Saulės spinduliuotė: rūšys ir poveikis organizmui. §21

Trumpųjų bangų spinduliuotė iš Saulės

Ultravioletinė ir rentgeno spinduliuotė daugiausia sklinda iš viršutinių chromosferos sluoksnių ir vainiko. Tai buvo nustatyta paleidus raketas su instrumentais saulės užtemimų metu. Labai karšta saulės atmosfera visada skleidžia nematomą trumpųjų bangų spinduliuotę, tačiau ji yra ypač galinga didžiausio saulės aktyvumo metais. Šiuo metu ultravioletinė spinduliuotė padidėja maždaug du kartus, o rentgeno spinduliuotė padidėja dešimtis ir šimtus kartų, palyginti su radiacija minimumo metais. Trumpųjų bangų spinduliuotės intensyvumas kinta kiekvieną dieną ir smarkiai padidėja, kai atsiranda blykstės.

Ultravioletinė ir rentgeno spinduliuotė iš dalies jonizuoja Žemės atmosferos sluoksnius, sudarydama jonosferą 200 - 500 km aukštyje nuo Žemės paviršiaus. Jonosfera vaidina svarbų vaidmenį tolimojo radijo ryšiu: radijo bangos, sklindančios iš radijo siųstuvo, pakartotinai atsispindi nuo jonosferos ir Žemės paviršiaus, kol pasiekia imtuvo anteną. Jonosferos būklė kinta priklausomai nuo saulės apšvietimo sąlygų ir joje vykstančių reiškinių. Todėl norint užtikrinti stabilų radijo ryšį, būtina atsižvelgti į paros laiką, metų laiką ir saulės aktyvumo būklę. Po galingiausių saulės žybsnių jonosferoje padaugėja jonizuotų atomų ir radijo bangos iš dalies arba visiškai sugeriamos. Dėl to radijo ryšys pablogėja ir netgi laikinai nutrūksta.

Mokslininkai ypatingą dėmesį skiria ozono sluoksnio tyrimams žemės atmosferoje. Ozonas susidaro vykstant fotocheminėms reakcijoms (deguonies molekulėms sugeriant šviesą) stratosferoje, o jo didžioji dalis koncentruojasi ten. Iš viso žemės atmosferoje yra maždaug 3 10 9 tonos ozono. Tai labai maža: gryno ozono sluoksnio storis Žemės paviršiuje neviršytų 3 mm! Tačiau ozono sluoksnio, besidriekiančio kelių dešimčių kilometrų aukštyje virš Žemės paviršiaus, vaidmuo yra išskirtinai didelis, nes jis saugo visus gyvius nuo pavojingos trumposios bangos (ir pirmiausia ultravioletinės) saulės spinduliuotės poveikio. . Ozono kiekis įvairiose platumose ir skirtingu metų laiku kinta. Jis gali sumažėti (kartais labai ženkliai) dėl įvairių procesų. Tai gali palengvinti, pavyzdžiui, į atmosferą išmetami dideli kiekiai pramoninės kilmės ozono sluoksnį ardančių chloro turinčių medžiagų arba išmetami aerozoliai, taip pat išmetami teršalai, susiję su ugnikalnių išsiveržimais. Sritys, kuriose smarkiai sumažėjo ozono lygis („ozono skylės“), buvo aptiktos skirtinguose mūsų planetos regionuose, ne tik virš Antarktidos ir daugybės kitų Žemės pietinio pusrutulio teritorijų, bet ir virš šiaurinio pusrutulio. 1992 metais pradėjo pasirodyti nerimą keliantys pranešimai apie laikiną ozono sluoksnio išeikvojimą virš Europos Rusijos šiaurės ir ozono lygio sumažėjimą virš Maskvos ir Sankt Peterburgo. Mokslininkai, suvokdami globalų problemos pobūdį, organizuoja aplinkos tyrimus visos planetos mastu, įskaitant, visų pirma, pasaulinę nuolatinio ozono sluoksnio būklės stebėjimo sistemą. Siekiant apsaugoti ozono sluoksnį ir apriboti ozono sluoksnį ardančių medžiagų gamybą, buvo sukurti ir pasirašyti tarptautiniai susitarimai.

Radijo spinduliavimas iš Saulės

Sisteminiai Saulės radijo spinduliuotės tyrimai pradėti tik po Antrojo pasaulinio karo, kai buvo išsiaiškinta, kad Saulė yra galingas radijo spinduliuotės šaltinis. Radijo bangos prasiskverbia į tarpplanetinę erdvę ir jas skleidžia chromosfera (centimetrinės bangos) ir korona (decimetrinės ir metro bangos). Ši radijo banga pasiekia Žemę. Radijo spinduliuotę iš Saulės sudaro du komponentai – pastovus, beveik nekintantis intensyvumas ir kintamas (sprogimai, „triukšmo audros“).

Ramios Saulės radijo spinduliuotė paaiškinama tuo, kad karšta saulės plazma visada skleidžia radijo bangas kartu su kitų bangų ilgių elektromagnetiniais virpesiais (šiluminė radijo emisija). Didelių blyksnių metu radijo spinduliuotė iš Saulės padidėja tūkstančius ir net milijonus kartų, palyginti su radijo spinduliuote iš tylios Saulės. Ši radijo spinduliuotė, kurią sukuria greitai tekantys nestacionarūs procesai, yra nešiluminio pobūdžio.

Korpuskulinė saulės spinduliuotė

Nemažai geofizinių reiškinių (magnetinės audros, t.y. trumpalaikiai Žemės magnetinio lauko pokyčiai, pašvaistės ir kt.) taip pat yra susiję su saulės aktyvumu. Tačiau šie reiškiniai atsiranda kitą dieną po saulės žybsnių. Jas sukelia ne elektromagnetinė spinduliuotė, kuri Žemę pasiekia po 8,3 min., o korpusulės (protonai ir elektronai, sudarantys išretėjusią plazmą), kurios su vėlavimu (1-2 d.) prasiskverbia į artimą Žemės erdvę, nes juda. 400 - 1000 km/c greičiu.

Saulės korpusus skleidžia net tada, kai ant jos nėra blyksnių ar dėmių. Saulės vainikas yra nuolatinio plazmos nutekėjimo (saulės vėjo) šaltinis, kuris vyksta visomis kryptimis. Saulės vėjas, sukurtas nuolat besiplečiančios vainiko, apima planetas, judančias šalia Saulės ir. Blyksnius lydi saulės vėjo „gūsiai“. Eksperimentai tarpplanetinėse stotyse ir dirbtiniuose Žemės palydovuose leido tiesiogiai aptikti saulės vėją tarpplanetinėje erdvėje. Blyksnių metu ir tyliai nutekėjus saulės vėjui į tarpplanetinę erdvę prasiskverbia ne tik korpusai, bet ir su judančia plazma susijęs magnetinis laukas.

Žemė per metus iš Saulės gauna 1,36*10,24 cal šilumos. Palyginti su šiuo energijos kiekiu, likęs Žemės paviršių pasiekiančios spinduliuotės energijos kiekis yra nereikšmingas. Taigi žvaigždžių spinduliavimo energija yra šimtas milijonų saulės energijos, kosminė spinduliuotė yra dvi milijardosios dalys, vidinė Žemės šiluma jos paviršiuje yra lygi vienai penkioms tūkstantosioms saulės šilumos.
Saulės spinduliuotė - saulės spinduliuotės- yra pagrindinis energijos šaltinis beveik visiems procesams, vykstantiems atmosferoje, hidrosferoje ir viršutiniuose litosferos sluoksniuose.
Saulės spinduliuotės intensyvumo matavimo vienetu laikomas šilumos kalorijų skaičius, kurį per 1 minutę sugeria 1 cm2 absoliučiai juodo paviršiaus, statmeno saulės spindulių krypčiai (cal/cm2*min).

Saulės spinduliuotės energijos srautas, pasiekiantis žemės atmosferą, yra labai pastovus. Jo intensyvumas vadinamas saulės konstanta (Io) ir imamas vidutiniškai 1,88 kcal/cm2 min.
Saulės konstantos vertė svyruoja priklausomai nuo Žemės atstumo nuo Saulės ir saulės aktyvumo. Jo svyravimai per metus siekia 3,4-3,5%.
Jei saulės spinduliai kristų vertikaliai visur ant žemės paviršiaus, tai nesant atmosferos ir esant 1,88 cal/cm2*min saulės konstantai, kiekvienas kvadratinis centimetras per metus gautų 1000 kcal. Dėl to, kad Žemė yra sferinė, šis kiekis sumažėja 4 kartus, o 1 kv. cm per metus vidutiniškai gauna 250 kcal.
Saulės spinduliuotės kiekis, kurį gauna paviršius, priklauso nuo spindulių kritimo kampo.
Didžiausią spinduliuotės kiekį priima paviršius, statmenas saulės spindulių krypčiai, nes tokiu atveju visa energija paskirstoma į plotą, kurio skerspjūvis lygus spindulių pluošto skerspjūviui – a. Kai tas pats spindulių pluoštas krinta įstrižai, energija pasiskirsto didesniame plote (sekcija b) ir vienetinis paviršius jos gauna mažiau. Kuo mažesnis spindulių kritimo kampas, tuo mažesnis saulės spinduliavimo intensyvumas.
Saulės spinduliuotės intensyvumo priklausomybė nuo spindulių kritimo kampo išreiškiama formule:

I1 = I0 * sin h,

R = Q*(1-α) - I,

Saulės spinduliuotė, kuri apima elektromagnetinių bangų ilgius, mažesnius nei 4 μm1, meteorologijoje paprastai vadinama trumpųjų bangų spinduliuote. Saulės spektre yra ultravioletinių (< 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 1 cm2 ploto, esančio statmenai 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 žymiai mažesnė už šią vertę, nes, eidama per atmosferą, jos saulės energija susilpnėja dėl oro molekulių ir suspenduotų dalelių (dulkių dalelių, lašelių, kristalų) absorbcijos ir sklaidos. Tiesioginės saulės spinduliuotės slopinimas atmosfera apibūdinamas arba slopinimo koeficientu, arba skaidrumo koeficientu.

Norint apskaičiuoti tiesioginę saulės spinduliuotę, krintantį ant statmeno paviršiaus, paprastai naudojama Bouguer formulė:

kur S m yra tiesioginė saulės spinduliuotė, cal cm-2 min-1, esant tam tikrai atmosferos masei, p t yra tam tikros atmosferos masės skaidrumo koeficientas; atmosfera saulės kelyje

sa randama ne pagal formulę, o pagal Bemporad lentelę. Iš (3.1) formulės išplaukia, kad

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 skliauto 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, pasiekianti 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 visos gaunamos spinduliuotės santykis vadinamas albedoA.

Vertė A R apibūdina žemės atspindį

naujas paviršius. Jis išreiškiamas vieneto dalimis arba procentais. Skirtumas tarp bendros ir atspindėtos spinduliuotės vadinamas absorbuota spinduliuote arba trumpųjų bangų žemės paviršiaus spinduliuotės balansu B k:

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 maždaug nuo

nuo 4 iki 100 µm.

Natūrali žemės paviršiaus spinduliuotė pagal Stefano-Boltzmanno dėsnį yra proporcinga jos absoliučios temperatūros ketvirtajai galiai.

kur = 0,814 10-10 cal/cm2 min deg4 Stefano-Boltzmanno konstanta: aktyvaus paviršiaus santykinė spinduliuotė: daugumai natūralių paviršių 0,95.

Atmosferos spinduliuotė nukreipta ir į Žemę, ir į kosmosą. Ilgųjų bangų atmosferos spinduliuotės dalis, nukreipta žemyn ir patenkanti į žemės paviršių, vadinama priešinga atmosferos spinduliuote ir žymima E a.

Skirtumas tarp paties žemės paviršiaus spinduliuotės E z ir atmosferos priešemisijos E a vadinamas efektyvia spinduliuote.

Reikšmė E ef, paimta su priešingu ženklu, yra ilgųjų bangų spinduliuotės balansas žemės paviršiuje.

Skirtumas tarp visos gaunamos ir visos išeinančios spinduliuotės vadinamas

3.1. Radiacijos balanso matavimo prietaisai

Ir jo komponentai

Spinduliavimo energijos intensyvumui matuoti naudojami įvairaus dizaino aktinometriniai instrumentai. Prietaisai gali būti absoliutūs ir santykiniai. Absoliutiesiems prietaisams rodmenys gaunami iš karto šiluminiais vienetais, o santykiniams - santykiniais, todėl tokiems prietaisams reikia žinoti perskaičiavimo koeficientus, kad būtų galima pereiti prie šiluminių vienetų.

Absoliutus prietaisai yra gana sudėtingi dizaino ir valdymo požiūriu ir nėra plačiai naudojami. Jie pirmiausia naudojami santykiniams instrumentams tikrinti. Projektuojant santykinius prietaisus dažniausiai naudojamas termoelektrinis metodas, pagrįstas termosrovės 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 temperatūrų skirtumas tarp sandūrų pasiekiamas vienus užtemdant (3 sandūra), o kitus (2 sandūra) apšvitinant saulės spinduliais. Kadangi temperatūrų skirtumą tarp sandūrų lemia įeinanti saulės spinduliuotė, jos intensyvumas bus proporcingas termoelektrinės srovės stiprumui:

čia N – galvanometro adatos nuokrypis a – 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, naudojant formulę.

kur a yra perskaičiavimo koeficientas; galvanometro skalės padalijimas, mA termoelektrinio prietaiso jautrumas, milivoltas per 1 cal/cm2 min., R r galvanometro papildoma varža, Ohm; .

Termoelektrinis aktinometras AT-50 skirtas tiesioginei saulės spinduliuotei matuoti.

Aktinometro prietaisas. Aktinometro imtuvas yra diskas 1, pagamintas iš sidabrinės folijos (3.2 pav.). Iš šono, nukreipto į saulę, diskas yra pajuodęs, o iš kitos pusės per izoliacinį popierinį tarpiklį prie jo priklijuotos vidinės šiluminių žvaigždžių sandūros iš manganino ir konstantano, susidedančios iš 36 termoelementų (pavaizduoti tik septyni termoelementai). diagramą). Išorinės jungtys 3 šiluminės žvaigždės per izoliacinį popierių.

Ryžiai. 3.2. Šiluminės žvaigždės grandinė

mūras 5 klijuojamas 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, tvirtinamas veržle8 ir varžtu10 sujungtas su matavimo vamzdeliu9. Vamzdžio viduje yra penkios diafragmos, išdėstytos mažėjančia skersmens tvarka nuo 20 iki 10 mm kūno link. Diafragmas laikosi plokščios ir spyruoklinės poveržlės, sumontuotos tarp korpuso ir mažiausios diafragmos. Diafragmos vidus pajuodęs.

Vamzdžio galuose yra žiedai 12 ir 13, skirti aktinometrui nukreipti į saulę. Ant žiedo 13 yra skylė, o ant žiedo 12 yra taškas. Teisingai sumontuotas šviesos spindulys, einantis pro skylę, turi tiksliai pataikyti į žiedo tašką12. Vamzdis uždaromas nuimamu dangteliu 11, kuris padeda nustatyti galvanometro nulinę padėtį ir apsaugo imtuvą nuo užteršimo.

Vamzdis 9 yra prijungtas prie stovo14, sumontuoto ant plokščiakalnio16 su paralaksiniu trikoju17. Norėdami nustatyti trikojo ašį pagal vietos platumą, naudokite skalę 18 su padalomis, ženklą 19 ir varžtą 20.

Montavimas. Pirma, trikojo ašis nustatoma pagal stebėjimo vietos platumą. Norėdami tai padaryti, atlaisvinkite varžtą 20 ir pasukite trikojo ašį iki skalės padalijimo 18, atitinkančio

atsižvelgiant į platumą, su rizika 19 ir Ryžiai. 3.3.Termoelektrinispritvirtinkite ašį šioje padėtyje

aktinometras AT-50

NI. Tada aktinometras montuojamas ant horizontalaus stovo taip, kad ant plokščiakalnio esanti rodyklė būtų nukreipta į šiaurę, o nuėmus dangtelį, atsukant varžtą 23 ir pasukant rankeną 22, nukreipiama į saulę; vamzdis9 sukasi tol, kol šviesos spindulys per žiedo angą13 pataikys į žiedo tašką12. Po to aktinometro laidai su atidarytu dangteliu 11 prijungiami prie galvanometro gnybtų (+) ir (C), stebint poliškumą. Jei galvanometro adata nukrypsta už nulio, laidai sukeičiami.

Stebėjimai. Likus 1 min. iki stebėjimo pradžios, patikrinkite, ar aktinometro imtuvas sumontuotas saulėje. Po to dangtis uždaromas ir galvanometru išmatuojama nulinė padėtis N 0. Tada nuimkite dangtelį, patikrinkite nukreipimo į saulę tikslumą ir 3 kartus perskaitykite galvanometro rodmenis su 10-15 s intervalu (N 1, N 2, N 3) ir galvanometro temperatūrą. Po stebėjimų prietaisas uždaromas korpuso dangteliu.

Stebėjimų apdorojimas. Iš trijų galvanometro rodmenų vidutinė vertė N c randama 0,1 tikslumu:

N su N 1N 2N 3. 3

Norėdami gauti ištaisytą rodmenį N iki vidutinės vertės N, įveskite skalės korekciją N, temperatūros pataisą N t iš galvanometro kalibravimo sertifikato ir atimkite nulinio taško padėtį 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 šaltinis = 15(t šaltinis 12 valandų).

Termoelektrinis piranometras P-3x3 naudojamas išsklaidytai ir bendrai saulės spinduliuotei matuoti.

Piranometro struktūra (3.4 pav.).

Piranometro priėmimo dalis yra termoelektrinė baterija 1, susidedanti iš 87 termoelementų, pagamintų iš manganino ir konstantano. 10 mm ilgio manganino ir konstantano juostelės nuosekliai sulituojamos ir klojamos į 3x3 cm kvadratą taip, kad lydmetaliai būtų viduryje ir kampuose. Išorėje termopilo paviršius padengtas suodžiais ir magniu. Lyginės termopolio sandūros nudažytos baltai, o nelyginės

- juodai. Sankryžos išdėstytos taip, kad

pakaitomis keičiasi juodos ir baltos sritys

Ryžiai. 3.4. Termoelektrinis piranometras P-3x3

šaškių lentos raštas. Per izoliacinį popierinį tarpiklį termopilas pritvirtinamas prie plytelės briaunų 2, ​​prisukamas prie korpuso3.

Dėl skirtingo saulės spinduliuotės sugerties susidaro temperatūrų skirtumas tarp juodos ir baltos sandūros, todėl grandinėje atsiranda šiluminė srovė. Termopolio laidai prijungiami prie 4 gnybtų, prie kurių prijungiami laidai, jungiantys piranometrą su galvanometru.

Korpuso viršus uždaromas stikliniu pusrutulio formos dangteliu 5, apsaugančiu termopilą nuo vėjo ir kritulių. Norint apsaugoti termopilą ir stiklinį dangtelį nuo galimo vandens garų kondensacijos, korpuso apačioje yra stiklo džiovintuvas6 su cheminiu drėgmės sugėrikliu (natrio metalu, silikageliu ir kt.).

Korpusas su termopilu ir stikliniu dangteliu sudaro piranometro galvutę, kuri yra prisukama prie stovo 7, pritvirtinta prie trikojo 8 varžtu 9. Trikojis yra sumontuotas ant korpuso pagrindo ir turi du varžtus10. Matuojant išsklaidytą arba bendrą spinduliuotę, piranometras montuojamas horizontaliai lygiu11, sukant varžtus10.

Norint apsaugoti piranometro galvutę 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.

Kai piranometro imtuvas yra užtamsintas šešėliniu ekranu, matuojama išsklaidyta spinduliuotė, o be šešėlio – bendra spinduliuotė.

Norint nustatyti galvanometro adatos nulinę padėtį, taip pat apsaugoti stiklinį dangtelį nuo pažeidimų, piranometro galvutė uždengta metaliniu dangteliu 16.

Montavimas. Prietaisas sumontuotas atviroje vietoje. Prieš stebėdami, patikrinkite, ar stiklo džiovintuve yra sausiklio (1/3 džiovyklos turi būti užpildyta sausikliu). Tada vamzdis 14 su šešėliniu ekranu 15 pritvirtinamas prie strypo 12 naudojant varžtą 13.

Piranometras visada atsuktas į saulę ta pačia puse, pažymėtas skaičiumi ant galvos. Norėdami pasukti sunumeruotą piranometro galvutę į saulę, varžtas 9 šiek tiek atlaisvinamas ir pritvirtinamas šioje padėtyje.

Termopolio horizontalumas tikrinamas 11 lygyje ir, jei neteisingas, sureguliuojamas varžtais 10.

Galvanometras termosrovės stiprumui matuoti sumontuotas šiaurinėje piranometro pusėje tokiu atstumu, kad stebėtojas, darydamas rodmenis, neužtemdytų piranometro ne tik nuo tiesioginių saulės spindulių.

spindulių, bet ir iš dangaus dalių. Teisingas piranometro prijungimas prie galvanometro patikrinamas nuėmus piranometro dangtelį ir atleidus galvanometro užraktą. Kai adata nukrypsta už nulio skalėje, laidai sukeičiami.

Stebėjimai. Prieš pat stebėjimą patikrinkite, ar prietaisas tinkamai sumontuotas lygiai ir saulės atžvilgiu. Galvanometro nulinei padėčiai išmatuoti piranometro galvutė uždaroma dangteliu 16 ir registruojami galvanometro N 0 rodmenys. Po to piranometro dangtelis nuimamas ir kas 10-15 s atliekami rodmenys.

Pirmiausia galvanometro rodmenys paimami nuspalvintu piranometru, kad būtų galima nustatyti išsklaidytą spinduliuotę N 1, N 2, N 3, tada neužtemdytoje padėtyje (šešėlinis ekranas nuleidžiamas atlaisvinant varžtą 13), 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:

Tada gaunamos pataisytos N D ir N Q reikšmės. Šiuo tikslu vidutinės vertės naudojamos skalės pataisoms N D ir N Q nustatyti iš galvanometro kalibravimo sertifikato ir atimant galvanometro kulkos rodmenis:

ND ND N N0 , NQ NQ N N0 .

Norint nustatyti išsklaidytos spinduliuotės intensyvumą D cal/cm2 min, galvanometro rodmenis N D reikia padauginti iš konversijos koeficiento:

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: ant abscisių ašies brėžiamas saulės aukštis virš horizonto, o ant ordinačių ašies – koregavimo koeficientas.

Atsižvelgiant į saulės aukščio pataisos koeficientą, bendra spinduliuotė nustatoma pagal formulę

Q = a (NQ ND )Fh + ND .

Atliekant stebėjimus piranometru, tiesioginės spinduliuotės intensyvumas horizontaliame paviršiuje taip pat gali būti apskaičiuojamas kaip skirtumas tarp bendros ir išsklaidytos spinduliuotės:

Keliaujantis termoelektrinis albedometras AP-3x3 skirtas

idealiai tinka bendrai, išsklaidytai ir atspindėtai spinduliuotei matuoti lauko sąlygomis. Praktiškai jis daugiausia naudojamas aktyvaus paviršiaus albedo matavimui.

Albedometro prietaisas. Albedometro imtuvas (3.5 pav.) – piranometro galvutė1, ant movos2 prisukama prie vamzdelio3 su kardainiu4 ir rankena5. Sukant rankeną 180°, imtuvas gali būti nukreiptas į viršų, kad būtų matuojamas gaunamas trumpųjų bangų spinduliavimas, ir žemyn, kad būtų matuojamas atspindėtas trumpųjų bangų spinduliavimas. Kad vamzdelis būtų vertikalioje padėtyje, jo viduje ant strypo slysta specialus svarelis, kuris pasukus prietaisą visada juda žemyn. Siekiant sušvelninti smūgius sukant įrenginį, vamzdžio galuose dedamos guminės tarpinės6.

Išmontuotas prietaisas montuojamas ant metalinio korpuso pagrindo.

(C) atidarius imtuvą ir atleidus galvanometro iškroviklį. Jei galvanometro adata viršija nulį, laidai sukeičiami.

Stebėjimų metu nuolatinėje teritorijoje 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 pasukama į saulę.

Stebėjimai. Likus 3 minutėms iki stebėjimų pradžios, pažymėkite nulinį tašką. Tam albedometro galvutė uždaroma dangteliu ir paimami galvanometro N 0 rodmenys. Tada atidarykite dangtį ir atlikite tris galvanometro rodmenis, kai albedometro imtuvas yra į viršų, kad išmatuotų bendrą gaunamą spinduliuotę: N 1, N 2, N 3. Po trečiojo rodmens imtuvas išjungiamas ir po 1 minutės matuojami trys atspindėtos spinduliuotės rodmenys: N 4, N 5, N 6. Tada imtuvas vėl įjungiamas ir po 1 minutės atliekami dar trys rodmenys, norint išmatuoti gaunamą bendrą spinduliuotę: N 7, N 8, N 9. Atlikus rodmenų seriją, 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 į vidutines vertes įvedama skalės korekcija iš kalibravimo sertifikato N Q ir N Rk, atimamas nulinis taškas 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. Jei yra perskaičiavimo koeficientas, jį galima naudoti norint nustatyti bendrą išsklaidytą, atspindėtą spinduliuotę ir apskaičiuoti tiesioginę spinduliuotę ant horizontalaus paviršiaus. 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, gaunamos ir prarastos šio paviršiaus, algebrinė suma. Įeinančią spinduliuotės dalį sudaro tiesioginė spinduliuotė horizontaliame paviršiuje S", išsklaidyta spinduliuotė D ir atmosferos spinduliuotė E a. Išeinanti spinduliuotės balanso dalis arba išeinanti spinduliuotė yra atspindėta trumpųjų bangų spinduliuote R K ir ilgųjų bangų spinduliuote iš žemės E3.

Balansinio 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 bus proporcinga spinduliuotės srautų, ateinančių iš viršaus ir apačios imtuvais, skirtumui.

Spinduliuotės balansas B, matuojamas balanso matuokliu, išreiškiamas lygtimi

N galvanometro rodmuo k pataisos koeficientas, atsižvelgiant į vėjo greičio įtaką (3.1 lentelė).

3.1 lentelė

Pataisos koeficientas k (pavyzdys)

Balanso skaitiklio rodmenys, padauginti iš pataisos koeficiento, atitinkančio nurodytą vėjo greitį, sumažinami iki balansinio skaitiklio rodmenų ramiomis sąlygomis.

Balanso matuoklio prietaisas(3.6 pav.). Balanso matuoklio imtuvas yra dvi juodos plonos varinės plokštės 1 ir 2, kvadrato formos, kurių kraštinė yra 48 mm. Viduje prie jų per popierines tarpines priklijuoti 3 ir 4 termopoliai. Jungtys sudaromos iš konstantinės juostos, suvyniotos ant vario bloko, vijų5. Kiekvienas kaspino posūkis yra pusiau sidabruotas. Sidabrinio sluoksnio pradžia ir pabaiga tarnauja kaip termo sandarikliai. Viršuje priklijuojamos porinės sankryžos, o nelyginės

prie apatinės plokštės. Visas termopilas susideda iš dešimties strypų, kurių kiekvienas turi 32-33 apsisukimus. Balanso matuoklio imtuvas dedamas į korpusą6, kuris yra 96 ​​mm skersmens ir 4 mm storio disko formos. Korpusas prijungtas prie rankenos7, per kurią vedami laidai8 iš termopilo. Balanso matuoklis naudojant rutulines jungtis

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

Atsakymas į klausimą, kas yra saulės spinduliuotė, yra visas saulės skleidžiamos šviesos spektras. Ji apima matomą šviesą ir visus kitus elektromagnetinio spektro spinduliuotės dažnius. Palyginti su žinomais energijos šaltiniais Žemėje, Saulė skleidžia milžiniškus energijos kiekius. Saulės skleidžiama spinduliuotė yra jos šilumos produktas, kurį sukelia branduolių sintezė saulės šerdyje. Saulės spinduliuotę tyrinėja mokslininkai, nes Saulės įtaka žmogaus organizmui ir visai planetai yra labai didžiulė.

Tik nedidelė saulės spinduliuotės dalis kada nors pasiekia Žemę: didžioji jos dalis išspinduliuojama į tuščią erdvę. Tačiau dalis, kuri iš tikrųjų pasiekia Žemę, yra daug didesnė nei energijos kiekis, kurį Žemėje sunaudoja tokie šaltiniai kaip iškastinis kuras. Milžinišką saulės skleidžiamą energijos kiekį galima paaiškinti didele jos mase ir aukšta temperatūra.

Saulės spinduliuotės rūšys

Bendra saulės spinduliuotė, dažnai vadinama visuotine spinduliuote, yra tiesioginės, išsklaidytos ir atspindėtos spinduliuotės suma. Mums prieinama saulės spinduliuotė visada yra minėtų trijų komponentų mišinys.

Saulės spinduliuotės rūšys

Tiesioginė spinduliuotė

Tiesioginė spinduliuotė gaunama iš saulės spindulių, tiesiogiai judančių iš saulės į žemę. Spinduliavimo kryptis taip pat vadinama spinduliuote arba tiesiogine spinduliuote. Kadangi tiesioginė spinduliuotė – tai tiesia linija judantys saulės spinduliai, susidaro saulės spindulių kelyje atsirandančių objektų šešėliai. Šešėliai rodo tiesioginės spinduliuotės buvimą.
Saulėtose vietose ir vasarą tiesioginė spinduliuotė sudaro beveik 70–80% visos spinduliuotės. Saulės įrenginiai naudoja saulės sekimą, kad sugertų didžiąją dalį tiesioginės spinduliuotės. Jei saulės sekimo sistema neįdiegta, vertinga tiesioginė spinduliuotė nebus užfiksuota.

Difuzinė spinduliuotė

Tiesioginė spinduliuotė turi fiksuotą kryptį. Difuzinė spinduliuotė neturi fiksuotos krypties. Kai saulės spindulius išsklaido atmosferoje esančios dalelės, šie išsklaidyti saulės spinduliai sudaro išsklaidytą spinduliuotę.

Didėjant taršai, didėja ir pasklidosios spinduliuotės kiekis. Kalvotose vietovėse ir žiemos metu išsklaidytos spinduliuotės procentas didėja. Didžiausią išsklaidytos spinduliuotės kiekį fiksuoja saulės baterijos, kai jos laikomos horizontaliai. Tai reiškia, kad naudojant saulės baterijas, kurios yra nukreiptos taip, kad būtų galima sekti didžiąją dalį tiesioginės spinduliuotės, plokščių sugaunamos klaidinančios spinduliuotės kiekis bus sumažintas. Kuo didesnis kampas, kurį saulės baterijos sudaro su žeme, tuo mažesnė bus išsklaidytos spinduliuotės kiekis, kurį sugaus plokštės.

Atsispindėjusi ir pasaulinė spinduliuotė

Atspindėta spinduliuotė yra spinduliuotės komponentas, kuris atsispindi nuo paviršių, išskyrus oro daleles. Nuo kalvų, medžių, namų, vandens telkinių atsispindinti spinduliuotė atspindi atsispindėjusią spinduliuotę. Atsispindėjusi spinduliuotė paprastai sudaro nedidelę pasaulinės spinduliuotės dalį, tačiau snieguotose vietose ji gali sudaryti iki 15%.

Visuotinė spinduliuotė yra tiesioginės, difuzinės ir atspindėtos spinduliuotės suma. Saulės spinduliuotė yra ultravioletinių ir infraraudonųjų bangų derinys. Kiekvienas iš šių komponentų savaip veikia kūną.

Saulės spinduliuotės įtaka žmogaus organizmui

Kalbant apie saulės poveikį žmogaus organizmui, tiksliai nustatyti neįmanoma. Kokią įtaką tai daro žmonių sveikatai, žalą ar naudą? Saulės spinduliai skleidžia ultravioletinę ir infraraudonąją spinduliuotę. Saulės spinduliai yra tarsi kilokalorijos, gaunamos iš maisto. Jų trūkumas sukelia išsekimą, o perteklius sukelia nutukimą. Taip yra ir šioje situacijoje. Saikingas saulės spinduliuotės kiekis teigiamai veikia organizmą, o ultravioletinių spindulių perteklius sukelia nudegimus ir daugelio ligų vystymąsi. Įtaka

Teigiamas infraraudonųjų spindulių poveikis

Pagrindinis infraraudonųjų spindulių bruožas yra tai, kad jie sukuria šiluminį efektą, kuris teigiamai veikia žmogaus organizmą. Šildymo elementas padeda išplėsti kraujagysles ir normalizuoti kraujotaką. Šiluma atpalaiduoja raumenis, suteikia nedidelį priešuždegiminį ir analgezinį poveikį. Šilumos įtakoje suaktyvėja medžiagų apykaita ir normalizuojasi biologiškai aktyvių komponentų asimiliacijos procesai. Infraraudonoji saulės spinduliuotė stimuliuoja smegenis ir regos aparatą.

Įdomu! Saulės spinduliuotės dėka jis sinchronizuoja biologinius kūno ritmus, pradedant nuo miego ir budrumo. Gydymas infraraudonaisiais saulės spinduliais pagerina odos būklę ir naikina spuogus. Šilta šviesa pakelia nuotaiką ir pagerina žmogaus emocinį foną. Jie taip pat pagerina vyrų spermos kokybę ir potenciją.

Teigiamas ultravioletinių spindulių poveikis

Nepaisant visų ginčų dėl neigiamo ultravioletinės spinduliuotės poveikio organizmui, jos nebuvimas gali sukelti rimtų sveikatos problemų. Tai vienas iš svarbiausių egzistavimo veiksnių. Ir ultravioletinių spindulių trūkumas organizme sukelia šiuos pokyčius:
Pirma, jis susilpnina imuninę sistemą (pirmiausia poveikis yra kūno ląstelėms). Taip yra dėl sutrikusio vitaminų ir mineralų įsisavinimo, medžiagų apykaitos sutrikimų ląstelių lygiu.

Yra tendencija vystytis naujoms ar paūmėti lėtinėms ligoms, dažniausiai pasitaikančioms komplikacijoms. Pastebėta letargija, lėtinio nuovargio sindromas ir sumažėjęs efektyvumo lygis. Ultravioletinės šviesos trūkumas vaikams neleidžia susidaryti vitaminui D ir sulėtėja. Tačiau reikia suprasti, kad per didelis saulės aktyvumas organizmui nebus naudingas.

Neigiamas saulės poveikis

Infraraudonųjų ir ultravioletinių bangų poveikio laikas turi būti griežtai ribojamas. Pernelyg didelė saulės spinduliuotė:

• gali išprovokuoti bendros organizmo būklės pablogėjimą (vadinamasis terminis šokas dėl perkaitimo);
• neigiamai veikia odą, gali sukelti nuolatinius pokyčius;
• pablogina regėjimą;
• sukelia hormoninius sutrikimus organizme;
• gali išprovokuoti alerginių reakcijų vystymąsi;
• gali sukelti neigiamą poveikį žmogaus genomui ir žmogaus DNR struktūrai;
• neigiamai veikia vaisius;
• neigiamai veikia žmogaus psichiką.

Saulės poveikis odai

Per didelis saulės spinduliuotės kiekis sukelia rimtų odos problemų. Per trumpą laiką rizikuojate nudegti ar susirgti dermatitu. Tai yra mažiausia problema, su kuria galite susidurti, kai karštą dieną esate užburti saulės. Jei tokia situacija kartosis pavydėtinu reguliarumu, saulės spinduliai paskatins piktybinių navikų susidarymą odos melanomos atveju.

Be to, ultravioletinė spinduliuotė išsausina odą, todėl ji tampa plona ir jautri. Tačiau nuolatinis gyvenimas po tiesioginiais spinduliais pagreitina senėjimo procesą, todėl atsiranda ankstyvų raukšlių.

Neigiamas poveikis regėjimui

Saulės šviesos poveikis regos aparatams yra didžiulis. Iš tiesų šviesos spindulių dėka gauname informaciją apie mus supantį pasaulį. Dirbtinis apšvietimas tam tikrais atžvilgiais gali būti natūralios šviesos alternatyva, tačiau kalbant apie skaitymą ir rašymą naudojant lempos šviesą, jis padidina akių įtampą.
Kalbant apie neigiamą poveikį žmogui ir matomą saulės šviesą, tai reiškia akių pažeidimus dėl ilgalaikio buvimo saulėje be akinių nuo saulės.
Dėl diskomforto, kurį galite patirti, galite patirti akių skausmą, paraudimą ir fotofobiją. Didžiausias tinklainės pažeidimas yra deginimas. Taip pat galima išsausinti odą ir formuoti raukšles.

Radiacijos poveikis žmogaus organizmui erdvėje

Kosminė spinduliuotė yra vienas iš pagrindinių skrydžio į kosmosą pavojų sveikatai. Tai pavojinga, nes turi pakankamai energijos pakeisti arba sunaikinti DNR molekules, kurios gali pažeisti arba nužudyti ląsteles. Tai gali sukelti sveikatos problemų nuo ūmaus poveikio iki ilgalaikio poveikio.

Ūmūs poveikiai, tokie kaip kraujo pokyčiai, viduriavimas, pykinimas ir vėmimas, būna lengvi ir praeina. Kiti ūmaus spinduliavimo padariniai yra daug rimtesni, pavyzdžiui, centrinės nervų sistemos pažeidimas ar net mirtis. Toks poveikis neturėtų atsirasti dėl kosminės spinduliuotės poveikio, nebent astronautas yra veikiamas saulės dalelių, pavyzdžiui, saulės blyksnio, kuris sukuria dideles radiacijos dozes.

Saulės energija yra gyvybės šaltinis mūsų planetoje. Saulė šildo atmosferą ir Žemės paviršių. Saulės energijos dėka pučia vėjai, gamtoje vyksta vandens ciklas, įkaista jūros ir vandenynai, vystosi augalai, gyvūnai turi maisto (žr. 1.1 pav.). Būtent saulės spinduliuotės dėka Žemėje egzistuoja iškastinis kuras.

1.1 pav. Saulės spinduliuotės įtaka Žemei

Saulės energiją galima paversti šiluma arba šalčiu, varomąją galia ir elektra. Pagrindinis energijos šaltinis beveik visiems natūraliems Žemės paviršiuje ir atmosferoje vykstantiems procesams yra energija, patenkanti į Žemę iš Saulės saulės spinduliuotės pavidalu.

1.2 paveiksle pateikta klasifikavimo schema, kuri atspindi procesus, vykstančius Žemės paviršiuje ir jos atmosferoje veikiant saulės spinduliuotei.

Tiesioginio saulės aktyvumo rezultatai yra šiluminis efektas ir fotoelektrinis efektas, dėl kurių Žemė gauna šiluminę energiją ir šviesą. Netiesioginės Saulės veiklos rezultatai – atitinkami poveikiai atmosferoje, hidrosferoje ir geosferoje, sukeliantys vėjo ir bangų atsiradimą, lemiantys upių tėkmę, sukuriantys sąlygas išsaugoti vidinę Žemės šilumą.

1.2 pav. Atsinaujinančių energijos šaltinių klasifikacija

Saulė yra dujų rutulys, kurio spindulys yra 695 300 km, 109 kartus didesnis už Žemės spindulį, o spinduliuojančio paviršiaus temperatūra yra apie 6000 °C. Saulės viduje temperatūra siekia 40 milijonų °C.

1.3 paveiksle pavaizduota Saulės sandaros schema. Saulė yra milžiniškas „termobranduolinis reaktorius“, veikiantis vandeniliu ir kas sekundę lydantis 564 milijonus tonų vandenilio į 560 milijonų tonų helio. Keturių milijonų tonų masės praradimas lygus 9:1-10 9 GW h energijos (1 GW lygus 1 mln. kW). Per vieną sekundę pagaminama daugiau energijos nei šeši milijardai atominių elektrinių galėtų pagaminti per metus. Apsauginio atmosferos apvalkalo dėka tik dalis šios energijos pasiekia Žemės paviršių.

Atstumas tarp Žemės centrų ir Saulės yra vidutiniškai 1,496 * 10 8 km.

Kasmet Saulėį Žemę siunčia apie 1,6 10 18 kW h spinduliavimo energijos arba 1,3 * 10 24 cal šilumos. Tai yra 20 tūkstančių kartų daugiau nei dabartinis pasaulinis energijos suvartojimas. Įnašas SaulėŽemės rutulio energijos balansas yra 5000 kartų didesnis nei bendras visų kitų šaltinių indėlis.

Tokio šilumos kiekio pakaktų, kad 0°C temperatūroje ištirptų 35 m storio žemės paviršių dengiantis ledo sluoksnis.

Palyginti su saulės spinduliuote, visi kiti Žemę pasiekiantys energijos šaltiniai yra nereikšmingi. Taigi žvaigždžių energija yra šimta milijonų saulės energijos; kosminė spinduliuotė – dvi dalys milijardui. Vidinė šiluma, patenkanti iš Žemės gelmių į jos paviršių, yra viena dešimtoji tūkstantoji saulės energijos.

1.3 pav. – Saulės sandaros diagrama

Taigi. Saulė yra beveik vienintelis šiluminės energijos šaltinis Žemėje.

Saulės centre yra saulės šerdis (žr. 1.4 pav.). Fotosfera yra matomas Saulės paviršius, kuris yra pagrindinis spinduliuotės šaltinis. Saulę supa saulės vainikas, kurio temperatūra yra labai aukšta, tačiau ji yra itin reta, todėl plika akimi matoma tik visiško saulės užtemimo laikotarpiais.

Matomas Saulės paviršius, skleidžiantis spinduliuotę, vadinamas fotosfera (šviesos sfera). Jį sudaro karšti įvairių cheminių elementų garai jonizuotoje būsenoje.

Virš fotosferos yra šviečianti, beveik skaidri Saulės atmosfera, susidedanti iš išretintų dujų, vadinama chromosfera.

Virš chromosferos yra išorinis Saulės apvalkalas, vadinamas korona.

Dujos, sudarančios Saulę, yra nuolatinio audringo (intensyvaus) judėjimo būsenoje, dėl kurios atsiranda vadinamųjų saulės dėmių, fakelų ir iškilimų.

Saulės dėmės – tai dideli piltuvėliai, susidarę dėl dujų masių sūkurinių judėjimų, kurių greitis siekia 1-2 km/s. Dėmių temperatūra yra 1500°C žemesnė už Saulės temperatūrą ir yra apie 4500°C. Saulės dėmių skaičius kiekvienais metais skiriasi ir trunka apie 11 metų.

1.4 pav. Saulės sandara

Saulės fakelai yra saulės energijos išmetimas, o iškilimai – milžiniški sprogimai Saulės chromosferoje, pasiekiantys iki 2 mln. km aukštį.

Stebėjimai parodė, kad didėjant saulės dėmių skaičiui, didėja fakulų ir iškilimų skaičius ir atitinkamai didėja saulės aktyvumas.

Didėjant Saulės aktyvumui, Žemėje kyla magnetinės audros, kurios neigiamai veikia telefono, telegrafo ir radijo ryšius bei gyvenimo sąlygas. Auroros padidėjimas yra susijęs su tuo pačiu reiškiniu.

Pažymėtina, kad saulės dėmių daugėjimo laikotarpiu pirmiausia padidėja saulės spinduliuotės intensyvumas, kuris siejamas su bendru saulės aktyvumo padidėjimu pradiniu laikotarpiu, o vėliau saulės spinduliuotė mažėja, nes saulės dėmių plotas, turintis 1500° žemesnė už fotosferos temperatūrą, padidėja.

Meteorologijos dalis, tirianti saulės spinduliuotės poveikį Žemei ir atmosferoje, vadinama aktinometrija.

Atliekant aktinometrinį darbą, būtina žinoti Saulės padėtį dangaus skliaute. Ši padėtis nustatoma pagal Saulės aukštį arba azimutą.

Saulės aukštis jis vadinamas kampiniu atstumu nuo Saulės iki horizonto, tai yra kampu tarp krypties į Saulę ir horizonto plokštumos.

Kampinis Saulės atstumas nuo zenito, tai yra nuo jos vertikalios krypties, vadinamas azimuto arba zenito atstumu.

Yra ryšys tarp aukščio ir zenito atstumo

(1.1)

Saulės azimutas nustatomas retai, tik specialiems darbams.

Saulės aukštis virš horizonto nustatomas pagal formulę:

Kur - stebėjimo vietos platuma;

- Saulės deklinacija – deklinacijos apskritimo nuo pusiaujo iki Saulės lankas, kuris apskaičiuojamas priklausomai nuo Saulės padėties abiejose pusiaujo pusėse nuo 0 iki ±90°;

t - Saulės valandų kampas arba tikrasis saulės laikas laipsniais.

Saulės deklinacijos vertė kiekvienai dienai pateikiama astronominiuose žinynuose per ilgą laikotarpį.

Naudodami formulę (1.2) galite apskaičiuoti bet kuriuo metu t saulės aukštis jis arba tam tikrame aukštyje hc nustatyti laiką, kada Saulė yra tam tikrame aukštyje.

Didžiausias Saulės aukštis vidurdienį įvairiomis metų dienomis apskaičiuojamas pagal formulę:

(1.3)