Слайд 2
5.1. Измерение прямой солнечной радиации. Пиргелиометр и актинометр. 5.2. Измерение рассеянной радиации. Пиранометр. 5.3. Измерение радиационного баланса. Балансомер.
Слайд 3
5.1.Измерение прямой солнечной радиации. Пиргелиометр и актинометр.
Актинометрические измерения - это измерения различных потоков радиации в атмосфере. Основными актинометрическими величинами являются следующие. 1.Прямая солнечная радиация. Присутствует только днем при ясном небе. 2.Рассеянная солнечная радиация. Присутствует в светлое время суток. 3.Радиационный баланс. Это алгебраическая сумма всех потоков с верхней полусферы минус сумма всех потоков с нижней полусферы.
Слайд 4
5.1.Измерение прямой солнечной радиации. Пиргелиометр и актинометр. Для измерения прямой солнечной радиации используется один из двух приборов ̶компенсационный пиргелиометр или термоэлектрический актинометр. Компенсационный пиргелиометр является абсолютным прибором, термоэлектрический актинометр – относительным. Абсолютные приборы основаны на сравнении измеряемого параметра с другим таким же параметром, значение которого можно регулировать в процессе измерения.Пример – чашечные весы. Абсолютные приборы не требуют калибровки и не имеют шкалы. Относительные приборы основаны на преобразовании измеряемой величины в другую физическую величину, значение которой измерить достаточно просто. Пример – пружинные весы со стрелкой. Относительные приборы калибруются путем сравнения с абсолютными.
Слайд 5
5.1.Измерение прямой солнечной радиации. Пиргелиометр и актинометр. Рис. 5.1.1. Внешний вид компенсационного пиргелиометра Ангстрема.
Слайд 6
5.1.Измерение прямой солнечной радиации. Пиргелиометр и актинометр. 4 K ma G R 1 2 3 3’ Рис. 5.1.2. Схема компенсационного пиргелиометра. 1 – крышка; 2 – отверстия в крышке; 3, 3’ – черные пластины; 4– термопара; G – гальванометр; ma – миллиамперметр. Пиргелиометр направляют на Солнце. Одно из отверстий закрывают. Солнце освещает только одну из пластин. Она нагревается. Вторую пластину нагревают электрическим током от батареи. Ток регулируют резистором R. Разность температур между пластинами контролируют термопарой (4) с гальванометром G. Наблюдатель добивается нулевых показаний гальванометра, а затем измеряет ток i, нагревающий пластину, по миллиамперметру ma.
Слайд 7
5.1.Измерение прямой солнечной радиации. Пиргелиометр и актинометр. Поток тепла на платину, нагреваемую солнечной радиацией: (5.1.1) S – прямая солнечная радиация; – коэффициент поглощения пластиной солнечной радиации; s – площадь пластины. Поток тепла на платину, нагреваемую электрическим током i: R – сопротивление пластины. (5.1.2) При равенстве температур пластин оба потока равны:
Слайд 8
5.1.Измерение прямой солнечной радиации. Пиргелиометр и актинометр. Тогда получаем: где k – переводной множитель для данного прибора. (5.1.3) Пиргелиометр неудобен для полевых измерений. Измерения занимают длительное время. Он используется только для калибровки актинометра в заводских условиях.
Слайд 9
5.1.Измерение прямой солнечной радиации. Пиргелиометр и актинометр. Термоэлектрический актинометр. Рис. 5.1.3. Внешний вид термоэлектрического актинометра.
Слайд 10
5.1.Измерение прямой солнечной радиации. Пиргелиометр и актинометр. Рис. 5.1.4. Термоэлектрический актинометр М-3 (АТ-50). 1 - зачерненный диск, 2 - медное кольцо, 3 - термобатарея, 4 - последовательно сужающиеся диафрагмы, 5 - металлический цилиндр (корпус), 6 - отверстие в диске для наведения актинометра на солнце. к гальванометру 6 5 черный диск (1) 4 медное кольцо (2) Термобатарея (3)
Слайд 11
5.1.Измерение прямой солнечной радиации. Пиргелиометр и актинометр. Черный диск нагревается солнечной радиацией. Медное кольцо имеет температуру воздуха. Разность температур между диском и кольцом пропорциональна величине прямой солнечной радиации. Эту разность измеряют с помощью термобатареи и гальванометра. Прямую солнечную радиацию рассчитывают по формуле: (5.1.4) где k – переводной множитель, определяемый на заводе; N – показания гальванометра в делениях; N0 – место нуля гальванометра (обычно 3-5 делений).
Посмотреть все слайды
1.Понятие «солнечная радиация». Интенсивность солнечной радиации, солнечная постоянная.
2.Солнечная радиация у верхней границы атмосферы.
3.Солнечная радиация в атмосфере (прямая, рассеянная, суммарная).
4.Солнечная радиация у земной поверхности (альбедо, встречное, земное и эффективное излучение).
5.Радиационный режим атмосферы и поверхности Земли.
6.Тепловой баланс.
1. Понятие «солнечная радиация». Интенсивность солнечной радиации, солнечная постоянная.
Земля вращается в потоке солнечных лучей. И хотя к ней приходит лишь одна двухмиллиардная часть всего солнечного излучения, это составляет 1,36 х 1024кал в год. Для сравнения: лучистая энергия звезд составляет одну стомиллионную долю поступающей солнечной энергии, космические излучения – две миллиардных доли, внутреннее тепло Земли у ее поверхности равно одной тысячной доли солнечного тепла.
Таким образом, электромагнитное излучение Солнца – солнечная радиация – основной источник энергии процессов, совершающихся в географической оболочке. Эта радиация состоит из видимой (46%) и невидимой (54%).
За единицу измерения интенсивности солнечной радиации принимается количество калорий тепла, поглощенное 1 см2 абсолютно черной поверхности, перпендикулярной направлению солнечных лучей, за 1 мин (кал/см2 х мин).
Поток лучистой энергии Солнца, подходящий к
земной атмосфере, отличается большим постоянством. Его интенсивность называют солнечной постоянной (I0) и принимают равной 1,98 кал/см2 х мин.
В зависимости от изменений в течение года расстояния от Земли до Солнца, солнечная постоянная колеблется: к началу января она увеличивается, к началу июля – уменьшается. Годовые колебания солнечной постоянной составляют около 3,5%. На каждый 1см2 земной поверхности приходится около 260 ккал в год. Количество солнечной радиации, поступающей на участок земной поверхности зависит, от угла падения солнечных лучей. Чем меньше угол падения лучей, тем меньше интенсивность солнечной радиации.
Количество солнечной радиации, получаемое поверхностью, находится в прямой зависимости от продолжительности освещения ее солнечными лучами.
2. Солнечная радиация у верхней границы
атмосферы.
В экваториальном поясе (вне атмосферы) количество солнечного тепла в течение года не испытывает больших колебаний, а в высоких широтах эти колебания велики. В зимний период в приходе солнечного тепла между высокими и низкими широтами особенно значительны. В летний период, в условиях непрерывного освещения, полярные районы получают максимальное на Земле количество солнечного тепла за сутки. Это количество в день летнего солнцестояния в северном полушарии на 36% превосходит суточные суммы тепла на экваторе. Но так как продолжительность дня на экваторе не 24 часа, как в это время на полюсе, а 12 часов, количество солнечной радиации на единицу времени на экваторе остается наибольшим. Летний максимум суточной суммы солнечного тепла, наблюдаемый около 40 – 500 широты, связан с тем, что здесь при значительной высоте Солнца сравнительно большая продолжительность дня (больше, чем на экваторе). Различия в количестве тепла, получаемого экваториальными и полярными районами, летом меньше, чем зимой.
Презентация по слайдам
Текст слайда: * Лекция 3. Природно-климатические условия среды обитания и здоровье человека. Акклиматизация и ее гигиеническое значение. Солнечная радиация. Агафонов Владимир Николаевич
Текст слайда: * Климат – это усредненный многолетний режим погоды, являющийся одной из основных характеристик данной местности. Особенности климата определяются: - поступлением солнечной радиации; - процессами циркуляции воздушных масс; - характером подстилающей поверхности (асфальт, лес, поля).
Текст слайда: * Погода – состояние атмосферы в рассматриваемом месте в определенный момент или за ограниченный промежуток времени (сутки, месяц). Характеризуется метеорологическими элементами и их изменениями: температура, атмосферное давление, влажность воздуха, ветер, облачность, осадки, дальность видимости, туманы, состояние почвы, высота снежного покрова, осадки и т.д.
Текст слайда: Важнейшие климатообразующие факторы: географическая широта, определяющая приток солнечной энергии; рельеф и тип земной поверхности (вода, суша, раститель ность); высота над уровнем моря; особенности циркуляции воздушных потоков; близость к морям и океанам. *
Текст слайда: Основные климатические пояса: В зависимости от основных климатологических показателей на земном шаре выделяют семь основных климатических поясов: тропический (0-13° географической широты); жаркий (13 - 26°); теплый (26 - 39°); умеренный (39 - 52°); холодный (52 - 65°); суровый (65 - 78°); полярный (69 - 90°). *
Текст слайда: * Климат делится на 4 климатических района: холодный - / Т- (-28-14) - (+4-20)/; умеренный –/ Т- (-14-4) -(+10-22)/; теплый - / Т- (-4- 0) - (+22-28)/; жаркий / Т- (-4+4) -(+28-34)/.
Текст слайда: Виды климатических поясов: Щадящий - это теплый климат, характеризующийся малыми амплитудами колебаний температуры атмосферного воздуха и небольшими колебаниями суточных, месячных и годовых величин других метеорологических факторов. Такой климат предъявляет минимальные требования к приспособительным ме ханизмам. Раздражающий климат имеет значительные суточные и сезонные колебания метеорологических показателей. Такой климат вызывает повышенное напряжение адаптационных механизмов в организме людей. Раздражающим является холодный климат Севера, высокогорный климат и жаркий климат сте пей и пустынь. *
Текст слайда: * Адаптивный тип представляет собой норму биологической реакции на окружающую среду, обеспечивающую наилучшую приспособляемость к окружающей среде, ее экологии. Различают 4 адаптивных экологических типа: тип умеренного пояса, арктический, тропический и горный. Адаптивные типы отличаются не только внешне, но и физиологическими процессами в организме, характером обмена веществ, набором характерных ферментных систем и специфических болезней и др.
Текст слайда: * Акклиматизация - это приспособление организма человека к новым климатическим условиям. Достигается акклиматизация путем выработки у людей динамического стереотипа, соответствую щего данным климатическим условиям. Физиологические меха низмы акклиматизации разнообразны и зависят от конкретных климатических характеристик.
Слайд №10
Текст слайда: Фазы акклиматизации: Существует три фазы акклиматизации: начальная фаза, при которой в организме происходят физиологические приспособительные реакции, описанные выше на примере условий высокогорного, холодного и жаркого климата; фаза перестройки динамического стереотипа, которая может развиваться благоприятно или неблагоприятно. При неблагоприятном течении второй фазы у человека наблюдаются выраженные дезадаптационные процессы в виде: метеоневрозов, снижения работоспособности, обострения хронических заболеваний, развития миалгий, невралгий и других патологических состояний. У таких людей третья фаза - устойчивая акклиматизация не наступает, и человеку необходимо возвратиться в прежние климатические условия; фаза устойчивой акклиматизации характеризуется обычным уровнем и характером заболеваемости, стабильностью обменных процессов, нормальной рождаемостью и хорошим физическим развитием новорожденных детей. *
Слайд №11
Текст слайда: * Антициклоны - это области высокого давления с диаметром в 5 - 7 тыс. км, с возрастанием атмосферного давления от периферии к центру.
Слайд №12
Текст слайда: * Циклоны - это области пониженного давления с диаметром 2 - 3 тыс. км, с падением атмосферного давления от периферии к центру.
Слайд №13
Текст слайда: Формула Планка е = hf, где е – энергия кванта, f – частота колебаний, h – квантовая постоянная. *
Слайд №14
Текст слайда: ГРАНИЦЫ СОЛНЕЧНОГО СПЕКТРА 1) Инфракрасные лучи (ИК) - от 0,76 до 60 мк; 2) Видимые лучи - 400-760 нм; 3) Ультрафиолетовые лучи (УФ) - 10- 400 нм. *
Слайд №15
Текст слайда: Деление ультрафиолетового спектра Ультрафиолетовый спектр делят на 3 области: А - 400-320 нм (преимущественное эритемное и загарное действие); В - 320-280 нм (преимущественное антирахитическое или витаминообразующее действие); С - 280-200 нм (преимущественное бактерицидное действие) *
Слайд №16
Текст слайда: Действие ультрафиолетовых лучей 1. Усиление обмена веществ и ферментативных процессов. 2. Повышение тонуса центральной нервной системы и стимулирующее влияние на симпатическую нервную систему с последующей регуляцией холестеринового обмена. 3. Повышение иммунобиологической реактивности организма связано с увеличением глобулиновой фракции крови и фагоцитарной активности лейкоцитов. Отмечается также увеличение количества эритроцитов и содержания гемоглобина. 4. Изменение активности эндокринной системы: - стимулирующее действие на симпато-адреналовую систему (увеличение адреналиноподобных веществ и сахара в крови); - угнетение функции поджелудочной железы. 5. Специфическое образование витамина Д3. 6. Отмечают увеличение сопротивляемости организма к действию ионизирующего излучения. 7. Бактерицидное - губительное действие на микроорганизмы. *
Слайд №17
Текст слайда: Комплекс гигиенических мероприятий 1. Борьба за чистоту атмосферы; 2. Применение архитектурно-планировочных приемов, обеспечивающих проникновение внутрь здания Уф-лучей (северные районы страны); 3. Использование в строительстве увиолевого стекла, ацетил-целлюлозной пленки, целлофана (армированный капрон), пропускающих УФ-лучи; 4. Широкое проведение санитарно-просветительной работы; 5. Применение соляриев, состоящих из кабин, покрытых полиэтиленовой пленкой, с целью продления приема солнечных ванн и защиты от сильного ветра. *
Слайд №18
Текст слайда: * БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ!
Виды радиации: Прямая радиация. В ясный безоблачный день солнечное тепло и свет приходят к земной поверхности именно в виде прямой радиации. Рассеянная радиация. В пасмурный день солнца на небе не видно, но зато мягко светится весь небесный свод, это рассеянная радиация. Суммарная радиация. Излучения, которые достигают земную поверхность в виде суммы прямой и рассеянной радиации называется суммарной радиацией. Поглощенная радиация. Часть солнечной энергии, которая идёт на нагрев земной поверхности, называется поглощённая радиация. Отражённая радиация
Количество солнечной радиации в разных районах страны: Заполярье (г. Норильск) –менее 80 см 2 в год солнечной радиации; Заполярье (г. Норильск) –менее 80 см 2 в год солнечной радиации; Средняя Россия (Подмосковье)- от 80 до 100 см 2 в год солнечной радиации; Средняя Россия (Подмосковье)- от 80 до 100 см 2 в год солнечной радиации; Кемеровская область- 100 см 2 в год солнечной радиации; Кемеровская область- 100 см 2 в год солнечной радиации; Юг.(г. Астрахань)- более 100 см 2 в год солнечной радиации. Юг.(г. Астрахань)- более 100 см 2 в год солнечной радиации.
Распределение солнечной радиации на территории России: Самое большое количество солнечной радиации на территории России зафиксировано между 40 0 с.ш с.ш. (более 100 см 2 в год); Самое большое количество солнечной радиации на территории России зафиксировано между 40 0 с.ш с.ш. (более 100 см 2 в год); Среднее количество солнечной радиации(от 80 до 100 см 2 в год): Среднее количество солнечной радиации(от 80 до 100 см 2 в год): на западе с.ш с.ш. на востоке 54 0 с.ш с.ш. Наименьшее количество солнечной радиации: 62 0 с.ш с.ш.(менее 80 см 2 в год) Наименьшее количество солнечной радиации: 62 0 с.ш с.ш.(менее 80 см 2 в год)
В городе Норильск минимум солнечной радиации, потому что пункт наиболее удаленный от экватора.Поэтому люди очень мало получают витамина D. В Москве уровень солнечной радиации приблизительно находится в норме. В Кемеровской области солнечная радиация в норме и примерно постоянная. А вот у людей, живущих в Астрахани, вырабатывается активно меланин, высокая скорость обмена веществ в организме. Этот город наиболее близко расположен к экватору.
