Солнечная радиация в атмосфере

5

Министерство образования и  науки Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

(ТУСУР)

Кафедра радиоэлектронных технологий и экологического мониторинга  (РЭТЭМ)

СОЛНЕЧНАЯ РАДИАЦИЯ В АТМОСФЕРЕ

2011 

Реферат

Курсовая работа 35 с.,  5 источника.

СОЛНЕЧНАЯ РАДИАЦИЯ В АТМОСФЕРЕ

Объектом изучения является влияние солнечной радиации на атмосферу.

Целью курсовой работы является изучение солнечной радиации на атмосферу и на окружающую среду.

 Список экспериментальных данных, свидетельствующих о наличии  статистически достоверных связей между различными погодными явлениями и солнечной (и магнитной) активностью можно было бы увеличить в десятки или даже сотни раз. И, тем не менее, сама идея о влиянии солнечной активности на состояние нижней атмосферы многими геофизиками решительно отвергается как совершенно неприемлемая. И прежде всего дело в том, что мощность атмосферных процессов на несколько порядков превышает поток энергии, вносимой в околоземное космическое пространство (магнитосферу Земли) солнечным ветром; в связи с этим представляется крайне маловероятным, чтобы солнечная активность могла существенно воздействовать на состояние нижней атмосферы

Курсовая работа выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word 2007 и представлена на флэш - носителе.

Актуальность

Одна из самых актуальных и в то же время вызывающая ожесточенные споры проблема современной геофизики – воздействие солнечной активности на состояние нижней атмосферы и погоду Земли.

Цели и задачи

Целью курсовой работы является изучение  солнечной радиации на атмосферу и на окружающую среду.

Руководитель курсовой работы

доцент каф. РЭТЭМ, к.б.н.

______________С. А. Полякова

«__» __________2011

Исполнитель

_____________И. И. Винник

Содержание 

Введение

 Солнце играет исключительную роль в жизни Земли. Весь органический мир нашей планеты обязан Солнцу своим существованием. Солнце - не только источник света и тепла, но и первоначальный источник многих других видов энергии (энергии нефти, угля, воды, ветра).

Под солнечной радиацией мы понимаем весь испускаемый Солнцем поток радиации, который представляет собой электромагнитные колебания различной длины волны.

Так же существует интенсивность солнечной радиации, которая зависит в первую очередь от высоты стояния солнца над горизонтом. Если солнце находится в зените, то путь, который проходит солнечные лучи, будет значительно короче, чем их путь, если солнце находится у горизонта. Интенсивность солнечной радиации зависит также от того под каким углом падают солнечные лучи, от этого зависит и освещаемая территория (при увеличении угла падения площадь освещения увеличивается). Таким образом, та же солнечная радиация приходится на большую поверхность, поэтому интенсивность уменьшается. Интенсивность солнечной радиации зависит от массы воздуха, через который проходит солнечные лучи. Особое значение представляет влияние на интенсивность солнечной радиации состояние атмосферы, ее загрязнение. Если атмосфера загрязнена, то интенсивность солнечной радиации снижается. Наибольшая интенсивность солнечной радиации отмечается летом, меньшая - зимой. По своему биологическому действию солнечная радиация неоднородна: оказывается, каждая длина волны оказывает различное действие на организм человека. 

Цели и задачи. Целью курсовой работы является изучение  солнечной радиации на атмосферу и на окружающую среду.

1 РАДИАЦИЯ В АТМОСФЕРЕ

Электромагнитная радиация, которую  просто называют солнечной радиацией, радиацией или излучением, есть форма материи, отличная от вещества. Частным случаем ее является видимый свет, но к ней относят также не воспринимаемые глазом гамма-лучи, рентгеновы лучи, ультрафиолетовые, инфра- красные лучи, радиоволны. Радиация распространяется по всем направлениям от источника радиации, излучателя, в виде электромагнитных волн разной длины, со скоростью, очень близкой к 300 000 км/сек. Электромагнитными волнами называются распространяющиеся в пространстве колебания, то есть периодические изменения электрических и магнитных сил; они вызываются движением электрических зарядов в излучателе.

Все тела, имеющие температуру выше абсолютного нуля, испускают радиацию при перестройке электронных оболочек их атомов и молекул, а также при изменениях в колебании атомных ядер в молекулах и во вращении молекул. В метеорологии приходится иметь дело преимущественно с этой температурной радиацией, определяемой температурой излучающего тела и его излучательной способностью. Наша планета получает такую радиацию от Солнца; земная поверхность и атмосфера в то же время сами излучают температурную радиацию, но в других диапазонах длин волн. Длины волн радиации измеряют с большой точностью, и поэтому удобно выражать их в единицах, значительно меньших, чем микрон. Это миллимикрон (ммк) – тысячная доля микрона и ангстрем (А) – десятитысячная доля микрона.

Температурную радиацию с длинами  волн от 0,002 до 0,4 мк называют ультрафиолетовой. Она невидима, то есть не воспринимается глазом. Радиация от 0,4 до 0,75 мк – это видимый свет, воспринимаемый глазом. Свет с длиной волны около 0,40 мк – фиолетовый, с длиной волны около 0,75 мк – красный. На промежуточные длины волн приходится свет всех цветов спектра. Радиация с длинами волн более 0,75 мк и до нескольких сотен микронов называется инфракрасной; она, также как и ультрафиолетовая, невидима. Коротковолновая радиация располагается в диапазоне коротких волн длиной от 0,1 до 4 мк. Данная радиация включает в себя видимый человеческому глазу свет (0,4 – 0,75 мк), ближайшие к нему по длине волны ультрафиолетовую и инфра - красную радиацию. К длинноволновой относится радиация с длиной волны от 4 до 120 мк. Солнечная радиация на 99% является коротковолновой.

Тело, испускающее температурную  радиацию, охлаждается, его тепловая энергия переходит в энергию радиации. Когда радиация падает на другое тело и поглощается им, энергия радиации переходит в тепловую энергию, то есть температурная радиация нагревает тело, на которое она падает.

Термином «радиация» называется также корпускулярная радиация, то есть потоки электрически заряженных элементарных частиц вещества, движущихся со скоростью сотни км/сек. Однако данная радиация не проникает в нижний 90-км слой атмосферы. Энергия корпускулярной радиации в 107 степени раз меньше, чем энергия температурной солнечной радиации.

Некоторые вещества в особом состоянии испускают радиацию в большом количестве и в другом диапазоне длин волн, чем это следует по их температуре. Таким образом, возможно, например, излучение видимого света при таких низких температурах, при которых вещество обычно не светится. Эта радиация, не подчиняющаяся законам температурного излучения, называется люминесценцией. Для этого вещество предварительно должно поглотить определенное количество энергии и прийти в так называемое возбужденное состояние, более богатое энергией, чем нормальное

состояние вещества. При обратном переходе вещества из возбужденного состояния в нормальное и возникает люминесценция. Люминесценцией объясняются полярные сияния и свечение ночного неба.

1.1 Изменение солнечной радиации в атмосфере и у земной поверхности

Радиацию, приходящую к земной поверхности непосредственно от Солнца, называют прямой солнечной радиацией, в отличие от радиации, рассеянной в атмосфере. Солнечная радиация распространяется от Солнца по всем направлениям. Но расстояние от Земли до Солнца так велико, что прямая радиация падает на любую поверхность на Земле практически в виде параллельного пучка лучей. Проходя сквозь атмосферу, солнечная радиация частично рассеивается атмосферными газами и аэрозольными примесями и переходит в особую форму рассеянной радиации. Она частично поглощается молекулами газов и примесями и переходит в теплоту, то есть идет на нагревание атмосферы, а частично достигает земную поверхность и нагревает ее. Какая-то часть рассеянной радиации, отражаясь, уходит в межпланетное пространство.

Рассеяние тем больше, чем больше примесей в атмосферном воздухе. Вообще рассеяние – это частичное преобразование радиации, идущей в определенном направлении, в радиацию, идущую по всем направлениям. Солнечные лучи, встречаясь с молекулами газов, примесями и аэрозолями, теряют свое прямолинейное направление движения и распространяются от рассеивающих частиц таким образом, как если бы они сами были источниками радиации. Около 25% радиации превращается в атмосфере в рассеянную радиацию, две трети от нее доходят до земной поверхности, но это уже особый вид радиации, так как рассеянная радиация приходит к земной поверхности не от солнечного диска, а от всего небесного свода. Из-за этого ее приток измеряют на горизонтальной поверхности. Понятно, что единица площади, расположенной перпендикулярно к солнечным лучам, получит максимально возможное в данных условиях количество радиации.

Приток солнечной радиации в  кал. на земную поверхность или на любой вышележащий уровень в атмосфере характеризуется интенсивностью радиации J, то есть количеством лучистой энергии, поступающей за единицу времени (одну мин) на единицу площади (кв.см), перпендикулярной солнечным лучам.Эту величину называют еще потоком радиации, а также плотностью потока радиации. Приток солнечной радиации на горизонтальную поверхность часто называют инсоляцией, хотя этот термин применяется и в более общем значении.

Интенсивность солнечной радиации перед ее вступлением в атмосферу (на верхней границе атмосферы) называют солнечной постоянной. Она не зависит от поглощения и рассеяния радиации в атмосфере, поскольку на нее атмосфера не влияет. Солнечная постоянная зависит, таким образом, только от излучательной способности Солнца и от расстояния между Землей и Солнцем. Земля вращается вокруг Солнца по мало растянутому эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. В начале января она близка к Солнцу (147 млн.км), в начале июля – наиболее отдалена (152 млн.км). Так как интенсивность радиации меняется обратно пропорционально квадрату расстояния, то солнечная радиация в течение года меняется на ±3,5%. При среднем расстоянии до Солнца солнечная постоянная равна 2,00±0,04 кал/см2 мин. Однако за стандартное ее значение по международному соглашению принята величина 1,98 кал/см2⋅мин.При рассеивании радиации изменяется ее спектральный состав в пользу коротковолнового излучения, но в солнечном спектре у земной поверхности не наблюдаются волны короче 0,29 мк.

На интенсивность рассеивания влияют размеры рассеивающих частиц: чем они меньше, тем сильнее рассеиваются коротковолновые лучи в сравнении с длинноволновыми. Поэтому в рассеянной радиации лучи фиолетового и синего частей спектра преобладают над оранжевыми и красными. А максимум энергии прямой солнечной радиации приходится у земной поверхности на область желто-зеленой части спектра. Частички атмосферы диаметром более 1,2 мк вызывают не рассеивание, а диффузное отражение, при котором радиация отражается данными частичками как маленькими зеркалами без изменения спектрального состава.

Рассеивание радиации в атмосфере  обуславливает рассеивание света в дневное время, и даже тогда, когда Солнце закрыто облаками. И после захода Солнца вечером темнота наступает   не сразу: небо посылает к земной поверхности рассеянную радиацию и само остается светлым. Аналогично утром небо светлеет до восхода Солнца. Явление это называется сумерками (вечерними и утренними). Причина – освещение Солнцем, находящимся под линией горизонта, верхних слоев атмосферы с ее эффектом частичного рассеивания прямой солнечной радиации.

В отсутствие атмосферы было бы светло только там, куда падают прямые солнечные лучи или лучи, отраженные земной поверхностью. Оставшаяся прямая солнечная радиация достигает земной поверхности, частично отражаясь от нее, но в большей степени поглощаясь ею и нагревая ее.При наиболее высоком стоянии Солнца, когда воздух наиболее чист, интенсивность прямой радиации на уровне моря составляет 1,5 кал/см2 мин. По мере приближения Солнца к горизонту и увеличения толщи воздуха, проходимой солнечными лучами, интенсивность прямой радиации убывает.

          В атмосфере поглощается сравнительно небольшое количество радиации, главным образом, инфракрасной частью спектра. Разные газы поглощают радиацию в разных участках спектра по-разному. Например, азот поглощает радиацию в ультрафиолетовой части спектра; кислород – в видимой и ультрафиолетовой частях; атмосферный озон – в ультрафиолетовой части, углекислый газ сильно поглощает радиацию в инфракрасной части, водяной пар (более других) – в инфракрасной части спектра. Поглощают солнечную радиацию также аэрозоли.

В каждом месте поглощение меняется с течением времени в зависимости от:

1) переменного  содержания в воздухе примесей;

2) высоты  Солнца над горизонтом, то есть  от толщины слоя воздуха, проходимого лучами сквозь атмосферу на пути к земной поверхности.

1.2 Явления рассеянной радиации

Голубой цвет неба – это цвет самого воздуха, обусловленный рассеянием в нем солнечных лучей. Воздух прозрачен в тонком слое, как и вода. Но в мощной толще атмосферы воздух имеет голубой цвет, как, скажем, вода глубиной в несколько метров имеет зеленоватый цвет. С высотой, по мере уменьшения плотности воздуха, то есть количества рассеивающих частиц, цвет неба темнеет и переходит в густо синий, а в стратосфере – в черно - фиолетовый. Чем больше в воздухе помутняющих примесей более крупных размеров, чем молекулы воздуха, тем больше доля длинноволновых волн в спектре солнечной радиации и тем белесоватее становится окраска небесного свода.

Частицами тумана, облаков и крупной пыли, диаметром более 1,2 мк, лучи всех длин волн диффузно отражаются одинаково, поэтому отдаленные предметы заволакиваются уже не голубой, а белой или серой завесой.

1.3 Видимость

Отдаленные предметы видны хуже, чем расположенныеближе, вследствие мутности атмосферы, через которую мы их рассматриваем. Это тоже эффект рассеивания света в атмосфере. Для многих целей необходимо знать, на каком расстоянии перестают различаться очертания предметов за воздушной завесой. Это расстояние называют дальностью видимости или видимостью. Дальность видимости – расстояние на котором можно видеть темный объект на фоне неба. Наибольшая видимость – в арктическом воздухе (до нескольких сотен км). В воздухе, содержащем много пыли, дальность видимости составляет от нескольких метров до 1 км.

1.4 Встречные излучения

Атмосфера нагревается, поглощая солнечную  радиацию и собственное излучение земной поверхности. Кроме того, от земной поверхности идет тепло и за счет теплопроводности, при испарении и конденсации воды.

Будучи  нагретой атмосфера имеет также собственное излучение, преимущественно – невидимую инфракрасную радиацию. Атмосферную радиацию, приходящую к земной поверхности, называют встречным излучением (Еа).

Земная поверхность поглощает  это Еа на 90–99%, то есть встречное излучение является важным источником тепла для земной поверхности. В умеренных широтах данная радиация составляет 0,3–0,4 кал/см2 мин, в горных странах – 0,1–0,2 кал/см2 мин (из-за уменьшения содержания в атмосфере водяного пара), на экваторе – 0,5–0,6 кал/см.кв.мин (здесь атмосфера и более нагрета и богата водяным паром). Еа возрастает с увеличением облачности, так как облака сами являются довольно сильными источниками встречного излучения.

Ее – эффективное излучение; является разницей между собственным излучением земной поверхности и встречным излучением атмосферы. Еа представляет собой чистую потерю лучистой Е, а следовательно, и тепла земной поверхностью.

Ее = Еs – Еа.

Интенсивность Ее в ясные ночи составляет 0,10–0,15 кал/см2.мин на равнинных станциях в умеренных широтах, 0,2 кал/см2 мин – в горах.

Еа существует и в дневные часы, но перекрывается солнечной поглощенной радиацией.

1.5 Солнечный ветер

Наиболее мощными конкретными  источниками энергии для биосферы – типичной открытой энергозависимой системы – является Солнце с его полями, движение Земли в координатах солнечной системы, разогретое ядро Земли, гравитационное и магнитное поля Земли. Кроме электромагнитного излучения от Солнца к Земле постоянно идет поток ионизированного газа (плазмы), представляющего из себя солнечный ветер. Он служит переносчиком «вмороженных» магнитных полей солнечного происхождения.

Для потока солнечной плазмы магнитное  поле Земли служит некоторым препятствием и перед магнитосферой образуется ударная волна, где плазма замедляется и часть кинетической энергии превращается в тепловую. Уплотненная горячая плазма, обтекая геомагнитное поле, деформирует его: силовые линии сносятся на ночную сторону Земли и образуют сильно вытянутый хвост магнитосферы с нейтральным слоем. Через полярные каспы и нейтральный слой возможны прорывы солнечной плазмы к верхним слоям атмосферы, а в остальных областях магнитосферы идет лишь медленное просачивание плазмы. На высоте около 500 км (силовые магнитные линии здесь замкнуты) происходит захват частиц силовыми полями и образуются протонный и электронный радиационные пояса [1].

2 Солнечная радиация и ее гигиеническое значение

2.1 Количественная и качественная характеристика солнечной радиации

В гигиеническом отношении особый интерес представляет оптическая часть  солнечного света, которая занимает диапазон от 280-2800 нм. Более длинные  волны — радиоволны, более короткие - гамма-лучи, ионизирующее излучение не доходят до поверхности Земли, потому что задерживаются в верхних слоях атмосферы, в озонов слое в частности. Озон распространен в всей атмосфере, но на высоте около 35 км формирует озоновый слой.

Интенсивность солнечной радиации зависит в первую очередь от высоты стояния солнца над горизонтом. Если солнце находится в зените, то путь который проходит солнечные лучи будет значительно короче, чем  их путь если солнце находится у  горизонта. За счет увеличения пути интенсивность солнечной радиации меняется. Интенсивность солнечной радиации зависит также от того под каким углом падают солнечные лучи, от этого зависит и освещаемая территория (при увеличении угла падения площадь освещения увеличивается).

Таким образом, та же солнечная радиация приходится на большую поверхность, поэтому интенсивность уменьшается.

2.2  Гигиеническая характеристика видимой части солнечного спектра

При суточном и годовом годе солнечной  радиации состав и интенсивность отдельных спектров подвергается изменениям. Наибольшим изменениям подвергаются лучи УФ спектра.

Интенсивность солнечной радиации мы оцениваем исходя из так называемой солнечной постоянной. Солнечная  постоянная — это количество солнечной энергии поступающей в единицу времени на единицу площади, расположенную на верхней границе атмосферы под прямым углом к солнечным лучам при среднем расстоянии Земли от Солнца. Эта солнечная постоянная измерена с помощью спутника и равна 1,94 калории\см² в мин. Проходя через атмосферу солнечные лучи значительно ослабевают — рассеиваются, отражаются, поглощаются. В среднем при чистой атмосфере на поверхности Земли интенсивность солнечной радиации составляет 1, 43 — 1,53 калории\см² в мин.

Напряжение солнечных лучей  в полдень в мае в Ялте 1,33, в Москве 1,28, в Иркутске 1,30, В Ташкенте 1,34.

2.3 Солнечная радиация как оздоровительный фактор

2.3.1 Биологическое значение видимого  участка спектра

Видимый участок спектра — специфический раздражитель органа зрения. Свет необходимое условие работы глаза, самого тонкого и чуткого органа чувств. Свет дает примерно 80% информации о внешнем мире. В этом состоит специфическое действие видимого света, но еще общебиологическое действие видимого света: он стимулирует жизнедеятельность организма, усиливает обмен веществ, улучшает общее самочувствие, влияет на психо - эмоциональную сферу, повышает работоспособность.

Свет оздоравливает окружающую среду. При недостатке естественного  освещения возникают изменения  со стороны органа зрения. Быстро наступает утомляемость, снижается работоспособность, увеличивается производственный травматизм. На организм влияет не только освещенность, но и различная цветовая гамма оказывает различное влияние на психо- эмоциональное состояние. Наилучшие показатели выполнения работы были получены препарат желтом и белом освещении. В психофизиологическом отношении цвета действуют противоположно друг другу. Было сформировано 2 группы цветов в связи с этим:

1) теплые тона — желтый, оранжевый, красный;

2) холодные тона — голубой, синий, фиолетовый.

Холодные и теплые тона оказывают  разное физиологическое действие на организм. Теплые тона увеличивают  мускульное напряжение, повышают кровяное давление, учащают ритм дыхания.

Холодные  тона наоборот понижают кровяное давление, замедляют ритм сердца и дыхания. Это часто используют на практике: для пациентов с высокой температурой больше всего подходят палаты окрашенные в лиловый цвет, темная охра улучшает самочувствие больных с пониженным давлением. Красный цвет повышает аппетит.

Более того, эффективность лекарств можно  повысить, изменив цвет таблетки. Больным  страдающим депрессивными расстройствами давали одно и то же лекарство в  таблетках разного цвета: красного, желтого, зеленого. Самые лучшие результаты принесло лечение таблетками желтого цвета.

Цвет  используется как носитель закодированной информации, например, на производстве для обозначения опасности.

Существует  общепринятый стандарт на сигнально-опознавательную  окраску: зеленый — вода, красный — пар, желтый — газ, оранжевый — кислоты, фиолетовый — щелочи, коричневый — горючие жидкости и масла, синий — воздух, серый — прочее.

С гигиенических  позиций оценка видимого участка  спектра проводится по следующим  показателям: отдельно оценивается  естественное и отдельно искусственно освещение. Естественное освещение оценивается по 2 группам показателей: физические и светотехнические. К первой группе относится:

Световой коэффициент — характеризует собой отношение площади застекленной поверхности окон к площади пола.

Угол  падения — характеризует собой под каким углом падают лучи. По норме минимальный угол падения должен быть не менее 27⁰.

Угол  отверстия — характеризует освещенность небесным светом (должен быть не менее 5⁰). На первых этажах ленинградских домов - колодцев этот угол фактически отсутствует.

Глубина заложения помещения — это отношение расстояния от верхнего края окна до пола к глубине помещения (расстояние от наружной до внутренней стены).

2.3.2 Светотехнические показатели

Светотехнические показатели — это показатели определяемые с помощью прибора — люксметра. Измеряется абсолютная и относительная освещаемость.

Абсолютная  освещаемость — это освещаемость на улице. Коэффициент освещаемости (КЕО) определяется как отношение относительной освещаемости (измеряемой как отношение относительной освещенности (измеренной в помещении) к абсолютной, выраженное в %. Освещенность в помещении измеряется на рабочем месте.

Принцип работы люксметра состоит в том, что прибор имеет чувствительный фотоэлемент (селеновый - так как  селен приближен по чувствительности к глазу человека).

Для оценки искусственного освещения помещений  имеет значение яркость, отсутствие пульсаций, цветность и др.

2.3.3 Инфракрасные лучи

Основное биологическое действие этих лучей — тепловое, причем это действие также зависит от длины волны. Короткие лучи несут больше энергии, поэтому они проникают в глубь, оказывают сильный тепловой эффект. Длинноволновый участок оказывает свое тепловое действие на поверхности. Это используется в физиотерапии для прогрева участков лежащих на разной глубине.

Для того чтобы оценить измерить инфракрасные лучи существует прибор — актинометр. Измеряется инфракрасная радиация в калориях на см²\мин. Неблагоприятное действие инфракрасных лучей наблюдается в горячих цехах, где они могут приводить к профессиональным заболеваниям — катаракте (помутнение хрусталика). Причиной катаракты является короткие инфракрасные лучи. Мерой профилактики является использование защитных очков, спецодежды.

Особенности воздействия инфракрасных лучей  на кожу: возникает ожог — эритема. Она возникает за счет теплового расширения сосудов. Особенность ее состоит в том, что она имеет различные границы, возникает сразу.

В связи  с действием инфракрасных лучей  могут возникать 2 состояния организма: тепловой удар и солнечный удар.

Солнечный удар - результат прямого воздействия  солнечных лучей на тело человека в основном с поражением ЦНС. Солнечный  удар поражает тех кто проводит много  часов подряд под палящими лучами солнца с непокрытой головой. Происходит разогревание мозговых оболочек.

Тепловой  удар возникает из-за перегревания организма. Он может случатся с тем  кто выполняет тяжелую физическую работу в жарком помещении или  при жаркой погоде. Особенно характерны были тепловые удары у наших военнослужащих в Афганистане.

Помимо актинометров для измерения  инфракрасной радиации существуют пирометры  различных видов. В основе ох действия — поглощение черным телом лучистой энергии. Воспринимающий слой состоит из зачерненных и белых пластинок, которые в зависимости от инфракрасной радиации нагреваются по разному. Возникает ток на термобатарее и регистрируется интенсивность инфракрасной радиации. Поскольку интенсивность инфракрасной радиации имеет значение в условиях производства то существуют нормы инфракрасной радиации для горячих цехов, для того чтобы избежать неблагоприятного воздействия на организм человека, например, в трубопрокатном цехе норма 1,26 - 7,56, выплавка чугуна 12,25. Уровни излучения превышающие 3,7 считаются значительными и требуют проведения профилактических мероприятий — применение защитных экранов, водяные завесы, спецодежда.

2.3.4 Ультрафиолетовые лучи (УФЛ)

Это наиболее активная в биологическом  плане часть солнечного спектра. Она также неоднородна. В связи  с этим различают длинноволновые и коротковолновые УФ. УФ способствуют загару.

При поступлении УФ на кожу в ней  образуются 2 группы веществ:

1) специфические вещества, к ним  относятся витамин Д,

2) неспецифические вещества  — гистамин, ацетилхолин, аденозин, то есть это продукты расщепления белков.

Загарное или эритемное действие сводится к фотохимическому эффекту — гистамин и другие биологически активные вещества способствуют расширению сосудов. Особенность этой эритемы — она возникает не сразу. Эритема имеет четко ограниченные границы. Ультрафиолетовая эритема всегда приводит к загару более или менее выраженному, в зависимости от количества пигмента в коже. Механизм загарного действия еще недостаточно изучен. Считается что сначала возникает эритема, выделяются неспецифические вещества типа гистамина, продукты тканевого распада организм переводит в меланин, в результате чего кожа приобретает своеобразный оттенок. Загар, таким образом является проверкой защитных свойств организма (больной человек не загорает, загорает медленно).

Самый благоприятный загар возникает под воздействием УФЛ с длиной волны примерно 320 нм, то есть при воздействии длинноволновой части УФ - спектра. На юге в основном преобладают коротковолновые, а на севере — длинноволновые УФЛ. Коротковолновые лучи наиболее подвержены рассеянию. А рассеивание лучше всего происходит в чистой атмосфере и в северном регионе.

Таким образом, наиболее полезный загар  на севере — он более длительный, более темный. УФЛ являются очень мощным фактором профилактики рахита. При недостатке УФЛ у детей развивается рахит, у взрослых — остеопороз или остеомаляция. Обычно с этим сталкиваются на Крайнем Севере или у групп рабочих работающих под землей.

В Ленинградской области с середины ноября до середины февраля практически  отсутствует УФ часть спектра, что  способствует развитию солнечного голодания. Для профилактики солнечного голодания используется искусственный загар. Световое голодание — это длительное отсутствие УФ спектра. При действии УФ в воздухе происходит образование озона, за концентрацией которого необходим контроль.

УФЛ оказывают бактерицидное действие. Оно используется для обеззараживания  больших палат, пищевых продуктов, воды.

Определяется интенсивность УФ радиации фотохимическим методом по количеству разложившийся под действием  УФ щавелевой кислоты в кварцевых пробирках (обыкновенное стекло УФЛ не пропускает). Интенсивность УФ радиации определяется и прибором ультрафиолетметром. В медицинских целях ультрафиолет измеряется в биодозах [2].