მზე ჩვენთვის მნიშვნელოვან როლს ასრულებს დედამიწაზე. ის უზრუნველყოფს პლანეტას და მასზე არსებულ ყველაფერს მნიშვნელოვან ფაქტორებს, როგორიცაა სინათლე და სითბო. მაგრამ რა არის მზის გამოსხივება, მზის სინათლის სპექტრი, როგორ მოქმედებს ეს ყველაფერი ჩვენზე და მთლიანად გლობალურ კლიმატზე?
რა არის მზის გამოსხივება?
ცუდი აზრები ჩვეულებრივ ჩნდება თავში, როდესაც ფიქრობთ სიტყვა "რადიაციით". მაგრამ მზის გამოსხივება რეალურად ძალიან კარგია - ეს მზის შუქია! დედამიწაზე ყველა ცოცხალი არსება მასზეა დამოკიდებული. ის აუცილებელია გადარჩენისთვის, ათბობს პლანეტას, კვებავს მცენარეებს.
მზის გამოსხივება არის მთელი სინათლე და ენერგია, რომელიც მოდის მზისგან და მისი მრავალი განსხვავებული ფორმა არსებობს. ელექტრომაგნიტურ სპექტრში განასხვავებენ მზის მიერ გამოსხივებულ სინათლის ტალღებს. ისინი ჰგავს ტალღებს, რომლებსაც ოკეანეში ხედავთ: ისინი მოძრაობენ ზევით-ქვევით და ერთი ადგილიდან მეორეზე. მზის კვლევის სპექტრს შეიძლება ჰქონდეს განსხვავებული ინტენსივობა. გამოარჩევენულტრაიისფერი, ხილული და ინფრაწითელი გამოსხივება.
სინათლე არის მოძრავი ენერგია
მზის გამოსხივების სპექტრი ფიგურალურად წააგავს ფორტეპიანოს კლავიატურას. მის ერთ ბოლოში დაბალი ნოტებია, ხოლო მეორე ბოლოში მაღალი ნოტებია. იგივე ეხება ელექტრომაგნიტურ სპექტრს. ერთი ბოლო აქვს დაბალი სიხშირეები და მეორე ბოლო აქვს მაღალი სიხშირეები. დაბალი სიხშირის ტალღები გრძელია გარკვეული პერიოდის განმავლობაში. ეს არის რადარი, ტელევიზია და რადიოტალღები. მაღალი სიხშირის გამოსხივება არის მაღალი ენერგიის ტალღები მოკლე ტალღის სიგრძით. ეს ნიშნავს, რომ ტალღის სიგრძე თავისთავად ძალიან მოკლეა მოცემული პერიოდისთვის. ეს არის, მაგალითად, გამა სხივები, რენტგენი და ულტრაიისფერი სხივები.
შეგიძლიათ ასე იფიქროთ: დაბალი სიხშირის ტალღები ჰგავს გორაზე ასვლას თანდათანობით აწევით, ხოლო მაღალი სიხშირის ტალღები - ციცაბო, თითქმის ვერტიკალურ გორაზე სწრაფად ასვლას. თითოეული გორაკის სიმაღლე იგივეა. ელექტრომაგნიტური ტალღის სიხშირე განსაზღვრავს თუ რამდენ ენერგიას ატარებს იგი. ელექტრომაგნიტური ტალღები, რომლებიც უფრო გრძელია და, შესაბამისად, დაბალი სიხშირით, გაცილებით ნაკლებ ენერგიას ატარებენ, ვიდრე უფრო მოკლე ტალღის სიგრძისა და მაღალი სიხშირის მქონე ტალღები.
აი რატომ შეიძლება იყოს რენტგენის სხივები და ულტრაიისფერი გამოსხივება საშიში. ისინი იმდენ ენერგიას ატარებენ, რომ თუ თქვენს სხეულში მოხვდებიან, მათ შეუძლიათ დააზიანონ უჯრედები და გამოიწვიოს ისეთი პრობლემები, როგორიცაა კიბო და დნმ-ის ცვლილებები. ისეთი რამ, როგორიცაა რადიო და ინფრაწითელი ტალღები, რომლებიც გაცილებით ნაკლებ ენერგიას ატარებენ, რეალურად არანაირ გავლენას არ ახდენსჩვენზე არანაირი გავლენა. ეს კარგია, რადგან თქვენ ნამდვილად არ გსურთ საკუთარი თავის რისკის ქვეშ უბრალოდ ჩართოთ სტერეო.
ხილული სინათლე, რომელსაც ჩვენ და სხვა ცხოველებს ვხედავთ ჩვენი თვალით, მდებარეობს სპექტრის თითქმის შუაში. ჩვენ ვერ ვხედავთ სხვა ტალღებს, მაგრამ ეს არ ნიშნავს რომ ისინი იქ არ არიან. სინამდვილეში, მწერები ხედავენ ულტრაიისფერ შუქს, მაგრამ არა ჩვენს ხილულ შუქს. ყვავილები მათთვის ძალიან განსხვავებულად გამოიყურება, ვიდრე ჩვენთვის, და ეს ეხმარება მათ იცოდნენ რომელ მცენარეებს უნდა ესტუმრონ და რომელ მცენარეებს თავი აარიდონ.
მთელი ენერგიის წყარო
ჩვენ ვიღებთ მზის შუქს თავისთავად, მაგრამ ეს ასე არ არის აუცილებელი, რადგან, ფაქტობრივად, დედამიწაზე მთელი ენერგია დამოკიდებულია ამ დიდ, კაშკაშა ვარსკვლავზე ჩვენი მზის სისტემის ცენტრში. და სანამ მასში ვართ, ასევე მადლობა უნდა ვუთხრათ ჩვენს ატმოსფეროს, რადგან ის შთანთქავს რადიაციის ნაწილს, სანამ ჩვენამდე მიაღწევს. ეს არის მნიშვნელოვანი ბალანსი: ძალიან ბევრი მზის შუქი და დედამიწა ცხელდება, ძალიან ცოტა და იწყებს გაყინვას.
ატმოსფეროში გავლისას, მზის გამოსხივების სპექტრი დედამიწის ზედაპირთან ახლოს იძლევა ენერგიას სხვადასხვა ფორმით. პირველ რიგში, მოდით გადავხედოთ მისი გადაცემის სხვადასხვა გზებს:
- გამტარობა (გამტარობა) არის როდესაც ენერგია გადადის პირდაპირი კონტაქტიდან. როდესაც ხელს წვავთ ცხელ ტაფაზე, რადგან დაგავიწყდათ ღუმელის ხელთათმანის ჩაცმა, ეს არის გამტარობა. ჭურჭელი გადასცემს სითბოს თქვენს ხელზე პირდაპირი კონტაქტის საშუალებით. ასევე, როდესაც თქვენი ფეხები დილით აბაზანის ცივ ფილებს ეხება, ისინი სითბოს პირდაპირ კონტაქტში გადასცემენ იატაკს -გამტარობა მოქმედებაში.
- გაფანტვა არის როდესაც ენერგია გადადის სითხეში დენების მეშვეობით. შეიძლება გაზიც იყოს, მაგრამ პროცესი მაინც იგივეა. როდესაც სითხე თბება, მოლეკულები აღგზნებულია, იშლება და ნაკლებად მკვრივია, ამიტომ ისინი ამაღლდებიან. გაციებისას ისინი ისევ ეცემა და ქმნიან ფიჭური დენის გზას.
- გამოსხივება (გამოსხივება) არის როდესაც ენერგია ელექტრომაგნიტური ტალღების სახით გადადის. დაფიქრდი, რა კარგია ცეცხლთან ჯდომა და მისასალმებელი სითბოს შეგრძნება, რომელიც მას შენზე ასხივებს - ეს არის რადიაცია. რადიოტალღებს, სინათლეს და სითბოს ტალღებს შეუძლია ერთი ადგილიდან მეორეში გადაადგილება ნებისმიერი მასალის დახმარების გარეშე.
მზის გამოსხივების ძირითადი სპექტრები
მზეს აქვს განსხვავებული გამოსხივება: რენტგენის სხივებიდან რადიოტალღებამდე. მზის ენერგია არის სინათლე და სითბო. მისი შემადგენლობა:
- 6-7% UV სინათლე,
- ხილული სინათლის დაახლოებით 42%,
- 51% NIR.
ჩვენ ვიღებთ მზის ენერგიას 1 კილოვატი კვადრატულ მეტრზე ზღვის დონიდან მრავალი საათის განმავლობაში. გამოსხივების დაახლოებით ნახევარი ელექტრომაგნიტური სპექტრის ხილულ მოკლე ტალღის ნაწილშია. მეორე ნახევარი ახლო ინფრაწითელშია, ცოტა კი ულტრაიისფერში.
UV გამოსხივება
ეს არის ულტრაიისფერი გამოსხივება მზის სპექტრში, რომელსაც აქვს სხვაზე მეტი ინტენსივობა: 300-400 ნმ-მდე. ამ გამოსხივების ის ნაწილი, რომელიც არ შეიწოვება ატმოსფეროშიიწვევს მზის დამწვრობას ან დამწვრობას იმ ადამიანებისთვის, რომლებიც დიდი ხნის განმავლობაში იმყოფებოდნენ მზის შუქზე. მზის სხივების ულტრაიისფერი გამოსხივება აქვს როგორც დადებითი, ასევე უარყოფითი გავლენა ჯანმრთელობაზე. ის D ვიტამინის მთავარი წყაროა.
ხილული გამოსხივება
მზის სპექტრში ხილულ გამოსხივებას აქვს საშუალო ინტენსივობა. ნაკადის რაოდენობრივი შეფასებები და მისი სპექტრული განაწილების ვარიაციები ელექტრომაგნიტური სპექტრის ხილულ და ახლო ინფრაწითელ დიაპაზონში დიდ ინტერესს იწვევს მზე-მიწის ზემოქმედების შესწავლაში. დიაპაზონი 380-დან 780 ნმ-მდე ჩანს შეუიარაღებელი თვალით.
მიზეზი არის ის, რომ მზის გამოსხივების ენერგიის უმეტესი ნაწილი კონცენტრირებულია ამ დიაპაზონში და ის განსაზღვრავს დედამიწის ატმოსფეროს თერმულ წონასწორობას. მზის შუქი არის მთავარი ფაქტორი ფოტოსინთეზის პროცესში, რომელსაც მცენარეები და სხვა ავტოტროფული ორგანიზმები იყენებენ სინათლის ენერგიის ქიმიურ ენერგიად გადაქცევისთვის, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც საწვავი სხეულისთვის.
ინფრაწითელი გამოსხივება
ინფრაწითელი სპექტრი, რომელიც მოიცავს 700 ნმ-დან 1,000,000 ნმ-მდე (1მმ), შეიცავს ელექტრომაგნიტური გამოსხივების მნიშვნელოვან ნაწილს, რომელიც აღწევს დედამიწას. მზის სპექტრის ინფრაწითელ გამოსხივებას აქვს სამი ტიპის ინტენსივობა. მეცნიერები ამ დიაპაზონს ყოფენ 3 ტიპად ტალღის სიგრძის მიხედვით:
- A: 700-1400 ნმ.
- B: 1400-3000 ნმ.
- C: 3000-1მმ.
დასკვნა
ბევრიცხოველებს (მათ შორის ადამიანებს) აქვთ მგრძნობელობა დაახლოებით 400-700 ნმ დიაპაზონში, ხოლო ადამიანებში გამოსაყენებელი ფერის ხედვის სპექტრი, მაგალითად, არის დაახლოებით 450-650 ნმ. მზის ჩასვლისა და ამოსვლისას წარმოქმნილი ეფექტების გარდა, სპექტრული კომპოზიცია ძირითადად იცვლება იმის მიხედვით, თუ როგორ ეცემა მზის პირდაპირ მიწაზე.
ყოველ ორ კვირაში, მზე აწვდის ჩვენს პლანეტას საკმარისი ენერგიით მთელი წლის განმავლობაში. ამ მხრივ, მზის გამოსხივება სულ უფრო და უფრო განიხილება, როგორც ენერგიის ალტერნატიული წყარო.
