Почему солнечные лучи, падающие на земную поверхность под разными углами, приносят разное количество света и тепла? Солнечные лучи. Плюсы и минусы Как лучи солнца падают на землю

Еще в советские времена никто не боялся загорать под солнцем, принятие солнечных ванн считалось мероприятием, благотворно влияющим на здоровье и способствующим укреплению иммунитета. Люди были убеждены, что чем больше находишься под солнцем летом, тем меньше болеешь зимой, а на коже после интенсивного загара полностью исчезают прыщи и высыпания.

Некоторые ездили на юг и загорали, чтобы приехать домой с шоколадным цветом кожи. Но в последние годы врачи и косметологи все чаще предупреждают, что длительное пребывание под солнцем без нанесения на тело солнцезащитных кремов опасно для здоровья. Что это - реклама солнцезащитных средств или ухудшение экологической обстановки?

Как известно нам из уроков физики , инфракрасные лучи составляют основную часть солнечного излучения. Лишь недавно ученые обнаружили, что эти лучи достигают глубоких слоев кожи и ускоряют ее старение. Кроме того, инфракрасный спектр солнечных лучей способствует образованию свободных радикалов, которые повреждают клетки ДНК. Но самое страшное для кожи в солнечных лучах - это ультрафиолетовое излучение. Оно не только способствует старению кожи и понижает иммунитет, но и может привести к перерождению родинок в меланому.

Некоторые эксперты ставят под сомнение вредное воздействие солнца на здоровье и оказание влияния возникновению на коже злокачественных новообразований. Однако, как показывает медицинская статистика, у людей, проживающих на Севере, рак кожи встречается в пять раз реже, чем у населения средних широт. Кроме того, вредное влияние солнечных лучей на состояние кожи доказывает тот факт, что у сельских жителей, работающих длительное время под солнцем, очень рано появляются на лице глубокие морщины, несмотря на то, что они также, как и городские женщины, немало времени уделяют уходу за кожей.

Ультрафиолетовые лучи иссушают кожу , в результате чего она теряет эластичность и рано стареет. От вредных ультрафиолетовых лучей нас защищает озоновый слой Земли, но после запуска в космос американцами знаменитого спутника "Конкорда" этот слой стал разрушаться. Поэтому сейчас от солнечных лучей надо защищаться интенсивнее, чем раньше.

Однако считать опасным солнце и прятаться целыми днями от его лучей дома не следует. Умеренные порции солнца необходимы организму, ведь без солнечных лучей не было бы на свете жизни. Находясь 15 минут под прямыми лучами солнца, вы ускоряете обмен веществ в организме, улучшаете тонус мускулатуры, работу иммунной и нервной системы. Без солнца не синтезируется витамин Д в организме, который играет важную роль для укрепления костей и предупреждения рахита у детей. Дефицит солнца увеличивает риск заболеть раком кишечника, простаты и молочной железы. Вот почему умеренный загар полезен для нашего организма, но загорать надо с соблюдением следующих несложных рекомендаций:

1. Правильно выбирайте время для загара . Пребывание под солнцем до 10 часов утра и после 17 часов вечера - самое безопасное для здоровья.
2. Если у вас на теле есть большое количество родинок, то лучше всего от загара совсем отказаться. В солярий вам также нельзя ходить.

3. Загорайте постепенно , в первый день побудьте под солнцем не более 15 минут. Если у вас кожа смуглая, и вы хорошо переносите солнце, то ежедневно время пребывания увеличивайте на 10 минут. Но находиться под солнцем более 30 минут в день без использования солнцезащитных средств не рекомендуют.


4. Если после загара у вас покраснела кожа, то это говорит о получении ею солнечного ожога. Старайтесь избежать чрезмерного нахождения под солнцем, солнечный ожог - явление неприятное и нежелательное. Он может способствовать развитию онкологических заболеваний кожи.
5. После купания в море ополосните тело пресной водой. Соленые капли воды преломляют солнечные лучи и создают эффект линзы, что может привести к ожогу кожи.

6. Используйте солнцезащитную косметику для с SPF фильтром. Не покупайте солнцезащитные крема и масла, не изучив их состав.

В составе солнцезащитных кремов обязательно должны быть микрочастицы минеральных веществ, такие как диоксид титана или оксид цинка. Эти вещества не впитываются в кожу, создавая защитный барьер на коже и отражая солнечные лучи. Но не забывайте о том, что основное количество продаваемых у нас солнцезащитных средств не устойчивы к воздействию воды. Это значит, после каждого купания в воде их надо снова наносить на тело.

Воспользовавшись солнцезащитными кремами , можете время пребывания под солнцем постепенно увеличивать. Причем, рассчитать максимально допустимое время можно так: если у вас крем имеет индекс SPF 12, то умножаете 12 на 10 и получаете число - 120 минут, в течение которых вы спокойно можете греться на солнце.

- Вернуться в оглавление раздела " "

Многие из нас любят проводить время на солнце, кто-то хочет понежиться в теплых лучах, а кто-то гонится за хорошим загаром. Но полезно ли это для организма и как отражается на здоровье человека ? Узнайте о пользе и вреде солнечных лучей.

Польза солнечных лучей

Если с умом подойти к этому вопросу, то загар положительно отразится на вашем здоровье. Под воздействием солнечных лучей вырабатывается витамин D, который благоприятно воздействует на кости и зубы и способствует усвоению кальция.

Ультрафиолет благоприятно влияет на иммунную систему человека . Специалисты давно доказали, что на солнце замедляется рост раковых клеток. Организм во время воздействия солнечных лучей получает больше кислорода, что улучшает работу сердечной мышцы и приводит в порядок давление.

Любители солнца гораздо реже болеют и лучше справляются со стрессами. При воздействии солнечных лучей, в организме активизируют важные процессы, такие как дыхание, кровообращение, обмен веществ.

Вред солнечных лучей

Если проводить под прямыми солнечными лучами большое количество времени, то возрастает риск заболевания раком кожи. Не стоит забывать, что долгое нахождение под солнцем способствует преждевременному старению кожи. Чтобы избежать подобных проблем, используйте различные масла и крема, которые уберегут кожный покров от высушивания.

Нельзя забывать и о ожогах, желание быстро и сильно загореть может принести вам массу неудобств и навредить здоровью. Помните о риске получить тепловой удар, не забывайте, что при сильном солнцепеке, ваша голова должна быть прикрыта.

В какое время лучше всего загорать

Если вы приехали на отдых в теплые края и желаете загореть, помните первые 3-4 дня стоит воздержаться от долгих солнечных ванн. Это только навредит вам и вашей коже, а вместо бронзового загара, домой можно вернуться с ожогами.

Если говорить о времени, то нельзя забывать, что в период с 12:00 до 16:00 солнце наиболее активно и может навредить вашему организму. Загорать стоит до полудня, желательно до 11 часов. Самым благоприятным моментом считается время с 16:00 до 19:00. В это период, минимальный риск получить ожоги. Кроме того, вечерние солнечные лучи не повлияют на ваше зрение .

Как обезопасить себя от воздействия солнца

Прежде чем принимать солнечные ванны стоит позаботиться о защите. Обязательно приобретите головной убор с козырьком или широкими полями, чтобы избежать удара и ожогов на лице.

Не забывайте о солнцезащитном креме, который нужно нанести за пол часа, до выхода на улицу. За это время крем впитается и образуется защитная пленка. Наносить средство стоит каждые два часа.

Помните о ваших глазах, оберегайте их с помощью большого козырька или темных очков.

Будьте аккуратны со здоровьем, помните, что в погоне за загаром можно навредить своей коже. Наслаждайтесь солнышком с умом. Желаем вам удачи и не забывайте нажимать на кнопки и

28.07.2015 09:30

Многие не понимают, что стрижка ногтей — это особая процедура, которой необходимо уделять внимание. Астрологи давно заметили, ...

Сбросить лишний вес — не самая легкая задача. Зачастую диеты только изнуряют организм, не принося желаемого эффекта, а физические...

Наглядный ответ на этот вопрос природа дарит мне целых два раза в году: летом и зимой. Так дела обстоят в умеренном климате, субтропиках и в субарктическом поясе, а все остальные широты живут либо в условиях постоянного лета, либо привыкли к вечной мерзлоте. Чтобы разобраться в этой несправедливости, необходимо посмотреть на поведение Земли из космоса.

Причины неравномерного распределения солнечной энергии по поверхности Земли

Прежде всего, причина скрывается в форме Земного шара. Если бы наша планета действительно была плоской, как того хотели первые "светила" географии, то каждый материк освещался бы, как Экватор, и лето не покидало бы Землю никогда.

Настоящая форма Земного шара напоминает эллипсоид, что уже исключает равномерное распределение света по поверхности: на Экватор лучи света попадают под прямым углом, что обеспечивает максимальный прогрев, а за Полярным кругом небольшая часть солнечной энергии попадает на Землю и тут же отражается под тупым углом в космос.

Сальдо - это показатель отражательной способности земной поверхности. Так вот, экваториальные и тропические почвы в любую пору поглощают большое количество солнечной энергии и успешно прогреваются. В северных широтах показатель сальдо очень высок: солнечные лучи не могут обогреть землю, которую закрывают отражающие свет снежные шапки.

Почему есть лето и зима в умеренных широтах

Для нас абсолютно нормально разделять время года на зиму и лето, но если руководствоваться тем, что я рассказал выше, то умеренный пояс живет в условиях постоянной весны. Так бы и было, если бы не еще один сюрприз в свойствах Земного шара.

Земля совершает следующие движения:

  • вращается вокруг Солнца;
  • вращается вокруг своей оси;
  • меняет в течение года угол своего наклона.

Благодаря последнему, мы можем наблюдать смену поры года в своей стране. Чтобы понять, как это действует, представьте Землю в виде картофелины, которую вы решили поджарить на сковородке целиком. Для придания более-менее равномерной румяности, её придется постоянно разворачивать и прижимать края.

Особенности воздействия прямых солнечных лучей на организм сегодня интересуют многих, в первую очередь тех, кто желает провести лето с пользой для себя, запастись солнечной энергией и приобрести красивый здоровый загар. Что же собой представляет солнечное излучение и какое влияние оно оказывает на нас?

Определение

Солнечные лучи (фото ниже) — это поток радиации, которая представлена электромагнитными колебаниями волн, имеющих разную длину. Спектр излучения, испускаемого солнцем, разнообразен и широк как по длине и частоте волны, так и по воздействию на человеческий организм.

Виды солнечных лучей

Различают несколько областей спектра:

  1. Гамма-излучение.
  2. Рентгеновское излучение (длина волны - менее 170 нанометров).
  3. Ультрафиолетовое излучение (длина волны - 170-350 нм).
  4. Солнечный свет (длина волны - 350-750 нм).
  5. Инфракрасный спектр, оказывающий тепловое воздействие (длин волны - более 750 нм).

В плане биологического влияния на живой организм самыми активными являются ультрафиолетовые солнечные лучи. Они способствуют образованию загара, оказывают гормонопротективное воздействие, стимулируют выработку серотонина и других важных компонентов, повышающих жизненный тонус и жизнеспособность.

Ультрафиолетовое излучение

В ультрафиолетовом спектре выделяют 3 класса лучей, которые по-разному воздействуют на организм:

  1. А-лучи (длина волны - 400-320 нанометров). Обладают наименьшим уровнем радиации, в солнечном спектре на протяжении дня и года остаются постоянными. Для них почти не существует преград. Вредное влияние солнечных лучей этого класса на организм наиболее низкое, вместе с тем их постоянное присутствие убыстряет процесс естественного старения кожи, потому как, проникая до росткового слоя, они повреждают структуру и основание эпидермиса, разрушая волокна эластина и коллагена.
  2. В-лучи (длина волны - 320-280 нм). Лишь в определенные время года и часы дня доходят до Земли. В зависимости от географической широты и температуры воздуха обычно проникают в атмосферу с 10 до 16 часов. Эти солнечные лучи принимают участие в активации синтеза в организме витамина Д3, что выступает их главным положительным свойством. Однако при длительном воздействии на кожу они способны изменить геном клеток таким образом, что они безудержно начинают размножаться и формировать рак.
  3. С-лучи (длина волны - 280-170 нм). Это самая опасная часть спектра УФ-излучения, безоговорочно провоцирующая развитие рака. Но в природе все очень мудро устроено, и вредные солнечные лучи С, как и большая часть (90 процентов) В-лучей, поглощаются озоновым слоем, не доходя до поверхности Земли. Так природа охраняет все живое от вымирания.

Положительное и отрицательное влияние

В зависимости от длительности, интенсивности, периодичности воздействия УФ-излучения в человеческом организме развиваются положительные и отрицательные эффекты. К первым можно отнести образование витамина Д, выработку меланина и формирование красивого, ровного загара, синтез регулирующих биоритмы медиаторов, выработку важного регулятора эндокринной системы - серотонина. Вот поэтому мы после лета чувствуем прилив сил, рост жизненного тонуса, хорошее настроение.

Отрицательные эффекты ультрафиолетового воздействия заключаются в ожогах кожи, повреждении коллагеновых волокон, появлении дефектов косметологического характера в виде гиперпигментации, провоцировании раковых заболеваний.

Синтез витамина Д

При воздействии на эпидермис энергия солнечного излучения преобразуется в тепло или расходуется на фотохимические реакции, в результате которых в организме осуществляются различные биохимические процессы.

Поступление витамина Д происходит двумя путями:

  • эндогенным - за счет образования в коже под воздействием УФ-лучей В;
  • экзогенным - за счет поступления с пищей.

Эндогенный путь - это довольно сложный процесс реакций, протекающих без участия ферментов, но при обязательном участии УФ-облучения В-лучами. При достаточной и регулярной инсоляции количество витамина Д3, синтезируемого в коже во время фотохимических реакций, в полной мере обеспечивает все потребности организма.

Загар и витамин Д

Активность фотохимических процессов в коже напрямую зависит от спектра и интенсивности воздействия ультрафиолетового облучения и находится в обратной зависимости от загара (степени пигментации). Доказано, что чем более выражен загар, тем больше времени нужно для накопления провитамина Д3 в коже (вместо пятнадцати минут три часа).

С точки зрения физиологии это объяснимо, поскольку загар - это защитный механизм нашей кожи, и образовавшийся в ней слой меланина выполняет функцию определенного барьера на пути как УФ-лучей В, служащих медиатором фотохимических процессов, так и лучей класса А, которые обеспечивают термическую стадию превращения в коже провитамина Д3 в витамин Д3.

А вот поступающий с пищей витамин Д только компенсирует дефицит в случае недостаточной выработки в процессе фотохимического синтеза.

Образование витамина Д при нахождении на солнце

Сегодня уже установлено наукой, что для обеспечения суточной потребности в эндогенном витамине Д3 достаточно пребывать под открытыми солнечными УФ-лучами класса В в течение десяти-двадцати минут. Другое дело, что такие лучи в солнечном спектре присутствуют не всегда. Их наличие зависит как от сезона года, так и от географической широты, поскольку Земля при вращении меняет толщину и угол атмосферного слоя, через который солнечные лучи проходят.

Поэтому излучение солнца не постоянно способно образовывать в коже витамин Д3, а только тогда, когда в спектре присутствуют УФ-лучи В.

Солнечное излучение в России

В нашей стране с учетом географического расположения богатые УФ-лучами класса В периоды солнечного излучения распределяются неравномерно. Например, в Сочи, Махачкале, Владикавказе они длятся около семи месяцев (с марта по октябрь), а в Архангельске, Санкт-Петербурге, Сыктывкаре продолжаются около трех (с мая по июль) или даже меньше. Прибавьте к этому число пасмурных дней в году, задымленность атмосферы в крупных городах, и становится ясно, что большая часть жителей России испытывает нехватку гормонотропного солнечного воздействия.

Вероятно, поэтому интуитивно мы стремимся к солнцу и рвемся на южные пляжи, при этом забывая, что солнечные лучи на юге абсолютно другие, непривычные нашему организму, и, кроме ожогов, могут спровоцировать сильнейшие гормональные и иммунные всплески, способные увеличить риск онкологических и иных недугов.

Вместе с тем южное солнце способно исцелять, просто во всем должен соблюдаться разумный подход.

Солнце - главный источник энергии на Земле. Без него невозможным было бы существование жизни. И хотя все буквально вертится вокруг Солнца, мы очень редко задумываемся над тем, как работает наша звезда.

Структура Солнца

Чтобы понять, как работает Солнце, сначала нужно разобраться в его структуре.

  • Ядро.
  • Зона лучистого переноса.
  • Конвективная зона.
  • Атмосфера: фотосфера, хромосфера, корона, солнечный ветер.

Диаметр солнечного ядра составляет 150-175 000 км, около 20-25% солнечного радиуса. Температура ядра достигает 14 млн градусов по Кельвину. Внутри постоянно происходят термоядерные реакции с образованием гелия. Именно в ядре в результате данной реакции выделяется энергия, а так же тепло. Остальная часть Солнца нагрета этой энергией, она проходит сквозь все слои до фотосферы.

Зона лучистого переноса находится над ядром. Энергия переносится с помощью излучения фотонов и их поглощения.

Над зоной лучистого переноса находится конвективная зона. Здесь перенос энергии осуществляется не переизлучением, а переносом вещества. С высокой скоростью более холодное вещество фотосферы проникает в конвективную зону, а излучение из зоны лучистого переноса поднимается на поверхность - это и есть конвекция.

Фотосфера - это видимая поверхность Солнца. Из этого слоя исходит большая часть видимого излучения. В фотосферу уже не проникает излучение более глубоких слоев. Средняя температура слоя достигает 5778 К.

Хромосфера окружает фотосферу, она имеет красноватый оттенок. Из поверхности хромосферы постоянно происходят выбросы - спикулы.

Последняя внешняя оболочка нашей звезды - корона, состоящая из энергетических извержений и протуберанцев, образующих солнечный ветер, распространяющийся к самым дальним уголкам солнечной системы. Средняя температура короны - 1-2 млн К, но есть участки с 20 млн К.

Солнечный ветер - это поток ионизированных частиц, распространяющийся до границ гелиосферы со скоростью около 400 км/с. Многие явления на Земле связаны с солнечным ветром, например, полярное сияние и магнитные бури.

Солнечное излучение


Плазма Солнца обладает высокой электропроводностью, что способствует появлению электрических токов и магнитных полей.

Солнце - самый сильный излучатель электромагнитных волн в мире, который дает нам:

  • ультрафиолетовые лучи;
  • видимый свет - 44% солнечной энергии (преимущественно желто-зеленый спектр);
  • инфракрасные лучи - 48%;
  • рентгеновское излучение;
  • радиационное излучение.

Лишь 8% энергии отводится на ультрафиолетовое, рентгеновское и радиационное излучение. Видимый свет расположен между лучами инфракрасного и ультрафиолетового спектра.

Также Солнце является мощным источником радиоволн нетепловой природы. Помимо всевозможных электромагнитных лучей излучается постоянный поток частиц: электронов, протонов, нейтрино и так далее.

Все виды излучения оказывают свое влияние Землю. Именно это влияние мы ощущаем.

Воздействие УФ лучей

Ультрафиолетовые лучи воздействуют на Землю и все живые существа. Благодаря им существует озоновый слой, так как УФ-лучи разрушают кислород, который модифицируется в озон. Магнитное поле Земли в свою очередь формирует озоновый слой, который, как ни парадоксально, ослабляет силу воздействия УФ.

На живые организмы и окружающую среду ультрафиолет влияет многогранно:

  • способствует выработке витамина D;
  • обладает антисептическими свойствами;
  • вызывает появление загара;
  • усиливает работу кроветворных органов;
  • повышает свертываемость крови;
  • увеличивается щелочной резерв;
  • дезинфицирует поверхности предметов и жидкости;
  • стимулирует обменные процессы.

Именно ультрафиолетовое излучение способствует самоочищению атмосферы, устраняет смог, частицы дыма и пыли.

В зависимости от широты сила воздействия УФ излучения сильно изменяется.

Воздействие ИК лучей: почему и как Солнце греет

Все тепло на Земле - это инфракрасные лучи, которые появляются благодаря термоядерному синтезу водорода с образованием гелия. Эта реакция сопровождается огромным выбросом лучистой энергии. До земли доходит порядка 1000 Ватт на квадратный метр. Именно за это ИК излучение очень часто называют тепловым.

Удивительно, но Земля выступает в роли инфракрасного излучателя. Планета, а также облака поглощают ИК лучи, а затем переизлучают эту энергию обратно в атмосферу. Такие вещества как водяной пар, капли воды, метан, диоксид углерода, азот, некоторые соединения фтора и серы излучают ИК лучи во всех направлениях. Именно благодаря этому имеет место парниковый эффект, который поддерживает поверхность Земли в постоянно подогретом состоянии.

Инфракрасные лучи не только нагревают поверхности предметов и живых существ, но и оказывают другое влияние:

  • обеззараживают;
  • улучшают метаболизм;
  • стимулируют кровообращение;
  • снимают болевые ощущения;
  • нормализуют водно-солевой баланс;
  • укрепляют иммунитет.

Почему зимой Солнце греет слабо

Так как Земля вращается вокруг Солнца с некоторым наклоном оси, в разное время года происходит отклонение полюсов. В первой половине года Северный полюс повернут к Солнцу, в во второй - Южный. Соответственно, меняется угол воздействия солнечной энергии, а также мощность.



Понравилась статья? Поделиться с друзьями: