus la latitude est proche de zéro, plus l'angle d'incidence des rayons est proche de 90 degrés, plus le soleil est haut au-dessus de l'horizon, plus il est chaud et lumineux.

Comment le soleil change de hauteur au-dessus de l'horizon

La hauteur du soleil au-dessus de l'horizon n'est pas constante. Au contraire, cela change constamment. La raison en est le mouvement continu de la planète Terre autour de l'étoile Soleil, ainsi que la rotation de la planète Terre autour de son propre axe. Ainsi, le jour succède à la nuit et les saisons se succèdent.

Le territoire situé entre les tropiques reçoit le plus de chaleur et de lumière ; ici le jour et la nuit sont de durée presque égale, et le soleil est à son zénith 2 fois par an.

La surface au-dessus du cercle polaire arctique reçoit moins de chaleur et de lumière ; ici, il existe des concepts tels que la nuit, qui durent environ six mois.

Jours d'équinoxe d'automne et de printemps

Il existe 4 dates astrologiques principales, déterminées par la hauteur du soleil au-dessus de l'horizon. Les 23 septembre et 21 mars sont les jours de l'équinoxe d'automne et de printemps. Cela signifie que la hauteur du soleil au-dessus de l'horizon en septembre et mars est de 90 degrés.

Le sud et sont également éclairés par le soleil, et la durée de la nuit est égale à la durée du jour. Lorsque l’automne astrologique commence dans l’hémisphère nord, c’est au contraire le printemps dans l’hémisphère sud. On peut en dire autant de l’hiver et de l’été. Si c’est l’hiver dans l’hémisphère sud, c’est l’été dans l’hémisphère nord.

Jours du solstice d'été et d'hiver

Le 22 juin et le 22 décembre sont des jours d'été et le 22 décembre a le jour le plus court et la nuit la plus longue de l'hémisphère nord, et le soleil d'hiver est à sa hauteur la plus basse au-dessus de l'horizon de toute l'année.

Au-dessus de 66,5 degrés de latitude, le soleil est au-dessous de l'horizon et ne se lève pas. Ce phénomène, lorsque le soleil d'hiver ne monte pas à l'horizon, est appelé nuit polaire. La nuit la plus courte se produit à 67 degrés de latitude et ne dure que 2 jours, et la nuit la plus longue se produit aux pôles et dure 6 mois !

Décembre est le mois de l’année où les nuits sont les plus longues dans l’hémisphère Nord. En Russie centrale, les gens se réveillent pour travailler dans l'obscurité et reviennent également dans l'obscurité. C'est un mois difficile pour beaucoup, car le manque de soleil affecte le bien-être physique et mental des gens. Pour cette raison, une dépression peut même se développer.

A Moscou en 2016, le lever du soleil le 1er décembre aura lieu à 8h33. Dans ce cas, la durée de la journée sera de 7 heures 29 minutes. Il sera très tôt, à 16h03. La nuit sera de 16 heures 31 minutes. Ainsi, il s’avère que la durée de la nuit est 2 fois supérieure à la durée du jour !

Cette année, le solstice d'hiver a lieu le 21 décembre. La journée la plus courte durera exactement 7 heures. Ensuite, la même situation durera 2 jours. Et à partir du 24 décembre, la journée commencera à rapporter des bénéfices, lentement mais sûrement.

En moyenne, une minute de lumière du jour sera ajoutée par jour. À la fin du mois, le lever du soleil en décembre aura lieu exactement à 9 heures, soit 27 minutes plus tard que le 1er décembre.

Le 22 juin est le solstice d'été. Tout se passe exactement à l'opposé. Pour toute l'année, cette date est le jour le plus long et la nuit la plus courte. Cela s'applique à l'hémisphère nord.

À Ioujny, c’est l’inverse. Des phénomènes naturels intéressants sont associés à cette journée. Une journée polaire commence au-dessus du cercle polaire arctique ; le soleil ne se couche pas sous l'horizon au pôle Nord pendant 6 mois. De mystérieuses nuits blanches commencent à Saint-Pétersbourg en juin. Ils durent environ à partir de la mi-juin et durent deux à trois semaines.

Toutes ces 4 dates astrologiques peuvent changer de 1 à 2 jours, puisque l'année solaire ne coïncide pas toujours avec l'année civile. Des changements se produisent également au cours des années bissextiles.

La hauteur du soleil au-dessus de l'horizon et les conditions climatiques

Le soleil est l’un des facteurs climatiques les plus importants. En fonction de l'évolution de la hauteur du soleil au-dessus de l'horizon sur une zone spécifique de la surface de la Terre, les conditions climatiques et les saisons changent.

Par exemple, dans le Grand Nord, les rayons du soleil tombent sous un très petit angle et glissent uniquement sur la surface de la terre, sans la chauffer du tout. En raison de ce facteur, le climat ici est extrêmement rigoureux, il y a du pergélisol, des hivers froids avec des vents glaciaux et de la neige.

Plus le soleil est haut au-dessus de l'horizon, plus le climat est chaud. Par exemple, à l’équateur, il fait exceptionnellement chaud et tropical. Les fluctuations saisonnières ne sont également pratiquement pas ressenties dans la région de l'équateur ; dans ces régions, l'été est éternel.

Mesurer la hauteur du soleil au-dessus de l'horizon

Comme on dit, tout ce qui est ingénieux est simple. C'est donc ici. L'appareil permettant de mesurer la hauteur du soleil au-dessus de l'horizon est tout simplement simple. C'est une surface horizontale avec un poteau au milieu de 1 mètre de long. Par une journée ensoleillée à midi, le pôle projette son ombre la plus courte. A l'aide de cette ombre la plus courte, des calculs et des mesures sont effectués. Vous devez mesurer l'angle entre l'extrémité de l'ombre et le segment reliant l'extrémité du poteau à l'extrémité de l'ombre. Cette valeur d'angle sera l'angle du soleil au-dessus de l'horizon. Cet appareil s'appelle un gnomon.

Gnomon est un ancien outil astrologique. Il existe d'autres instruments pour mesurer la hauteur du soleil au-dessus de l'horizon, comme le sextant, le quadrant et l'astrolabe.

Les particularités de l'impact de la lumière directe du soleil sur le corps intéressent aujourd'hui beaucoup, principalement ceux qui souhaitent passer l'été de manière rentable, faire le plein d'énergie solaire et acquérir un bronzage magnifique et sain. Qu’est-ce que le rayonnement solaire et quel effet a-t-il sur nous ?

Définition

Les rayons du soleil (photo ci-dessous) sont un flux de rayonnement représenté par des oscillations électromagnétiques d'ondes de différentes longueurs. Le spectre du rayonnement solaire émis par le soleil est diversifié et large, tant en longueur d'onde et en fréquence qu'en termes d'effet sur le corps humain.

Types de rayons du soleil

Il existe plusieurs régions du spectre :

1. Rayonnement gamma.
2. Rayonnement X (longueur d'onde inférieure à 170 nanomètres).
3. Rayonnement ultraviolet (longueur d'onde - 170-350 nm).
4. Lumière du soleil (longueur d'onde - 350-750 nm).
5. Spectre infrarouge, qui a un effet thermique (longueurs d'onde supérieures à 750 nm).

En termes d'influence biologique sur un organisme vivant, les rayons ultraviolets du soleil sont les plus actifs. Ils favorisent le bronzage, ont un effet protecteur hormonal, stimulent la production de sérotonine et d'autres composants importants qui augmentent la vitalité et la vitalité.

Rayonnement ultraviolet

Il existe 3 classes de rayons dans le spectre ultraviolet qui affectent le corps différemment :

1. Rayons A (longueur d'onde - 400-320 nanomètres). Ils ont le niveau de rayonnement le plus faible et restent constants dans le spectre solaire tout au long de la journée et de l'année. Il n’y a presque aucun obstacle pour eux. Les effets nocifs des rayons solaires de cette classe sur le corps sont les plus faibles, cependant, leur présence constante accélère le processus de vieillissement naturel de la peau, car, en pénétrant jusqu'à la couche germinale, ils endommagent la structure et la base de l'épiderme, détruisant fibres d'élastine et de collagène.
2. Rayons B (longueur d'onde - 320-280 nm). Ce n’est qu’à certaines périodes de l’année et à certaines heures de la journée qu’ils atteignent la Terre. Selon la latitude géographique et la température de l'air, ils pénètrent généralement dans l'atmosphère entre 10 heures et 16 heures. Ces rayons du soleil participent à l’activation de la synthèse de la vitamine D3 dans l’organisme, qui est leur principale propriété positive. Cependant, avec une exposition prolongée à la peau, ils peuvent modifier le génome des cellules de telle manière qu'elles commencent à se multiplier de manière incontrôlable et à former un cancer.
3. Rayons C (longueur d'onde - 280-170 nm). C'est la partie la plus dangereuse du spectre des rayons UV, qui provoque inconditionnellement le développement du cancer. Mais dans la nature, tout est très judicieusement organisé et les rayons C nocifs du soleil, comme la plupart (90 %) des rayons B, sont absorbés par la couche d’ozone sans atteindre la surface de la Terre. C’est ainsi que la nature protège tous les êtres vivants de l’extinction.

Influence positive et négative

Selon la durée, l'intensité et la fréquence de l'exposition aux rayons UV, des effets positifs et négatifs se développent sur le corps humain. Les premiers comprennent la formation de vitamine D, la production de mélanine et la formation d'un beau bronzage uniforme, la synthèse de médiateurs qui régulent les biorythmes et la production d'un régulateur important du système endocrinien - la sérotonine. C’est pourquoi après l’été, nous ressentons un élan de force, une augmentation de vitalité et de bonne humeur.

Les effets négatifs de l'exposition aux ultraviolets comprennent des brûlures cutanées, des dommages aux fibres de collagène, l'apparition de défauts cosmétiques sous forme d'hyperpigmentation et la provocation du cancer.

Synthèse de la vitamine D

Lorsqu'elle est exposée à l'épiderme, l'énergie du rayonnement solaire est convertie en chaleur ou dépensée en réactions photochimiques, à la suite de quoi divers processus biochimiques sont effectués dans le corps.

La vitamine D est apportée de deux manières :

• endogène - dû à la formation dans la peau sous l'influence des rayons UV B ;
• exogène - en raison de l'apport alimentaire.

La voie endogène est un processus assez complexe de réactions qui se produisent sans la participation d'enzymes, mais avec la participation obligatoire de l'irradiation UV avec les rayons B. Avec un ensoleillement suffisant et régulier, la quantité de vitamine D3 synthétisée dans la peau lors des réactions photochimiques couvre pleinement tous les besoins de l'organisme.

Bronzage et vitamine D

L'activité des processus photochimiques de la peau dépend directement du spectre et de l'intensité de l'exposition aux rayons ultraviolets et est inversement liée au bronzage (degré de pigmentation). Il a été prouvé que plus le bronzage est prononcé, plus la provitamine D3 met du temps à s'accumuler dans la peau (au lieu de quinze minutes à trois heures).

D'un point de vue physiologique, cela est compréhensible, puisque le bronzage est un mécanisme de protection de notre peau et que la couche de mélanine qui s'y forme agit comme une certaine barrière aux rayons UV B, qui servent de médiateur des processus photochimiques, et les rayons de classe A, qui assurent l'étape thermique de transformation dans la peau de la provitamine D3 en vitamine D3.

Mais la vitamine D apportée par l’alimentation ne compense la carence qu’en cas de production insuffisante lors du processus de synthèse photochimique.

Formation de vitamine D lors de l'exposition au soleil

Aujourd'hui, il a déjà été établi par la science que pour répondre aux besoins quotidiens en vitamine D3 endogène, il suffit de rester sous les rayons UV du soleil pendant dix à vingt minutes. Une autre chose est que ces rayons ne sont pas toujours présents dans le spectre solaire. Leur présence dépend à la fois de la saison de l'année et de la latitude géographique, puisque la Terre, lors de sa rotation, modifie l'épaisseur et l'angle de la couche atmosphérique à travers laquelle passent les rayons du soleil.

Le rayonnement solaire n’est donc pas toujours capable de former de la vitamine D3 dans la peau, mais uniquement lorsque les rayons UV B sont présents dans le spectre.

Rayonnement solaire en Russie

Dans notre pays, compte tenu de la situation géographique, les rayons UV riches en classe B sont répartis de manière inégale pendant les périodes de rayonnement solaire. Par exemple, à Sotchi, Makhachkala, Vladikavkaz, ils durent environ sept mois (de mars à octobre) et à Arkhangelsk, Saint-Pétersbourg, Syktyvkar, ils durent environ trois (de mai à juillet) ou même moins. Ajoutez à cela le nombre de jours nuageux par an et l'atmosphère enfumée des grandes villes, et il devient clair que la majorité des résidents russes manquent d'exposition solaire hormonotrope.

C'est probablement pourquoi, intuitivement, nous recherchons le soleil et nous précipitons vers les plages du sud, tout en oubliant que les rayons du soleil au sud sont complètement différents, inhabituels pour notre corps, et qu'en plus des brûlures, ils peuvent provoquer de fortes poussées hormonales et immunitaires qui peut augmenter le risque de cancer et d’autres maladies.

En même temps, le soleil du sud peut guérir, il suffit de suivre une approche raisonnable en tout.