✖


Jump to content

Солнечный свет

Чтобы узнать о других значениях, см. Солнечный свет (значения) .
«Солнечный свет» перенаправляется сюда. Чтобы узнать о других значениях, см. Солнечный свет (значения) .
Вид на Солнце с низкой околоземной орбиты с видом на Международную космическую станцию . Этот солнечный свет не фильтруется нижними слоями атмосферы, которые блокируют большую часть солнечного спектра.
Солнечный свет освещает две разные стороны американского штата Нью -Джерси . Восход солнца на берегу Джерси в Спринг-Лейк , округ Монмут (вверху) и закат на берегу в Сансет-Бич , округ Кейп-Мэй (внизу). Оба фильтруются через высокие слоистые облака .
Восход солнца над Мексиканским заливом и Флоридой . Снято 20 октября 1968 года с корабля «Аполлон-7» .

Солнечный свет — это часть электромагнитного излучения, испускаемого Солнцем , в частности инфракрасного , видимого и ультрафиолетового света. На Земле солнечный свет рассеивается и фильтруется через земную атмосферу как дневной свет, когда Солнце находится над горизонтом . Когда прямое солнечное излучение не блокируется облаками , оно воспринимается как солнечный свет , сочетание яркого света и лучистого тепла (атмосферного). Когда солнечный свет блокируется облаками или отражается от других объектов , он рассеивается . По оценкам источников, средний мировой показатель составляет от 164 до 340 Вт. [1] за квадратный метр в сутки; [2] По оценкам НАСА, эта цифра составляет около четверти среднего общего солнечного излучения Земли .

Ультрафиолетовое излучение солнечного света оказывает как положительное, так и отрицательное воздействие на здоровье, поскольку оно одновременно необходимо для синтеза витамина D3 и является мутагеном .

Солнечному свету требуется около 8,3 минут, чтобы достичь Земли с поверхности Солнца. [3] Фотону, стартовавшему в центре Солнца и меняющему направление каждый раз, когда он сталкивается с заряженной частицей, потребуется от 10 000 до 170 000 лет, чтобы добраться до поверхности. [4]

Солнечный свет является ключевым фактором фотосинтеза , процесса, используемого растениями и другими автотрофными организмами для преобразования световой энергии , обычно исходящей от Солнца, в химическую энергию , которая может использоваться для синтеза углеводов и подпитки деятельности организмов.

Дневное освещение – это естественное освещение внутренних помещений за счет проникновения солнечного света. Солнечное излучение – это солнечная энергия, получаемая от солнечного света.

Измерение [ править ]

Исследователи могут измерить интенсивность солнечного света с помощью солнечного самописца , пиранометра или пиргелиометра . Чтобы рассчитать количество солнечного света, достигающего земли, как эксцентриситет Земли эллиптической орбиты , так и ослабление земной атмосферой необходимо принять во внимание . Внеземная солнечная освещенность ( E ext ), скорректированная для эллиптической орбиты с использованием номера дня в году (dn), с хорошим приближением определяется выражением [5]

где dn=1 1 января; дн=32 1 февраля; dn=59 1 марта (кроме високосных лет, где dn=60) и т. д. В этой формуле используется dn–3, поскольку в современное время перигелий Земли , наименьшее сближение с Солнцем и, следовательно, максимальное E ext происходит примерно 3 января каждого года. Значение 0,033412 определяется исходя из того, что соотношение между квадратом перигелия (0,98328989 а.е.) и квадратом афелия (1,01671033 а.е.) должно составлять примерно 0,935338.

Постоянная солнечной освещенности ( E sc ) равна 128×10 3  люкс . Прямая нормальная освещенность ( E dn ), скорректированная на ослабляющее воздействие атмосферы, определяется по формуле:

где c — атмосферное поглощение , а m — относительная оптическая масса воздуха . Из-за атмосферного вымирания количество люксов снижается примерно до 100 000 люкс.

Общее количество энергии, получаемой на уровне земли от Солнца в зените, зависит от расстояния до Солнца и, следовательно, от времени года. В январе он примерно на 3,3% выше среднего, а в июле — на 3,3% ниже (см. ниже). Если внеземное солнечное излучение составляет 1367 Вт на квадратный метр (значение при расстоянии Земля-Солнце 1 астрономическая единица ), то прямой солнечный свет на поверхности Земли, когда Солнце находится в зените, составляет около 1050 Вт/м. 2 , но общая мощность (прямая и косвенная из атмосферы), падающая на землю, составляет около 1120 Вт/м. 2 . [6] С точки зрения энергии, солнечный свет на поверхности Земли составляет от 52 до 55 процентов инфракрасного спектра (выше 700 нм ), от 42 до 43 процентов видимого света (от 400 до 700 нм) и от 3 до 5 процентов ультрафиолета (ниже 400 нм). [7] В верхних слоях атмосферы солнечный свет примерно на 30% интенсивнее и содержит около 8% ультрафиолета (УФ). [8] причем большая часть дополнительного УФ-излучения состоит из биологически вредного коротковолнового ультрафиолета. [9]

Прямой солнечный свет имеет светоотдачу около 93 люменов на ватт лучистого потока . Это выше, чем эффективность (источника) искусственного освещения, отличного от светодиодов , что означает, что использование солнечного света для освещения нагревает комнату меньше, чем освещение флуоресцентными лампами или лампами накаливания. Умножение показателя 1050 Вт на квадратный метр на 93 люмен на ватт показывает, что яркий солнечный свет обеспечивает освещенность примерно 98 000 люкс ( люмен на квадратный метр) на перпендикулярной поверхности на уровне моря. Освещенность горизонтальной поверхности будет значительно меньше, если Солнце находится не очень высоко на небе. В среднем за день наибольшее количество солнечного света на горизонтальной поверхности приходится на Южный полюс в январе (см. Инсоляция ).

Разделение освещенности на 1050 Вт/м 2 по размеру диска Солнца в стерадианах дает среднюю яркость 15,4 МВт на квадратный метр на стерадиан. (Однако яркость в центре солнечного диска несколько выше, чем в среднем по всему диску из-за затемнения кромок .) Умножение этого значения на π дает верхний предел освещенности, которую можно сфокусировать на поверхности с помощью зеркал: 48,5. МВт/м 2 . [10]

Состав и мощность [ править ]

Солнечный спектр по сравнению с черным телом при температуре 5775 К.
См. также: Ультрафиолетовый , Инфракрасный и Свет.

Спектр спектром солнечного излучения Солнца можно сравнить со черного тела. [11] [12] с температурой около 5800 К [13] (см. график). Солнце излучает электромагнитное излучение в большей части электромагнитного спектра . Хотя излучение, создаваемое в солнечном ядре, состоит в основном из рентгеновских лучей сверхвысокой энергии , внутреннее поглощение и термализация преобразуют эти фотоны в фотоны с более низкой энергией, прежде чем они достигнут поверхности Солнца и испускаются в космос. В результате фотосфера Солнца не испускает большого количества рентгеновского излучения ( солнечного рентгеновского излучения ), хотя испускает такие «жесткие излучения», как рентгеновские лучи и даже гамма-лучи во время солнечных вспышек . [14] Тихое (не вспыхивающее) Солнце, включая его корону , излучает широкий диапазондлин волн: рентгеновские лучи , ультрафиолетовые лучи , видимый свет , инфракрасные лучи и радиоволны . [15] На разных глубинах фотосферы наблюдаются разные температуры, и это частично объясняет отклонения от спектра черного тела. [16]

Существует также поток гамма-лучей от покоящегося Солнца, подчиняющийся степенному закону между 0,5 и 2,6 ТэВ . Некоторые гамма-лучи вызваны космическими лучами, взаимодействующими с солнечной атмосферой, но это не объясняет эти открытия. [17] [18] [19]

Единственным прямым признаком ядерных процессов в ядре Солнца являются очень слабо взаимодействующие нейтрино .

Спектральное солнечное излучение (ватты на квадратный метр на нанометр) над атмосферой (желтый) и на поверхности (красный). Экстремальные ультрафиолетовые и рентгеновские лучи производятся (слева от диапазона длин волн), но составляют очень небольшую часть общей выходной мощности Солнца (площадь под кривой).

Хотя солнечная корона является источником сильного ультрафиолетового и рентгеновского излучения, эти лучи составляют лишь очень небольшую часть выходной мощности Солнца (см. спектр справа). Спектр почти всего солнечного электромагнитного излучения , падающего на атмосферу Земли, охватывает диапазон от 100 нм до примерно 1 мм (1 000 000 нм). [ нужна ссылка ] Эту полосу значительной мощности излучения можно разделить на пять областей в порядке возрастания длин волн : [20]

  • Ультрафиолетовый диапазон C или (UVC), который охватывает диапазон от 100 до 280 нм. Термин ультрафиолетовый относится к тому факту, что излучение имеет более высокую частоту, чем фиолетовый свет (и, следовательно, также невидимо для человеческого глаза ). Из-за поглощения атмосферой до поверхности Земли доходит очень мало. Этот спектр излучения обладает бактерицидными свойствами , поскольку используется в бактерицидных лампах .
  • ультрафиолета B Диапазон или (UVB) составляет от 280 до 315 нм. Он также сильно поглощается атмосферой Земли и вместе с УФ-излучением вызывает фотохимическую реакцию, приводящую к образованию озонового слоя . Он напрямую повреждает ДНК и вызывает солнечные ожоги . [21] Помимо этого кратковременного эффекта, он ускоряет старение кожи и значительно способствует развитию рака кожи. [22] но также необходим для синтеза витамина D в коже млекопитающих. [21]
  • Ультрафиолет А или (UVA) охватывает длину волны от 315 до 400 нм. Эта группа когда-то была [ когда? ] Считается, что он менее повреждает ДНК и поэтому используется в косметическом искусственном загаре ( солярии и солярии ) и ПУВА- терапии при псориазе . Однако сейчас известно, что УФА наносит значительный ущерб ДНК косвенными путями (образование свободных радикалов и активных форм кислорода ) и может вызывать рак. [23]
  • Видимый диапазон или световой диапазон составляет от 380 до 700 нм. [24] Как следует из названия, этот диапазон виден невооруженным глазом. Это также самый сильный диапазон выходного излучения всего спектра солнечного излучения.
  • Инфракрасный диапазон от 700 нм до 1 000 000 нм (1 мм ). Он составляет важную часть электромагнитного излучения, достигающего Земли. Ученые делят инфракрасный диапазон на три типа в зависимости от длины волны:
    • Инфракрасный-А: от 700 до 1400 нм
    • Инфракрасный-B: от 1400 до 3000 нм
    • Инфракрасный-C: от 3000 нм до 1 мм.

Опубликованные таблицы [ править ]

Таблицы прямой солнечной радиации на различных склонах от 0 до 60 градусов северной широты, в калориях на квадратный сантиметр, выпущенные в 1972 году и опубликованные Тихоокеанской северо-западной лесной и полигонной экспериментальной станцией, Лесной службой, Министерством сельского хозяйства США, Портленд, Орегон, США, появиться в сети. [25]

Интенсивность в Солнечной системе [ править ]

Солнечный свет на Марсе более тусклый, чем на Земле. Эта фотография марсианского заката была сделана аппаратом Mars Pathfinder .

Различные тела Солнечной системы получают свет с интенсивностью, обратно пропорциональной квадрату их расстояния от Солнца.

Таблица, сравнивающая количество солнечной радиации, получаемой каждой планетой Солнечной системы в верхней части ее атмосферы: [26]

Планета или карликовая планета расстояние ( AU ) Солнечное излучение (Вт/м 2 )
Перигелий Афелион максимум минимум
Меркурий 0.3075 0.4667 14,446 6,272
Венера 0.7184 0.7282 2,647 2,576
Земля 0.9833 1.017 1,413 1,321
Марс 1.382 1.666 715 492
Юпитер 4.950 5.458 55.8 45.9
Сатурн 9.048 10.12 16.7 13.4
Уран 18.38 20.08 4.04 3.39
Нептун 29.77 30.44 1.54 1.47
Плутон 29.66 48.87 1.55 0.57

Фактическая яркость солнечного света, который будет наблюдаться на поверхности, также зависит от присутствия и состава атмосферы . Например, плотная атмосфера Венеры отражает более 60% получаемого ею солнечного света. Фактическая освещенность поверхности составляет около 14 000 люкс, что сопоставимо с земной «днем при пасмурной облачности». [27]

Солнечный свет на Марсе был бы более или менее похож на дневной свет на Земле в слегка пасмурный день, и, как видно на снимках, сделанных марсоходами, рассеянного неба достаточно , чтобы тени не казались особенно темными. Таким образом, это давало бы восприятие и «ощущение» очень похожее на дневной свет Земли. Спектр на поверхности немного краснее, чем на Земле, из-за рассеяния красноватой пылью в марсианской атмосфере.

Для сравнения, солнечный свет на Сатурне немного ярче, чем солнечный свет на Земле во время среднего заката или восхода солнца. Даже на Плутоне солнечный свет по-прежнему будет достаточно ярким, чтобы почти соответствовать яркости средней гостиной. Чтобы увидеть на Земле солнечный свет, такой же тусклый, как свет полной луны расстояние около 500 а.е. (~69 световых часов , необходимо ); только несколько объектов в Солнечной системе были обнаружены, о которых известно, что они вращаются дальше такого расстояния, среди них 90377 Седна и (87269) 2000 OO 67 .

Изменения солнечной радиации [ править ]

Сезонные изменения и орбитальные

Дополнительная информация: Инсоляция и продолжительность солнечного света.

На Земле солнечная радиация варьируется в зависимости от угла наклона Солнца над горизонтом : продолжительность солнечного света в высоких широтах летом увеличивается, а зимой вблизи соответствующего полюса солнечного света вообще не бывает. Когда прямое излучение не блокируется облаками, оно воспринимается как солнечный свет . Нагревание земли (и других объектов) зависит от поглощения электромагнитного излучения в виде тепла .

Количество радиации, перехваченной планетарным телом, изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния между звездой и планетой. Земли Орбита и наклонение меняются со временем (на протяжении тысячелетий), иногда образуя почти идеальный круг, а иногда простираясь до эксцентриситета орбиты 5% (в настоящее время 1,67%). При изменении эксцентриситета орбиты среднее расстояние от Солнца ( большая полуось) существенно не меняется, поэтому общая инсоляция за год остается практически постоянной благодаря второму закону Кеплера ,

где является инвариантом «площадной скорости». То есть интегрирование по орбитальному периоду (также инвариантное) является константой.

Если мы предположим, что мощность солнечного излучения P постоянна во времени, а солнечное излучение определяется законом обратных квадратов , мы получим также среднюю инсоляцию как константу. Однако сезонное и широтное распределение и интенсивность солнечной радиации, получаемой на поверхности Земли, действительно различаются. [28] Влияние угла Солнца на климат приводит к изменению солнечной энергии летом и зимой. Например, на широте 65 градусов это значение может изменяться более чем на 25% в результате изменения орбиты Земли. Поскольку изменения зимой и летом имеют тенденцию компенсироваться, изменение среднегодовой инсоляции в любом данном месте близко к нулю, но перераспределение энергии между летом и зимой действительно сильно влияет на интенсивность сезонных циклов. Подобные изменения, связанные с перераспределением солнечной энергии, считаются вероятной причиной наступления и ухода недавних ледниковых периодов (см.: Циклы Миланковича ).

солнечной Изменение ​ интенсивности

Дополнительная информация: Солнечное изменение.

Космические наблюдения за солнечным излучением начались в 1978 году. Эти измерения показывают, что солнечная постоянная не является постоянной. Оно варьируется во многих временных масштабах, включая 11-летний солнечный цикл солнечных пятен. [29] Возвращаясь в прошлое, приходится полагаться на реконструкцию излучения, используя солнечные пятна за последние 400 лет или космогенные радионуклиды для возвращения на 10 000 лет назад.Такие реконструкции были сделаны. [30] [31] [32] [33] Эти исследования показывают, что в дополнение к изменению солнечной радиации в зависимости от солнечного цикла (цикла (Швабе)) солнечная активность меняется в зависимости от более длительных циклов, таких как предполагаемый 88-летний (цикл Глейсберга), 208-летний (цикл ДеВриса) и 1000-летний цикл. год (цикл Вихря).

Солнечное излучение ​ ​

Основная статья: Солнечное излучение

Солнечная постоянная ​ ​

Спектр солнечного излучения в верхней части атмосферы в линейном масштабе и график зависимости волнового числа.
Основная статья: Солнечная постоянная

Солнечная постоянная — это мера плотности потока , количество поступающего солнечного электромагнитного излучения на единицу площади, которое падает на плоскость, перпендикулярную лучам, на расстоянии одной астрономической единицы (а.е.) (примерно среднее расстояние от Солнца). Солнце к Земле). «Солнечная постоянная» включает в себя все виды солнечной радиации, а не только видимый свет . Считалось, что его среднее значение составляет примерно 1366 Вт/м. 2 , [34] незначительно варьируется в зависимости от солнечной активности , но недавние повторные калибровки соответствующих спутниковых наблюдений указывают на значение, близкое к 1361 Вт/м. 2 более реалистично. [35]

Полное солнечное излучение (TSI) и спектральное солнечное излучение (SSI ) на Земле

С 1978 года в ходе серии перекрывающихся спутниковых экспериментов НАСА и ЕКА было измерено общее солнечное излучение (TSI) – количество солнечной радиации, получаемой в верхних слоях атмосферы Земли – как 1,365 киловатт на квадратный метр (кВт/м). 2 ). [34] [36] [37] [38] Наблюдения TSI продолжаются с помощью спутниковых экспериментов ACRIMSAT /ACRIM3, SOHO /VIRGO и SORCE /TIM. [39] Наблюдения выявили изменение TSI во многих временных масштабах, включая солнечный магнитный цикл. [29] и множество более коротких периодических циклов. [40] TSI обеспечивает энергию, которая влияет на климат Земли, поэтому продолжение базы данных временных рядов TSI имеет решающее значение для понимания роли солнечной изменчивости в изменении климата.

С 2003 года прибор SORCE Spectral Irradiance Monitor (SIM) контролирует спектральное солнечное излучение (SSI) – спектральное распределение TSI. Данные показывают, что SSI на длине волны УФ (ультрафиолетового) менее четко и, вероятно, более сложно соответствует климатическим реакциям Земли, чем предполагалось ранее, что открывает широкие возможности для новых исследований «связи Солнца и стратосферы, тропосферы, биосферы, океан и климат Земли». [41]

поверхности спектр и Освещенность

Солнечный свет светит сквозь облака , порождая сумеречные лучи.

Спектр освещенности поверхности зависит от высоты Солнца из-за атмосферных эффектов: синий спектральный компонент доминирует в сумерках до и после восхода и заката соответственно, а красный – во время восхода и заката. Эти эффекты очевидны при съемке с естественным освещением , где основным источником освещения является солнечный свет, передаваемый через атмосферу.

Хотя цвет неба обычно определяется рэлеевским рассеянием , исключение происходит на закате и в сумерках. «Преимущественное поглощение солнечного света озоном на длинных путях горизонта придает зенитному небу голубизну, когда солнце находится вблизи горизонта». [42]

Для получения более подробной информации см . Рассеянное излучение неба .

Спектральный состав солнечного света на поверхности Земли [ править ]

Можно сказать, что Солнце освещает , что является мерой света в определенном диапазоне чувствительности. Многие животные (включая человека) имеют диапазон чувствительности примерно 400–700 нм. [43] и при оптимальных условиях поглощение и рассеяние атмосферой Земли создают освещение, которое приближается к источнику света равной энергии для большей части этого диапазона. [44] Например, полезный диапазон цветового зрения у людей составляет примерно 450–650 нм. Помимо эффектов, возникающих на закате и восходе солнца, спектральный состав меняется в первую очередь в зависимости от того, насколько непосредственно свет способен освещать солнечный свет. Когда освещение непрямое, рэлеевское рассеяние в верхних слоях атмосферы приводит к доминированию синих длин волн. Водяной пар в нижних слоях атмосферы вызывает дальнейшее рассеяние, а частицы озона, пыли и воды также поглощают волны определенной длины. [45] [46]

Спектр видимых длин волн примерно на уровне моря; освещение прямым солнечным светом по сравнению с прямым солнечным светом, рассеянным облачным покровом, и непрямым солнечным светом, обусловленным различной степенью облачного покрова. Желтой линией показан спектр мощности прямых солнечных лучей в оптимальных условиях. Для облегчения сравнения другие условия освещения масштабируются по коэффициенту, указанному в обозначении, так что они совпадают примерно при 470 нм (синий свет).

Жизнь на Земле [ править ]

Солнечный свет, проникающий сквозь полог леса в Германии

Существование почти всей жизни на Земле поддерживается светом Солнца. Большинство автотрофов , таких как растения, используют энергию солнечного света в сочетании с углекислым газом и водой для производства простых сахаров — процесс, известный как фотосинтез . Эти сахара затем используются в качестве строительных блоков и в других синтетических путях, которые позволяют организму расти.

Гетеротрофы , такие как животные, используют свет Солнца косвенно, потребляя продукты автотрофов, либо потребляя автотрофы, потребляя их продукты, либо потребляя другие гетеротрофы. Сахара и другие молекулярные компоненты, вырабатываемые автотрофами, затем расщепляются, высвобождая накопленную солнечную энергию и давая гетеротрофам энергию, необходимую для выживания. Этот процесс известен как клеточное дыхание .

В доисторические времена люди начали расширять этот процесс, используя растительные и животные материалы для других целей. Например, они использовали шкуры животных для тепла или деревянное оружие для охоты. Эти навыки позволили людям собирать больше солнечного света, чем это было возможно только за счет гликолиза, и человеческая популяция начала расти.

Во время неолитической революции одомашнивание растений и животных еще больше расширило доступ человека к солнечной энергии. Поля, отведенные под посевы, были обогащены несъедобными растительными веществами, обеспечивающими сахар и питательные вещества для будущих урожаев. Животные, которые раньше после убийства давали людям только мясо и инструменты, теперь использовались для труда на протяжении всей своей жизни, подпитываясь травами несъедобными для человека . Ископаемое топливо — это остатки древней растительной и животной материи, образовавшиеся с использованием энергии солнечного света, а затем запертые внутри Земли на миллионы лет.

Культурные аспекты ​ ​

Эдуард Мане : Обед на траве (1862–63)

Эффект солнечного света имеет отношение к живописи , о чем свидетельствуют, например, работы Эдуарда Мане и Клода Моне, посвященные сценам и пейзажам на открытом воздухе.

«Зимнее солнце», Ласло Меднянский , начало 20 века.

Многие люди считают, что прямой солнечный свет слишком яркий для комфорта; действительно, взгляд прямо на Солнце может привести к долгосрочному повреждению зрения. [47] Чтобы компенсировать яркость солнечного света, многие люди носят солнцезащитные очки . Автомобили , многие шлемы и кепки оснащены козырьками, закрывающими солнце от прямого обзора, когда Солнце находится под небольшим углом. Солнечный свет часто блокируется от проникновения в здания с помощью стен , оконных жалюзи , навесов , ставен , занавесок или близлежащих тенистых деревьев . Воздействие солнечного света биологически необходимо для выработки в коже витамина D , жизненно важного соединения, необходимого для укрепления костей и мышц в организме.

Во многих мировых религиях, например, в индуизме , Солнце считается богом , так как оно является источником жизни и энергии на Земле. Солнце также считалось богом в Древнем Египте .

Загорать [ править ]

Основная статья: Солнечный загар
Загорающие в Финляндии

Солнечные ванны – популярное развлечение , при котором человек сидит или лежит под прямыми солнечными лучами. Люди часто загорают в удобных местах, где много солнечного света. Некоторые распространенные места для принятия солнечных ванн включают пляжи , открытые бассейны , парки , сады и уличные кафе . Загорающие обычно носят ограниченное количество одежды, а некоторые просто ходят обнаженными . Для некоторых альтернативой загоранию является использование солярия , генерирующего ультрафиолет , который можно использовать в помещении независимо от погодных условий. Солярии запрещены в ряде государств мира.

Для многих людей со светлой кожей одной из целей принятия солнечных ванн является затемнение цвета кожи (получение солнечного загара), поскольку в некоторых культурах это считается привлекательным, связанным с активным отдыхом, отпуском/праздниками и здоровьем. Некоторые люди предпочитают загорать обнаженными , чтобы получить «сплошной» или «ровный» загар, иногда в рамках определенного образа жизни.

Контролируемая гелиотерапия , или солнечные ванны, используется для лечения псориаза и других заболеваний.

Загар кожи достигается за счет увеличения темного пигмента внутри клеток кожи, называемого меланоцитами , и является автоматическим механизмом реакции организма на достаточное воздействие ультрафиолетового излучения Солнца или искусственных солнечных ламп. Таким образом, загар постепенно исчезает со временем, когда человек больше не подвергается воздействию этих источников.

Влияние на здоровье человека [ править ]

Основная статья: Влияние солнечного света на здоровье

Ультрафиолетовое излучение солнечного света оказывает как положительное, так и отрицательное воздействие на здоровье, поскольку оно является одновременно основным источником витамина D3 и мутагеном . [48] Диетическая добавка может поставлять витамин D без этого мутагенного эффекта. [49] но обходит естественные механизмы, которые предотвращают передозировку витамина D, вырабатываемого внутри организма под воздействием солнечного света. Витамин D оказывает широкий спектр положительных эффектов на здоровье, включая укрепление костей. [50] и, возможно, ингибирование роста некоторых видов рака. [51] [52] Воздействие солнца также связано со сроками синтеза мелатонина , поддержанием нормальных циркадных ритмов и снижением риска сезонных аффективных расстройств . [53]

Известно, что длительное воздействие солнечного света связано с развитием рака кожи , старением кожи , подавлением иммунитета и заболеваниями глаз, такими как катаракта и дегенерация желтого пятна . [54] Кратковременное переоблучение является причиной солнечных ожогов , снежной слепоты и солнечной ретинопатии .

УФ-лучи, а, следовательно, солнечный свет и солнечные лампы, являются единственными перечисленными канцерогенами , которые, как известно, полезны для здоровья. [55] и ряд организаций общественного здравоохранения заявляют, что необходим баланс между рисками слишком большого или слишком малого количества солнечного света. [56] Существует общее мнение, что следует всегда избегать солнечных ожогов.

Эпидемиологические данные показывают, что люди, которые больше подвергаются воздействию солнечного света, имеют меньше высокого кровяного давления и смертности от сердечно-сосудистых заболеваний. Хотя солнечный свет (и его УФ-лучи) являются фактором риска развития рака кожи, «избегание солнца может принести больше вреда, чем пользы для общего хорошего здоровья». [57] Исследование показало, что нет никаких доказательств того, что УФ-излучение сокращает продолжительность жизни в отличие от других факторов риска, таких как курение, алкоголь и высокое кровяное давление. [57]

Влияние на геномы растений [ править ]

Повышенные дозы солнечного УФ-В увеличивают частоту ДНК рекомбинации у Arabidopsis thaliana и табака ( Nicotiana tabacum ). растений [58] Это увеличение сопровождается сильной индукцией фермента, играющего ключевую роль в рекомбинационной репарации повреждений ДНК. Таким образом, уровень земного солнечного УФ-В-излучения, вероятно, влияет на стабильность генома растений.

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Климат и энергетический бюджет Земли» . Earthobservatory.nasa.gov . 14 января 2009 года . Проверено 27 января 2022 г.
  2. ^ «Основы солнечной энергетики» . Архивировано из оригинала 28 ноября 2016 г. Проверено 6 декабря 2016 г.
  3. ^ Белл Бернелл, С. Джоселин (2004). Введение в Солнце и звезды (иллюстрированное издание). Издательство Кембриджского университета. п. 56. ИСБН  9780521546225 . Выдержка со страницы 56
  4. ^ «За 8-минутным путешествием солнечного света к Земле скрывается тысячелетнее путешествие, которое на самом деле началось в ядре» . SunEarthDay.NASA.gov . НАСА . Архивировано из оригинала 22 января 2012 г. Проверено 12 февраля 2012 г.
  5. ^ К. КАНДИЛЛИ и К. УЛЬГЕН. «Солнечное освещение и оценка доступности дневного света для глобального солнечного излучения». Источники энергии .
  6. ^ «Введение в солнечную радиацию» . Корпорация Ньюпорт. Архивировано из оригинала 29 октября 2013 года.
  7. ^ Рассчитано на основе данных «Эталонная солнечная спектральная освещенность: воздушная масса 1,5» . Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии. Архивировано из оригинала 28 сентября 2013 года . Проверено 12 ноября 2009 г.
    Первая из каждого набора двух цифр соответствует общему солнечному излучению, достигающему панели, направленной на Солнце (которое находится под углом 42 ° над горизонтом), тогда как вторая цифра каждой пары представляет собой «прямое плюс околосолнечное» излучение (околосолнечное означает, исходящее от часть неба в пределах пары градусов от Солнца). Суммарные значения от 280 до 4000 нм составляют 1000,4 и 900,1 Вт/м. 2 соответственно. Было бы хорошо иметь более прямые цифры из хорошего источника, а не суммировать тысячи чисел в базе данных.
  8. ^ Рассчитано на основе приведенного выше спектра ASTM.
  9. ^ Цян, Фу (2003). «Радиация (Солнечная)» (PDF) . В Холтоне, Джеймс Р. (ред.). Энциклопедия атмосферных наук . Том. 5. Амстердам: Академическая пресса. стр. 1859–1863. ISBN  978-0-12-227095-6 . OCLC   249246073 . Архивировано (PDF) из оригинала 1 ноября 2012 г.
  10. ^ Педротти и Педротти (1993). Введение в оптику . Прентис Холл . ISBN  0135015456 .
  11. ^ Эпплтон, Эдвард В. (1945). «Отклонение длинноволнового солнечного излучения от интенсивности черного тела». Природа . 156 (3966): 534–535. Бибкод : 1945Natur.156..534A . дои : 10.1038/156534b0 . S2CID   4092179 .
  12. ^ Икбал, М., «Введение в солнечное излучение», Academic Press (1983), гл. 3
  13. ^ Исследование Солнечной системы НАСА - Солнце: факты и цифры. Архивировано 3 июля 2015 г. на Wayback Machine, получено 27 апреля 2011 г. «Эффективная температура ... 5777 К».
  14. ^ Гарнер, Роб (24 января 2017 г.). «Ферми обнаруживает свет самой высокой энергии солнечной вспышки» . Архивировано из оригинала 17 мая 2017 года . Проверено 25 января 2018 г.
  15. ^ «Мультиспектральное Солнце от Национальной ассоциации учителей наук о Земле» . Windows2universe.org. 18 апреля 2007 г. Архивировано из оригинала 29 февраля 2012 г. Проверено 12 февраля 2012 г.
  16. ^ См. видео, указанное в предложении «Более подробную информацию о сравнении черного тела со спектром AM0 см. в этом видео» на сайте Пьетро Альтерматт. «Внеземной спектр» . ПВ Маяк . PV Lighthouse Pty. Ltd.
  17. ^ Райан Уилкинсон (3 августа 2023 г.). «Рекордное обнаружение солнечных фотонов» . Физика . 16 . Бибкод : 2023PhyOJ..16.s107W . дои : 10.1103/Physics.16.s107 . S2CID   260763644 .
  18. ^ Лия Крейн (3 августа 2023 г.). «Астрономы заметили необъяснимо яркий свет, исходящий от Солнца» . Новый учёный .
  19. ^ А. Альберт (3 августа 2023 г.). «Открытие гамма-лучей покоящегося Солнца с помощью HAWC». Физ. Преподобный Летт . 131 (5): 051201. arXiv : 2212.00815 . Бибкод : 2023PhRvL.131e1201A . doi : 10.1103/PhysRevLett.131.051201 . ПМИД   37595214 . S2CID   254221151 .
  20. ^ Нейлор, Марк; Кевин С. Фармер (1995). «Солнцезащита и профилактика» . Электронный учебник дерматологии . Общество интернет-дерматологов. Архивировано из оригинала 5 июля 2008 г. Проверено 2 июня 2008 г.
  21. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Вакер М., Холик, М.Ф. (2013). «Солнечный свет и витамин D: глобальный взгляд на здоровье» . Дерматоэндокринология . 5 (1): 51–108. дои : 10.4161/derm.24494 . ПМЦ   3897598 . ПМИД   24494042 .
  22. ^ Всемирная организация здравоохранения (9 марта 2016 г.). «Радиация: Ультрафиолетовое (УФ) излучение» . Проверено 8 февраля 2023 г.
  23. ^ Уотсон, М.; Холман, DM; Магуайр-Эйзен, М. (1 августа 2017 г.). «Воздействие ультрафиолетового излучения и его влияние на риск рака кожи» . Семинары по сестринскому делу в онкологии . 32 (3): 241–254. дои : 10.1016/j.soncn.2016.05.005 . ПМК   5036351 . ПМИД   27539279 .
  24. ^ «Видимый свет | Управление научной миссии» .
  25. ^ Джон Баффо; Лео Дж. Фритшен; Джеймс Л. Мерфи (1972). «Прямая солнечная радиация на различных склонах от 0 до 60 градусов северной широты» (PDF) . Тихоокеанская северо-западная экспериментальная станция по лесам и полигонам, Лесная служба, Министерство сельского хозяйства США, Портленд, Орегон, США. Архивировано (PDF) из оригинала 27 ноября 2013 г. Проверено 15 января 2014 г.
  26. ^ «Интенсивность солнечной энергии» (PDF) . Центр открытий МакОлиффа-Шепарда. Архивировано из оригинала (PDF) 22 ноября 2009 г.
  27. ^ «Открытие Венеры: жарко и душно». Новости науки . 109 (25): 388–389. 19 июня 1976 г. дои : 10.2307/3960800 . JSTOR   3960800 . 100 Вт на квадратный метр... 14 000 люкс... соответствует... дневному времени с пасмурной облачностью
  28. ^ «График изменения сезонного и широтного распределения солнечной радиации» . Museum.state.il.us. 30 августа 2007 г. Архивировано из оригинала 12 января 2012 г. Проверено 12 февраля 2012 г.
  29. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Графическая галерея» . Acrim.com. Архивировано из оригинала 2 мая 2014 г. Проверено 21 апреля 2014 г.
  30. ^ Ван; и др. (2005). «Моделирование магнитного поля и излучения Солнца с 1713 года» . Астрофизический журнал . 625 (1): 522–538. Бибкод : 2005ApJ...625..522W . дои : 10.1086/429689 .
  31. ^ Штайнхильбер; и др. (2009). «Общее солнечное излучение с 1996 года: существуют ли долгосрочные изменения, не связанные с магнитными явлениями на солнечной поверхности?» . Письма о геофизических исследованиях . 36 : Л19704. Бибкод : 2010A&A...523A..39S . дои : 10.1051/0004-6361/200811446 .
  32. ^ Виейра; и др. (2011). «Эволюция солнечной радиации в голоцене». Астрономия и астрофизика . 531 : А6. arXiv : 1103.4958 . Бибкод : 2011A&A...531A...6V . дои : 10.1051/0004-6361/201015843 . S2CID   119190565 .
  33. ^ Штайнхильбер; и др. (2012). «9400 лет космической радиации и солнечной активности от ледяных кернов и годичных колец» (PDF) . Труды Национальной академии наук . 109 (16): 5967–5971. Бибкод : 2012PNAS..109.5967S . дои : 10.1073/pnas.1118965109 . ПМК   3341045 . ПМИД   22474348 .
  34. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Спутниковые наблюдения полной солнечной радиации» . Acrim.com. Архивировано из оригинала 4 февраля 2003 г. Проверено 12 февраля 2012 г.
  35. ^ Г. Копп, Грег; Дж. Лин (2011). «Новое, более низкое значение общего солнечного излучения: доказательства и климатическое значение» . Геофиз. Рез. Летт . 38 (1): L01706. Бибкод : 2011GeoRL..38.1706K . дои : 10.1029/2010GL045777 .
  36. ^ Уилсон, Р.К.; Мордвинов, А.В. (2003). «Вековая тенденция общего солнечного излучения в течение 21–23 солнечных циклов» . Геофиз. Рез. Летт . 30 (5): 1199. Бибкод : 2003GeoRL..30.1199W . дои : 10.1029/2002GL016038 .
  37. ^ «Построение составного временного ряда общего солнечного излучения (TSI) с 1978 года по настоящее время» . Архивировано из оригинала 30 августа 2011 г. Проверено 5 октября 2005 г.
  38. ^ «Текущие проекты» . www.acrim.com . Архивировано из оригинала 16 октября 2017 года . Проверено 25 января 2018 г.
  39. ^ «Сравнение: результаты ACRIMSAT/ACRIM3, SOHO/VIRGO и SORCE/TIM» . ACRIM.com . Архивировано из оригинала 16 октября 2017 года . Проверено 25 января 2018 г.
  40. ^ «Сравнение: результаты ACRIMSAT/ACRIM3, SOHO/VIRGO и SORCE/TIM» . ACRIM.com . Архивировано из оригинала 30 мая 2013 г. Проверено 14 марта 2013 г.
  41. ^ «Центр космических полетов имени Годдарда НАСА: солнечное излучение» . Atmосферs.gsfc.nasa.gov. 8 февраля 2012 г. Архивировано из оригинала 20 сентября 2011 г. Проверено 12 февраля 2012 г.
  42. ^ Крейг Борен . «Оптика атмосферы» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 6 декабря 2013 г.
  43. ^ Бузер, Пьер А.; Имбер, Мишель (1992). Зрение . С Прессой. п. 50 . ISBN  978-0-262-02336-8 . Проверено 11 октября 2013 г. Свет — это особый класс лучистой энергии, охватывающий длины волн от 400 до 700 нм (или мкм) или от 4000 до 7000 Å.
  44. ^ МакЭвой, Брюс (2008). цветовое зрение . Архивировано из оригинала 24 сентября 2015 года . Проверено 27 августа 2015 г. Полуденный солнечный свет (D55) имеет почти ровное распределение...
  45. ^ Выжецкий, Гюнтер; Стайлз, WS (1967). Наука о цвете: концепции и методы, количественные данные и формулы . Джон Уайли и сыновья. п. 8.
  46. ^ Макадам, Дэвид Л. (1985). Измерение цвета: тема и вариации (второе исправленное издание). Спрингер. стр. 33–35 . ISBN  0-387-15573-2 .
  47. ^ Чавда, Дишита; Шинде, Пранайкумар (29 октября 2022 г.). «Влияние солнечной радиации на глаза» . Куреус . 14 (10): e30857. дои : 10.7759/cureus.30857 . ISSN   2168-8184 . ПМЦ   9709587 . PMID   36465785 .
  48. ^ Осборн Дж. Э.; Хатчинсон П.Е. (август 2002 г.). «Витамин D и системный рак: имеет ли это отношение к злокачественной меланоме?». Бр. Дж. Дерматол . 147 (2): 197–213. дои : 10.1046/j.1365-2133.2002.04960.x . ПМИД   12174089 . S2CID   34388656 .
  49. ^ «Информационный бюллетень о пищевых добавках: витамин D» . Управление пищевых добавок, Национальные институты здравоохранения. Архивировано из оригинала 16 июля 2007 г.
  50. ^ Крэнни А; Хорсли Т; О'Доннелл С; Вейлер Х; и др. (август 2007 г.). «Эффективность и безопасность витамина D для здоровья костей» . Доказательный отчет/оценка технологии (158): 1–235. ПМЦ   4781354 . ПМИД   18088161 .
  51. ^ Джон Э; Шварц Г; Ку Дж; Ван Ден Берг Д; и др. (15 июня 2005 г.). «Воздействие солнца, полиморфизм гена рецептора витамина D и риск развития рака простаты» . Исследования рака . 65 (12): 5470–5479. дои : 10.1158/0008-5472.can-04-3134 . ПМИД   15958597 .
  52. ^ Иган К; Сосман Дж; Блот W (2 февраля 2005 г.). «Солнечный свет и снижение риска развития рака: реальная ли история с витамином D?» . J Национальный онкологический институт . 97 (3): 161–163. дои : 10.1093/jnci/dji047 . ПМИД   15687354 .
  53. ^ Мид, Миннесота (апрель 2008 г.). «Польза солнечного света: светлое пятно для здоровья человека» . Перспективы гигиены окружающей среды . 116 (4): А160–А167. дои : 10.1289/ehp.116-a160 . ПМК   2290997 . ПМИД   18414615 .
  54. ^ Лукас Р.М.; Репаколи М.Х.; МакМайкл Эй Джей (июнь 2006 г.). «Правильна ли текущая информация общественного здравоохранения о воздействии ультрафиолета?» . Бюллетень Всемирной организации здравоохранения . 84 (6): 485–491. дои : 10.2471/BLT.05.026559 . ПМЦ   2627377 . ПМИД   16799733 .
  55. ^ «13-й отчет о канцерогенах: воздействие ультрафиолетового излучения» (PDF) . Национальная программа токсикологии. Октябрь 2014 г. Архивировано из оригинала (PDF) 22 декабря 2014 г. Проверено 22 декабря 2014 г.
  56. ^ «Риски и выгоды» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 20 ноября 2010 г. Проверено 13 мая 2010 г.
  57. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Веллер, РБ (2016). «Солнечный свет оказывает положительное влияние на сердечно-сосудистую систему независимо от витамина D». Очищение крови . 41 (1–3): 130–4. дои : 10.1159/000441266 . hdl : 20.500.11820/8f7d93d4-db22-418d-a1cc-3dbf9ddad8c3 . ПМИД   26766556 . S2CID   19348056 .
  58. ^ Рис Г., Хеллер В., Пухта Х., Зандерманн Х., Зейдлиц Х.К., Хон Б. (2000). «Повышенное УФ-излучение снижает стабильность генома растений» . Природа . 406 (6791): 98–101. Бибкод : 2000Natur.406...98R . дои : 10.1038/35017595 . ПМИД   10894550 . S2CID   4303995 .

Дальнейшее чтение [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Sunlight&oldid=1227015318"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: fb9f3ad2369f7709d5d42187044209f4__1717378380
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/fb/f4/fb9f3ad2369f7709d5d42187044209f4.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Sunlight - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)