Слайд 2
5.1. Измерване на пряка слънчева радиация. Пирхелиометър и актинометър. 5.2. Измерване на разсеяна радиация. Пиранометър. 5.3. Измерване на радиационния баланс. Балансомер.
Слайд 3
5.1.Измерване на пряка слънчева радиация. Пирхелиометър и актинометър.
Актинометричните измервания са измервания на различни радиационни потоци в атмосферата. Основните актинометрични величини са следните. 1.Директна слънчева радиация. Присъства само през деня при ясно небе. 2. Разсеяна слънчева радиация. Присъства през светлата част на деня. 3. Радиационен баланс. Това е алгебричната сума на всички потоци от горното полукълбо минус сумата от всички потоци от долното полукълбо.
Слайд 4
5.1.Измерване на пряка слънчева радиация. Пирхелиометър и актинометър. За измерване на пряката слънчева радиация се използва един от двата инструмента: компенсационен пирхелиометър или термоелектрически актинометър. Компенсационният пирхелиометър е абсолютен уред, термоелектричният актинометър е относителен. Абсолютните устройства се основават на сравнение на измерения параметър с друг подобен параметър, чиято стойност може да се коригира по време на процеса на измерване.Пример - везни за чаши. Абсолютните инструменти не изискват калибриране и нямат скала. Относителните инструменти се основават на преобразуване на измерената величина в друга физическа величина, чиято стойност е доста лесна за измерване. Пример е пружинна везна със стрелка. Относителните инструменти се калибрират чрез сравнение с абсолютните.
Слайд 5
5.1.Измерване на пряка слънчева радиация. Пирхелиометър и актинометър. Ориз. 5.1.1. Външен изглед на компенсационния пирхелиометър на Angstrom.
Слайд 6
5.1.Измерване на пряка слънчева радиация. Пирхелиометър и актинометър. 4 K ma G R 1 2 3 3’ Фиг. 5.1.2. Схема на компенсационен пирхелиометър. 1 – капак; 2 – отвори в капака; 3, 3’ – черни плочи; 4– термодвойка; G – галванометър; ma – милиамперметър. Пирхелиометърът е насочен към Слънцето. Една от дупките е затворена. Слънцето огрява само една от плочите. Загрява се. Втората плоча се нагрява от електрически ток от батерията. Токът се регулира от резистор R. Температурната разлика между плочите се следи от термодвойка (4) с галванометър G. Наблюдателят постига нулево отчитане на галванометъра и след това измерва тока i нагряване на плочата с помощта на милиамперметър ma .
Слайд 7
5.1.Измерване на пряка слънчева радиация. Пирхелиометър и актинометър. Топлинен поток към платина, загрята от слънчева радиация: (5.1.1) S – пряка слънчева радиация; – коефициент на поглъщане на слънчевата радиация от плочата; s е площта на плочата. Топлинният поток върху платина, нагрята от електрически ток i: R е съпротивлението на плочата. (5.1.2) Ако температурите на плочите са равни, и двата потока са равни:
Слайд 8
5.1.Измерване на пряка слънчева радиация. Пирхелиометър и актинометър. Тогава получаваме: където k е коефициентът на преобразуване за това устройство. (5.1.3) Пирхелиометърът е неудобен за полеви измервания. Измерванията отнемат много време. Използва се само за фабрична калибровка на актинометъра.
Слайд 9
5.1.Измерване на пряка слънчева радиация. Пирхелиометър и актинометър. Термоелектрически актинометър. Ориз. 5.1.3. Външен вид на термоелектрически актинометър.
Слайд 10
5.1.Измерване на пряка слънчева радиация. Пирхелиометър и актинометър. Ориз. 5.1.4. Термоелектрически актинометър М-3 (АТ-50). 1 - почернял диск, 2 - меден пръстен, 3 - термобатарея, 4 - последователно стесняващи се диафрагми, 5 - метален цилиндър (тяло), 6 - отвор в диска за насочване на актинометъра към слънцето. към галванометър 6 5 черен диск (1) 4 меден пръстен (2) термобатарея (3)
Слайд 11
5.1.Измерване на пряка слънчева радиация. Пирхелиометър и актинометър. Черният диск се нагрява от слънчевата радиация. Медният пръстен има температура на въздуха. Температурната разлика между диска и пръстена е пропорционална на количеството пряка слънчева радиация. Тази разлика се измерва с помощта на термобатарея и галванометър. Пряката слънчева радиация се изчислява по формулата: (5.1.4) където k е коефициентът на преобразуване, определен фабрично; N – показанията на галванометъра в деления; N0 е нулевата точка на галванометъра (обикновено 3-5 деления).
Вижте всички слайдове
1. Понятието „слънчева радиация“. Интензивност на слънчевата радиация, слънчева константа.
2. Слънчева радиация на горната граница на атмосферата.
3. Слънчева радиация в атмосферата (директна, дифузна, обща).
4. Слънчева радиация на земната повърхност (албедо, контра, земна и ефективна радиация).
5. Радиационен режим на атмосферата и повърхността на Земята.
6. Топлинен баланс.
1. Понятието „слънчева радиация“. Интензивност на слънчевата радиация, слънчева константа.
Земята се върти в потока на слънчевите лъчи. И въпреки че само една двумилиардна част от цялата слънчева радиация достига до него, това възлиза на 1,36 x 1024 кал на година. За сравнение: лъчистата енергия на звездите е една стомилионна от входящата слънчева енергия, космическата радиация е две милиардни, вътрешната топлина на Земята на нейната повърхност е равна на една хилядна от слънчевата топлина.
По този начин електромагнитното излъчване на Слънцето - слънчевата радиация - е основният източник на енергия за процесите, протичащи в географската обвивка. Тази радиация се състои от видима (46%) и невидима (54%).
Единицата за измерване на интензитета на слънчевата радиация е броят калории топлина, погълнати от 1 cm2 абсолютно черна повърхност, перпендикулярна на посоката на слънчевите лъчи, за 1 минута (cal/cm2 x min).
Потокът от лъчиста енергия от Слънцето се приближава
земната атмосфера, се характеризира с голямо постоянство. Неговата интензивност се нарича слънчева константа (I0) и се приема равна на 1,98 cal/cm2 x min.
В зависимост от промените в разстоянието от Земята до Слънцето през годината, слънчевата константа се колебае: до началото на януари се увеличава, до началото на юли намалява. Годишните колебания на слънчевата константа са около 3,5%. На всеки 1 cm2 от земната повърхност се падат около 260 kcal годишно. Количеството слънчева радиация, навлизаща в дадена област от земната повърхност, зависи от ъгъла на падане на слънчевите лъчи. Колкото по-малък е ъгълът на падане на лъчите, толкова по-малък е интензитетът на слънчевата радиация.
Количеството слънчева радиация, получена от повърхността, е в пряка зависимост от продължителността на нейното осветяване от слънчевите лъчи.
2. Слънчева радиация на горната граница
атмосфера.
В екваториалния пояс (извън атмосферата) количеството слънчева топлина не изпитва големи колебания през годината, но във високите географски ширини тези колебания са големи. През зимата притокът на слънчева топлина между високите и ниските географски ширини е особено значителен. През лятото, при условия на непрекъснато осветление, полярните региони получават максималното количество слънчева топлина на ден на Земята. Това количество в деня на лятното слънцестоене в северното полукълбо е с 36% по-високо от дневното количество топлина на екватора. Но тъй като продължителността на деня на екватора не е 24 часа, както в този момент на полюса, а 12 часа, количеството слънчева радиация за единица време на екватора остава най-голямо. Летният максимум на дневното количество слънчева топлина, наблюдаван на около 40–500 географски ширини, се дължи на факта, че тук, на значителна височина на Слънцето, има относително голяма продължителност на деня (по-дълъг, отколкото на екватора). Разликите в количеството топлина, получено от екваториалните и полярните региони, са по-малки през лятото, отколкото през зимата.
Слайд презентация
Текст на слайда: * Лекция 3. Природни и климатични условия на околната среда и човешкото здраве. Аклиматизацията и нейното хигиенно значение. Слънчева радиация. Агафонов Владимир Николаевич
Текст на слайда: * Климатът е средният дългосрочен модел на времето, който е една от основните характеристики на дадена област. Характеристиките на климата се определят от: - притока на слънчева радиация; - процеси на циркулация на въздушните маси; - естеството на подстилащата повърхност (асфалт, гора, поле).
Текст на слайда: * Времето - състоянието на атмосферата на въпросното място в определен момент или за ограничен период от време (ден, месец). Характеризира се с метеорологични елементи и техните промени: температура, атмосферно налягане, влажност на въздуха, вятър, облачност, валежи, видимост, мъгла, състояние на почвата, снежна покривка, валежи и др.
Текст на слайда: Най-важните климатообразуващи фактори: географската ширина, която определя притока на слънчева енергия; релеф и вид на земната повърхност (вода, земя, растителност); височина над морското равнище; характеристики на циркулацията на въздушния поток; близост до морета и океани. *
Текст на слайда: Основни климатични пояси: В зависимост от основните климатологични показатели на земното кълбо се различават седем основни климатични пояса: тропически (0-13° шир.); горещ (13 - 26°); топло (26 - 39°); умерен (39 - 52°); студено (52 - 65°); тежка (65 - 78°); полярен (69 - 90°). *
Текст на слайда: * Климатът е разделен на 4 климатични области: студен - / T- (-28-14) - (+4-20)/; умерен –/ T- (-14-4) -(+10-22)/; топло - / T-(-4- 0) - (+22-28)/; горещ / T- (-4+4) -(+28-34)/.
Текст на слайда: Видове климатични зони: Мекият е топъл климат, характеризиращ се с малки амплитуди на температурните колебания на атмосферния въздух и малки колебания в дневните, месечните и годишните стойности на други метеорологични фактори. Такъв климат поставя минимални изисквания към адаптивните механизми. Дразнещият климат има значителни дневни и сезонни колебания в метеорологичните показатели. Такъв климат предизвиква повишено напрежение в адаптационните механизми в човешкото тяло. Студеният климат на Севера, високопланинският климат и горещият климат на степите и пустините са дразнещи. *
Текст на слайда: * Адаптивният тип е нормата на биологична реакция към околната среда, осигуряваща най-добрата адаптивност към околната среда и нейната екология. Има 4 адаптивни екологични типа: умерен, арктически, тропически и планински. Адаптивните типове се различават не само по външен вид, но и по физиологични процеси в организма, естество на метаболизма, набор от характерни ензимни системи и специфични заболявания и др.
Текст на слайда: * Аклиматизацията е приспособяването на човешкото тяло към нови климатични условия. Аклиматизацията се постига чрез развиване у хората на динамичен стереотип, съответстващ на дадените климатични условия. Физиологичните механизми на аклиматизацията са разнообразни и зависят от специфичните климатични особености.
Слайд №10
Текст на слайда: Фази на аклиматизация: Има три фази на аклиматизация: начална фаза, по време на която протичат физиологични адаптивни реакции в организма, описани по-горе на примера на високопланински, студен и горещ климат; фазата на преструктуриране на динамичен стереотип, който може да се развие благоприятно или неблагоприятно. Ако протичането на втората фаза е неблагоприятно, човек изпитва изразени процеси на дезадаптация под формата на: метеоневрози, намалена работоспособност, обостряне на хронични заболявания, развитие на миалгия, невралгия и други патологични състояния. При такива хора третата фаза - стабилна аклиматизация не настъпва и човек трябва да се върне към предишните климатични условия; фазата на стабилна аклиматизация се характеризира с обичайното ниво и характер на заболеваемостта, стабилността на метаболитните процеси, нормалната плодовитост и доброто физическо развитие на новородените деца. *
Слайд № 11
Текст на слайда: * Антициклоните са области с високо налягане с диаметър 5 - 7 хил. км, с повишаване на атмосферното налягане от периферията към центъра.
Слайд №12
Текст на слайда: * Циклоните са области с ниско налягане с диаметър 2 - 3 хил. км, с понижение на атмосферното налягане от периферията към центъра.
Слайд № 13
Текст на слайда: Формулата на Планк e = hf, където e е квантовата енергия, f е честотата на трептене, h е квантовата константа. *
Слайд № 14
Текст на слайда: ГРАНИЦИ НА СЛЪНЧЕВИЯ СПЕКТЪР 1) Инфрачервени лъчи (IR) - от 0,76 до 60 микрона; 2) Видими лъчи - 400-760 nm; 3) Ултравиолетови лъчи (UV) - 10-400 nm. *
Слайд № 15
Текст на слайда: Разделяне на ултравиолетовия спектър Ултравиолетовият спектър е разделен на 3 области: А - 400-320 nm (преобладаващ еритемен и дъбилен ефект); B - 320-280 nm (преобладаващ антирахитичен или витаминообразуващ ефект); C - 280-200 nm (преобладаващ бактерициден ефект) *
Слайд № 16
Текст на слайда: Ефект на ултравиолетовите лъчи 1. Укрепване на метаболизма и ензимните процеси. 2. Повишен тонус на централната нервна система и стимулиращ ефект върху симпатиковата нервна система с последваща регулация на метаболизма на холестерола. 3. Повишаването на имунобиологичната реактивност на организма е свързано с увеличаване на глобулиновата фракция на кръвта и фагоцитната активност на левкоцитите. Също така има увеличение на броя на червените кръвни клетки и съдържанието на хемоглобин. 4. Промени в дейността на ендокринната система: - стимулиращ ефект върху симпато-надбъбречната система (повишаване на адреналиноподобни вещества и кръвна захар); - инхибиране на функцията на панкреаса. 5. Специфично образуване на витамин D3. 6. Отбелязва се повишаване на устойчивостта на организма към действието на йонизиращо лъчение. 7. Бактерицидно - разрушително действие върху микроорганизмите. *
Слайд № 17
Текст на слайда: Комплекс от хигиенни мерки 1. Борбата за чиста атмосфера; 2. Използване на архитектурни и планови техники, които осигуряват проникването на UV лъчи в сградата (северните райони на страната); 3. Използване в строителството на uviol стъкло, целулозен ацетатен филм, целофан (подсилен найлон), пропускащ UV лъчи; 4. Широко провеждане на санитарно-просветна работа; 5. Използването на солариуми, състоящи се от кабини, покрити с полиетиленово фолио, за удължаване на слънчевите бани и защита от силни ветрове. *
Слайд № 18
Текст на слайда: * БЛАГОДАРИМ ЗА ВНИМАНИЕТО!
Видове лъчения: Директно лъчение. В ясен и безоблачен ден слънчевата топлина и светлина излизат на земната повърхност под формата на пряка радиация. Разсеяна радиация. В облачен ден слънцето не се вижда в небето, но целият небесен свод свети тихо, това е разсеяна радиация. Общо облъчване. Радиацията, която достига до земната повърхност под формата на сума от пряка и дифузна радиация, се нарича обща радиация. Абсорбирана радиация. Частта от слънчевата енергия, която отива за нагряване на земната повърхност, се нарича абсорбирана радиация. Отразена радиация
Количеството слънчева радиация в различни региони на страната: Полярен регион (Норилск) - по-малко от 80 cm 2 на година слънчева радиация; Арктически регион (Норилск) – по-малко от 80 cm 2 годишно слънчева радиация; Централна Русия (Московска област) - от 80 до 100 cm 2 годишно слънчева радиация; Централна Русия (Московска област) - от 80 до 100 cm 2 годишно слънчева радиация; Кемеровска област - 100 cm 2 годишно слънчева радиация; Кемеровска област - 100 cm 2 годишно слънчева радиация; Юг (Астрахан) - повече от 100 cm 2 годишно слънчева радиация. Юг (Астрахан) - повече от 100 cm 2 годишно слънчева радиация.
Разпределение на слънчевата радиация на територията на Русия: Най-голямото количество слънчева радиация на територията на Русия е регистрирано между 40 0 N ширина. (повече от 100 cm 2 годишно); Най-голямото количество слънчева радиация в Русия е регистрирано между 40 0 N ширина. (повече от 100 cm 2 годишно); Средно количество слънчева радиация (от 80 до 100 cm 2 годишно): Средно количество слънчева радиация (от 80 до 100 cm 2 годишно): на запад N.N. на изток 54 0 N.N. Най-ниско количество слънчева радиация: 62 0 северна ширина (по-малко от 80 cm 2 годишно) Най-ниско количество слънчева радиация: 62 0 северна ширина (по-малко от 80 cm 2 годишно)
В град Норилск има минимална слънчева радиация, тъй като точката е най-отдалечена от екватора, затова хората получават много малко витамин D. В Москва нивото на слънчева радиация е приблизително нормално. В района на Кемерово слънчевата радиация е нормална и приблизително постоянна. Но хората, живеещи в Астрахан, активно произвеждат меланин, висок метаболизъм в тялото. Този град е най-близо до екватора.
