Auringon säteily - mitä se on? auringon kokonaissäteilystä. Auringon säteily tai auringon ionisoiva säteily

Kirkas valo polttaa meitä kuumilla säteillä ja saa meidät pohtimaan säteilyn merkitystä elämässämme, sen etuja ja haittoja. Mitä on auringon säteily? Oppitunti koulun fysiikkaa kutsuu meidät tutustumaan sähkömagneettisen säteilyn käsitteeseen yleisesti. Tämä termi viittaa toiseen aineen muotoon - joka on erilainen kuin aine. Tämä sisältää sekä näkyvän valon että spektrin, jota silmä ei havaitse. Eli röntgensäteet, gammasäteily, ultravioletti ja infrapuna.

Elektromagneettiset aallot

Säteilyn lähde-emitterin läsnä ollessa sen sähkömagneettiset aallot etenevät kaikkiin suuntiin valon nopeudella. Näillä aalloilla, kuten kaikilla muillakin, on tiettyjä ominaisuuksia. Näitä ovat värähtelytaajuus ja aallonpituus. Jokaisella kappaleella, jonka lämpötila eroaa absoluuttisesta nollasta, on ominaisuus lähettää säteilyä.

Aurinko on tärkein ja tehokkain säteilyn lähde lähellä planeettamme. Maa puolestaan (sen ilmakehä ja pinta) säteilee itse säteilyä, mutta eri alueella. Planeetan lämpötilaolosuhteiden havainnointi pitkiä aikoja antoi aiheen hypoteesille Auringosta vastaanotetun ja avaruuteen siirtyneen lämmön tasapainosta.

Auringon säteily: spektrikoostumus

Suurin osa (noin 99 %) spektrin aurinkoenergiasta on aallonpituusalueella 0,1 - 4 mikronia. Loput 1 % on pidempiä ja lyhyempiä säteitä, mukaan lukien radioaallot ja röntgensäteet. Noin puolet auringon säteilyenergiasta osuu spektriin, jonka havaitsemme silmillämme, noin 44% - infrapunasäteilynä, 9% - ultraviolettisäteilynä. Mistä tiedämme, miten auringon säteily jakautuu? Sen jakauman laskeminen on mahdollista avaruussatelliittien tutkimuksen ansiosta.

On aineita, jotka voivat siirtyä erityistilaan ja lähettää eri aaltoalueen lisäsäteilyä. Esimerkiksi on hehkua matalat lämpötilat ah, ei ole ominaista tämän aineen valon lähettämiselle. Tämä tyyppi säteily, jota kutsutaan luminesenssiksi, ei sovellu lämpösäteilyn tavanomaisille periaatteille.

Luminesenssiilmiö syntyy sen jälkeen, kun aine on absorboinut tietyn energiamäärän ja siirtynyt toiseen tilaan (ns. virittyneeseen tilaan), joka on energialtaan korkeampi kuin aineen omassa lämpötilassa. Luminesenssi ilmaantuu käänteisen siirtymän aikana - innostuneesta tilaan. Luonnossa voimme havaita sen yötaivaan hehkujen ja auroran muodossa.

Meidän valaisin

Auringon säteiden energia on melkein ainoa planeettamme lämmönlähde. Sen oman säteilyn, joka tulee sen syvyyksistä pintaan, intensiteetti on noin 5 tuhatta kertaa pienempi. Samaan aikaan näkyvä valo on yksi kriittiset tekijät Elämä planeetalla on vain murto-osa auringon säteilystä.

Auringon säteiden energiaa muuntaa lämmöksi pienempi osa - ilmakehässä, suurempi - maan pinnalla. Siellä se käytetään veden ja maaperän lämmittämiseen (ylemmät kerrokset), jotka sitten luovuttavat lämpöä ilmaan. Kuumennettaessa ilmakehä ja maan pinta puolestaan lähettävät infrapunasäteitä avaruuteen jäähtyessään.

Auringon säteily: määritelmä

Säteilyä, joka tulee planeettamme pinnalle suoraan aurinkolevyltä, kutsutaan yleisesti suoraksi auringon säteilyksi. Aurinko levittää sitä kaikkiin suuntiin. Kun otetaan huomioon valtava etäisyys Maan ja Auringon välillä, suora auringon säteily missä tahansa maanpinnan kohdassa voidaan esittää rinnakkaisten säteiden säteenä, jonka lähde on käytännössä äärettömässä. Auringonvaloa vastaan kohtisuorassa oleva alue saa siten suurimman määrän sitä.

Säteilyvuon tiheys (tai irradianssi) on tietylle pinnalle tulevan säteilyn määrän mitta. Tämä on säteilyenergian määrä, joka laskee aikayksikköä kohti pinta-alayksikköä kohti. Tämä arvo mitataan - energian valaistus - yksikössä W / m 2. Maapallomme, kuten kaikki tietävät, pyörii Auringon ympäri ellipsoidisella kiertoradalla. Aurinko on yksi tämän ellipsin kohdista. Siksi joka vuosi tiettynä ajankohtana (tammikuun alussa) Maa sijaitsee lähimpänä aurinkoa ja toisessa (heinäkuun alussa) - kauimpana siitä. Tässä tapauksessa energiavalaistuksen suuruus vaihtelee käänteisessä suhteessa valaisimen etäisyyden neliöön.

Mihin Maahan saavuttava auringon säteily katoaa? Sen tyypit määräytyvät monien tekijöiden perusteella. Riippuen maantieteellinen leveysaste, kosteus, pilvisyys, osa siitä hajoaa ilmakehään, osa imeytyy, mutta suurin osa silti saavuttaa planeetan pinnan. Tässä tapauksessa pieni määrä heijastuu, ja pääosa imeytyy maan pintaan, jonka vaikutuksesta se kuumenee. Myös sironnut auringon säteily osuu osittain maan pinnalle, absorboituu osittain ja heijastuu osittain. Loput siitä menee ulkoavaruuteen.

Miten jakelu on

Onko auringon säteily homogeeninen? Sen tyypit kaikkien ilmakehän "häviöiden" jälkeen voivat vaihdella spektrikoostumuksessaan. Loppujen lopuksi eripituiset säteet hajoavat ja imeytyvät eri tavalla. Keskimäärin noin 23 % sen alkuperäisestä määrästä imeytyy ilmakehään. Noin 26 % kokonaisvuosta muuttuu hajasäteilyksi, josta 2/3 putoaa sitten maan päälle. Pohjimmiltaan tämä on erityyppinen säteily, erilainen kuin alkuperäinen. Hajasäteilyä ei lähetä Maahan auringon kiekko, vaan taivaan holvi. Sillä on erilainen spektrikoostumus.

Absorboi säteilyä pääasiassa otsonia - näkyvää spektriä ja ultraviolettisäteitä. Infrapunasäteilyä absorboi hiilidioksidi (hiilidioksidi), jota on muuten hyvin vähän ilmakehässä.

Säteilyn sirontaa, heikentää sitä, tapahtuu spektrin millä tahansa aallonpituudella. Prosessin aikana sen hiukkaset putoavat sähkömagneettinen vaikutus, jakaa uudelleen tulevan aallon energian kaikkiin suuntiin. Toisin sanoen hiukkaset toimivat pisteenergian lähteinä.

Päivänvalo

Sironnan seurauksena auringosta tuleva valo muuttaa väriä kulkiessaan ilmakehän kerrosten läpi. Käytännön arvo sironta - päivänvalon luomisessa. Jos maapallolla ei olisi ilmakehää, valaistus olisi olemassa vain paikoissa, joissa suorat tai heijastuneet auringonsäteet osuvat pintaan. Eli ilmapiiri on valaistuksen lähde päivän aikana. Sen ansiosta se on kevyt sekä paikoissa, joihin suorat säteet eivät pääse käsiksi, että kun aurinko on piilossa pilvien takana. Se on sironta, joka antaa väriä ilmalle - näemme taivaan sinisenä.

Mikä muu vaikuttaa auringon säteilyyn? Sameuskerrointa ei myöskään pidä jättää huomiotta. Loppujen lopuksi säteilyn heikkeneminen tapahtuu kahdella tavalla - itse ilmakehässä ja vesihöyryssä sekä erilaisissa epäpuhtauksissa. Pölytaso nousee kesällä (samoin kuin vesihöyryn pitoisuus ilmakehässä).

Kokonaissäteily

Se viittaa maan pinnalle tulevan säteilyn kokonaismäärään, sekä suorana että hajanaisena. Auringon kokonaissäteily vähenee pilvisellä säällä.

Tästä syystä kesällä kokonaissäteily on ennen puoltapäivää keskimäärin korkeampi kuin sen jälkeen. Ja vuoden ensimmäisellä puoliskolla - enemmän kuin toisella.

Mitä tapahtuu maanpinnan kokonaissäteilylle? Sinne saapuessaan se imeytyy enimmäkseen maaperän tai veden ylempään kerrokseen ja muuttuu lämmöksi, osa siitä heijastuu. Heijastumisaste riippuu maan pinnan luonteesta. Indikaattoria, joka ilmaisee heijastuneen auringon säteilyn prosenttiosuuden sen pinnalle putoavasta kokonaismäärästä, kutsutaan pintaalbedoksi.

Maan pinnan itsesäteilyn käsitteellä tarkoitetaan kasvillisuuden, lumipeitteen, ylempien vesikerrosten ja maaperän lähettämää pitkäaaltosäteilyä. Pinnan säteilytase on sen absorboituneen ja emittoituneen määrän erotus.

Tehokas säteily

On todistettu, että vastasäteily on lähes aina pienempi kuin maanpäällinen. Tästä johtuen maan pinta kantaa lämpöhäviöitä. Erotusta pinnan sisäisen säteilyn ja ilmakehän säteilyn välillä kutsutaan teholliseksi säteilyksi. Tämä on itse asiassa energian nettohäviö ja sen seurauksena lämpöä yöllä.

Se on olemassa myös päiväsaikaan. Mutta päivällä absorboitunut säteily kompensoi sen osittain tai jopa estää sen. Siksi maan pinta on lämpimämpi päivällä kuin yöllä.

Säteilyn maantieteellisestä jakautumisesta

Auringon säteily jakautuu maapallolla epätasaisesti ympäri vuoden. Sen jakauma on vyöhykeluonteinen, eivätkä säteilyvuon isoliinit (yhtäarvoiset kytkentäpisteet) ole millään tavalla identtisiä leveysympyröiden kanssa. Tämä ero johtuu pilvisyyden ja ilmakehän läpinäkyvyyden vaihtelusta maapallon eri alueilla.

Auringon kokonaissäteilyn vuoden aikana on suurin arvo subtrooppisissa aavikoissa, joissa ilmapiiri on vähäpilvinen. Metsäalueilla sitä on paljon vähemmän. päiväntasaajan vyö. Syynä tähän on lisääntynyt pilvisyys. Tämä indikaattori pienenee molempia napoja kohti. Mutta napojen alueella se kasvaa jälleen - pohjoisella pallonpuoliskolla se on vähemmän, lumisen ja hieman pilvisen Etelämantereen alueella - enemmän. Valtamerten pinnan yläpuolella auringon säteily on keskimäärin vähemmän kuin mantereiden yläpuolella.

Lähes kaikkialla maapallolla pinnalla on positiivinen säteilytase, eli samaan aikaan säteilyn sisäänvirtaus on suurempi kuin tehollinen säteily. Poikkeuksena ovat Etelämantereen ja Grönlannin alueet jäätasangoineen.

Ollaanko ilmaston lämpenemisen edessä?

Mutta yllä oleva ei tarkoita maan pinnan vuotuista lämpenemistä. Absorboituneen säteilyn ylimäärä kompensoituu lämpövuodolla pinnasta ilmakehään, joka tapahtuu vesifaasin muuttuessa (haihtuminen, tiivistyminen pilvien muodossa).

Näin ollen maan pinnalla ei ole säteilytasapainoa sellaisenaan. Mutta on olemassa lämpötasapaino - lämmön sisäänvirtaus ja häviö tasapainotetaan eri tavoin, mukaan lukien säteily.

Korttisaldon jakelu

Maapallon samoilla leveysasteilla säteilytasapaino on suurempi valtameren pinnalla kuin maan päällä. Tämä selittyy sillä, että valtamerissä säteilyä absorboiva kerros on paksuudeltaan suuri, mutta samalla tehollinen säteily siellä on merenpinnan kylmyydestä johtuen vähemmän kuin maalla.

Aavikoilla havaitaan merkittäviä vaihteluita sen levinneisyyden amplitudissa. Tasapaino on siellä alhaisempi kuivan ilman korkean tehollisen säteilyn ja matalan pilvisyyden vuoksi. Vähemmässä määrin se on alentunut monsuuni-ilmaston alueilla. Lämpimänä vuodenaikana pilvisyys siellä on lisääntynyt ja auringon absorboitunut säteily on vähemmän kuin muilla saman leveysasteen alueilla.

Tietenkin tärkein tekijä, josta keskimääräinen vuotuinen auringonsäteily riippuu, on tietyn alueen leveysaste. Tallenna ultraviolettisäteilyn "osia" päiväntasaajan lähellä sijaitseviin maihin. Tämä on Koillis-Afrikka, sen itärannikko, Arabian niemimaa, Australian pohjois- ja länsiosa, osa Indonesian saaria, Etelä-Amerikan länsirannikko.

Euroopassa, Turkissa, Etelä-Espanjassa, Sisiliassa, Sardiniassa, Kreikan saaret, Ranskan rannikolla ( eteläosa), sekä osa Italian, Kyproksen ja Kreetan alueita.

Entä me?

Auringon kokonaissäteily Venäjällä jakautuu ensi silmäyksellä odottamatta. Maamme alueella kummallista kyllä, Mustanmeren lomakohteet eivät ole kämmenessä. Suurimmat annokset auringonsäteily kuuluvat Kiinan ja Severnaja Zemljan raja-alueille. Yleensä auringon säteily Venäjällä ei ole erityisen voimakasta, mikä selittää täysin meidän pohjoiset maantieteellinen sijainti. Vähimmäismäärä auringonvaloa menee luoteisalueelle - Pietariin yhdessä ympäröivien alueiden kanssa.

Auringon säteily on Venäjällä huonompaa kuin Ukrainassa. Siellä eniten ultraviolettisäteilyä menee Krimiin ja Tonavan ulkopuolisille alueille, toisella sijalla ovat Karpaatit ja Ukrainan eteläiset alueet.

Vaakasuoralle pinnalle putoavan auringon säteilyn kokonaismäärä (sisältää sekä suoran että hajallaan olevan) on ilmoitettu kuukausina erityisesti eri alueille suunnitelluissa taulukoissa ja mitataan MJ/m 2. Esimerkiksi Moskovan auringon säteilyllä on indikaattorit 31-58 talvikuukausina jopa 568-615 kesällä.

Tietoja auringonpaisteesta

Insolaatio tai tilavuus hyödyllinen säteily, putoaa auringon valaisemaan pintaan, vaihtelee merkittävästi eri maantieteellisissä kohdissa. Vuotuinen insolaatio lasketaan yhdelle neliömetri megawateissa. Esimerkiksi Moskovassa tämä arvo on 1,01, Arkangelissa - 0,85, Astrakhanissa - 1,38 MW.

Sitä määritettäessä on otettava huomioon sellaiset tekijät kuin vuodenaika (talvella valaistus ja päivän pituusaste ovat alhaisemmat), maaston luonne (vuoret voivat peittää auringon), alueelle ominaiset sää- sumu, usein sateet ja pilvisyys. Valoa vastaanottava taso voidaan suunnata pysty-, vaaka- tai vinosti. Insolation määrä sekä auringon säteilyn jakautuminen Venäjällä on kaupunkien ja alueen mukaan ryhmitelty taulukko, joka osoittaa maantieteellisen leveysasteen.

Auringon säteily on planeettajärjestelmämme valon ominaista säteilyä. Aurinko on päätähti, jonka ympäri maapallo pyörii, samoin kuin naapuriplaneetat. Itse asiassa tämä on valtava kuuma kaasupallo, joka lähettää jatkuvasti energiaa ympärillään olevaan tilaan. Tätä he kutsuvat säteilyksi. Tappavaa, samaan aikaan se on tämä energia - yksi tärkeimmistä tekijöistä, jotka mahdollistavat elämän planeetallamme. Kuten kaikki tässä maailmassa, auringon säteilyn hyödyt ja haitat orgaaniselle elämälle liittyvät läheisesti toisiinsa.

Yleisnäkymä

Ymmärtääksesi mitä auringon säteily on, sinun on ensin ymmärrettävä, mitä aurinko on. Päälämmönlähde, joka tarjoaa olosuhteet orgaaniselle olemassaololle planeetallamme, universaaleissa avaruudessa on vain pieni tähti galaktisten laitamilla Linnunrata. Mutta maan asukkaille aurinko on miniuniversumin keskus. Loppujen lopuksi planeettamme pyörii tämän kaasuhyytymän ympärillä. Aurinko antaa meille lämpöä ja valoa, eli se toimittaa energiamuotoja, joita ilman olemassaolomme olisi mahdotonta.

Muinaisina aikoina auringon säteilyn lähde - Aurinko - oli jumaluus, palvonnan arvoinen esine. Auringon liikerata taivaalla näytti ihmisille ilmeiseltä todisteelta Jumalan tahdosta. Yrityksiä syventyä ilmiön olemukseen, selittää, mikä tämä valonlähde on, on tehty pitkään, ja Kopernikus on antanut niihin erityisen merkittävän panoksen muodostaessaan käsityksen heliosentrismistä, joka erosi silmiinpistävästi geosentrismi yleisesti hyväksytty tuolloin. Tiedetään kuitenkin varmasti, että jopa muinaisina aikoina tiedemiehet ajattelivat useammin kuin kerran, mikä aurinko on, miksi se on niin tärkeä planeettamme kaikille elämänmuodoille, miksi tämän valaisimen liike on juuri sellainen kuin me sen näemme. .

Tekniikan kehitys on mahdollistanut sen, että on helpompi ymmärtää, mikä aurinko on, mitä prosesseja tapahtuu tähden sisällä, sen pinnalla. Tiedemiehet ovat oppineet, mitä auringon säteily on, kuinka kaasuobjekti vaikuttaa vaikutusalueensa planeetoihin, erityisesti maapallon ilmastoon. Nyt ihmiskunnalla on riittävän laaja tietokanta sanoakseen varmuudella: saatiin selville, mitä Auringon lähettämä säteily on, miten tätä energiavirtaa mitataan ja miten muotoilla sen vaikutuksen piirteet erilaisiin orgaanisen elämän muotoihin. Maapallo.

Tietoja ehdoista

Tärkein askel konseptin olemuksen hallitsemisessa otettiin viime vuosisadalla. Silloin maineikas tähtitieteilijä A. Eddington muotoili oletuksen: lämpöydinfuusio tapahtuu auringon syvyyksissä, mikä tekee mahdolliseksi erottua joukosta. valtava määrä energiaa säteilee tähtiä ympäröivään tilaan. Auringon säteilyn määrää yritettiin arvioida tähdellä olevan ympäristön todellisten parametrien määrittämiseksi. Siten ydinlämpötila on tutkijoiden mukaan 15 miljoonaa astetta. Tämä riittää selviytymään protonien vastavuoroisesta hylkivästä vaikutuksesta. Yksiköiden törmäys johtaa heliumytimien muodostumiseen.

Uusi tieto herätti monien tunnettujen tiedemiesten huomion, mukaan lukien A. Einstein. Yrittäessään arvioida auringon säteilyn määrää tutkijat ovat havainneet, että heliumytimet ovat massaltaan pienempiä kuin niiden muodostumiseen tarvittavan 4 protonin kokonaisarvo. uusi rakenne. Siten paljastettiin reaktioiden ominaisuus, jota kutsutaan "massavikaksi". Mutta luonnossa mikään ei voi kadota jälkiä jättämättä! Yrittäessään löytää "paonneita" määriä tutkijat vertasivat energian talteenottoa ja massan muutoksen erityispiirteitä. Silloin oli mahdollista paljastaa, että ero on gamma-kvantien lähettämä.

Säteilevät esineet kulkevat tähtemme ytimestä sen pinnalle lukuisten kaasumaisten ilmakehän kerrosten kautta, mikä johtaa alkuaineiden pirstoutumiseen ja niiden pohjalta muodostumiseen. elektromagneettinen säteily. Muiden auringonsäteilyn tyyppien joukossa on ihmissilmän havaitsema valo. Arvioiden mukaan gammasäteiden kulku kestää noin 10 miljoonaa vuotta. Vielä kahdeksan minuuttia - ja säteilevä energia saavuttaa planeettamme pinnan.

Miten ja mitä?

Auringon säteilyä kutsutaan sähkömagneettisen säteilyn kokonaiskompleksiksi, jolle on ominaista melko laaja alue. Tämä sisältää niin sanotun aurinkotuulen eli elektronien muodostaman energiavirran, kevyitä hiukkasia. Planeettamme ilmakehän rajakerroksessa havaitaan jatkuvasti samaa auringonsäteilyn voimakkuutta. Tähden energia on diskreetti, sen siirto tapahtuu kvanttien kautta, kun taas korpuskulaarinen vivahde on niin merkityksetön, että säteitä voidaan pitää elektromagneettiset aallot. Ja niiden jakautuminen, kuten fyysikot ovat havainneet, tapahtuu tasaisesti ja suoraviivaisesti. Siksi auringon säteilyn kuvaamiseksi on tarpeen määrittää sen ominaisaallonpituus. Tämän parametrin perusteella on tapana erottaa useita säteilytyyppejä:

lämmin;
radioaalto;
valkoinen valo;
ultravioletti;
gamma;
röntgenkuvaus.

Parhaan infrapuna-, näkyvä- ja ultraviolettisäteilyn suhde on arvioitu seuraavasti: 52%, 43%, 5%.

Kvantitatiivista säteilyn arviointia varten on tarpeen laskea energiavuon tiheys, eli energiamäärä, joka saavuttaa rajatun alueen pinnasta tietyssä ajassa.

Tutkimukset ovat osoittaneet, että auringon säteily absorboituu pääasiassa planeetan ilmakehään. Tästä johtuen lämmitys tapahtuu maapallolle ominaiseen, orgaaniselle elämälle sopivaan lämpötilaan. Olemassa oleva otsonikuori päästää vain sadasosan läpi ultraviolettisäteily. Samalla eläville olennoille vaaralliset lyhyet aallonpituudet estetään kokonaan. Ilmakehän kerrokset pystyvät sirottamaan lähes kolmanneksen auringonsäteistä, toiset 20% imeytyvät. Näin ollen enintään puolet kaikesta energiasta saavuttaa planeetan pinnan. Tätä tieteen "jäännöstä" kutsutaan suoraksi auringonsäteilyksi.

Entä tarkemmin?

Tunnetaan useita näkökohtia, jotka määrittävät suoran säteilyn voimakkuuden. Merkittävimmät ovat tulokulma leveysasteesta riippuen (maaston maantieteelliset ominaisuudet maapallo), vuodenaika, joka määrittää, kuinka kaukana tietty piste on säteilylähteestä. Paljon riippuu ilmakehän ominaisuuksista - kuinka saastunut se on, kuinka paljon annettu hetki pilvet. Lopuksi, sen pinnan luonteella, jolle säde putoaa, eli sen kyvyllä heijastaa saapuvia aaltoja, on merkitystä.

Auringon kokonaissäteily on arvo, jossa yhdistyvät hajamäärät ja suora säteily. Intensiteetin arvioimiseen käytetty parametri on arvioitu kaloreina pinta-alayksikköä kohti. Samalla muistetaan, että eri vuorokauden aikoina säteilylle ominaiset arvot vaihtelevat. Lisäksi energiaa ei voida jakaa tasaisesti planeetan pinnalle. Mitä lähempänä napaa, sitä suurempi intensiteetti, kun taas lumipeitteet heijastavat voimakkaasti, mikä tarkoittaa, että ilma ei pääse lämpenemään. Siksi mitä kauempana päiväntasaajasta, sitä pienemmät ovat aurinkoaallon säteilyn kokonaisindikaattorit.

Kuten tutkijat onnistuivat paljastamaan, auringon säteilyn energialla on vakava vaikutus planeetan ilmastoon, se alistaa erilaisten maapallolla olevien organismien elintärkeän toiminnan. Maassamme, samoin kuin lähimpien naapureiden alueella, kuten muissakin pohjoisella pallonpuoliskolla sijaitsevissa maissa, talvella valtaosa kuuluu hajasäteilylle, mutta kesällä suora säteily hallitsee.

infrapuna aallot

Auringon kokonaissäteilyn kokonaismäärästä vaikuttava prosenttiosuus kuuluu infrapunaspektriin, jota ihmissilmä ei havaitse. Tällaisten aaltojen takia planeetan pinta lämpenee ja siirtää vähitellen lämpöenergiaa ilmamassat. Tämä auttaa ylläpitämään mukavaa ilmastoa, ylläpitämään olosuhteet orgaanisen elämän olemassaololle. Jos vakavia vikoja ei ole, ilmasto pysyy ehdollisesti muuttumattomana, mikä tarkoittaa, että kaikki olennot voivat elää tavanomaisissa olosuhteissaan.

Valaisimemme ei ole ainoa infrapunaspektriaaltojen lähde. Samanlainen säteily on ominaista kaikille kuumennetuille esineille, mukaan lukien tavallinen akku ihmiskodissa. Infrapunasäteilyn havaitsemisen periaatteella toimii lukuisat laitteet, jotka mahdollistavat kuumennetun ruumiin näkemisen pimeässä, muuten silmille epämukavissa olosuhteissa. Muuten, viime aikoina niin suosituiksi tulleet kompaktit laitteet toimivat samanlaisella periaatteella arvioidakseen, missä rakennuksen osissa tapahtuu suurimmat lämpöhäviöt. Nämä mekanismit ovat erityisen yleisiä rakentajien ja omakotitalojen omistajien keskuudessa, koska ne auttavat tunnistamaan, millä alueilla lämpöä häviää, järjestävät niiden suojauksen ja estävät turhaa energiankulutusta.

Älä aliarvioi auringon infrapunasäteilyn vaikutusta ihmiskehoon vain siksi, että silmämme eivät pysty havaitsemaan tällaisia aaltoja. Erityisesti säteilyä käytetään aktiivisesti lääketieteessä, koska sen avulla voidaan lisätä leukosyyttien pitoisuutta verenkiertoelimistössä sekä normalisoida verenkiertoa lisäämällä verisuonten luumenia. IR-spektriin perustuvia laitteita käytetään ihosairauksien ennaltaehkäisyyn, tulehdusten hoitoon akuutissa ja kroonisessa muodossa. Nykyaikaisimmat lääkkeet auttavat selviytymään kolloidisista arvista ja troofisista haavoista.

Se on utelias

Auringon säteilytekijöiden tutkimuksen perusteella oli mahdollista luoda todella ainutlaatuisia laitteita, joita kutsutaan termografeiksi. Niiden avulla voidaan havaita ajoissa erilaisia sairauksia, joita ei ole mahdollista havaita muilla tavoilla. Näin voit löytää syövän tai veritulpan. IR suojaa jossain määrin ultraviolettisäteilyltä, joka on vaarallista orgaaniselle elämälle, mikä mahdollisti tämän spektrin aaltojen käytön palauttamaan avaruudessa pitkään olleiden astronautien terveyden.

Ympäröivä luonto on edelleen mystinen tähän päivään asti, tämä koskee myös eri aallonpituuksia. Erityisesti infrapunavaloa ei ole vielä täysin tutkittu. Tiedemiehet tietävät, että sen väärä käyttö voi vahingoittaa terveyttä. Joten ei ole hyväksyttävää käyttää tällaista valoa tuottavia laitteita märkivien tulehdusalueiden, verenvuodon ja pahanlaatuisten kasvainten hoitoon. Infrapunaspektri on vasta-aiheinen ihmisille, jotka kärsivät sydämen, verisuonten, myös aivoissa sijaitsevien, toimintahäiriöistä.

näkyvä valo

Yksi auringon kokonaissäteilyn elementeistä on ihmissilmälle näkyvä valo. Aaltosäteet etenevät suorina linjoina, joten päällekkäisyyksiä ei ole. Kerran tästä tuli useiden tieteellisten töiden aihe: tiedemiehet päättivät ymmärtää, miksi ympärillämme on niin monia sävyjä. Kävi ilmi, että valon avainparametreilla on rooli:

taittuminen;
heijastus;
imeytyminen.

Kuten tiedemiehet ovat havainneet, esineet eivät voi olla lähteitä näkyvä valo, mutta voi absorboida säteilyä ja heijastaa sitä. Heijastuskulmat, aaltotaajuus vaihtelevat. Vuosisatojen aikana ihmisen näkökyky on parantunut vähitellen, mutta tietyt rajoitukset johtuvat silmän biologisesta rakenteesta: verkkokalvo on sellainen, että se pystyy havaitsemaan vain tietyt heijastuneiden valoaaltojen säteet. Tämä säteily on pieni aukko ultravioletti- ja infrapuna-aaltojen välillä.

Lukuisat omituiset ja salaperäiset valopiirteet eivät vain tulleet monien teosten aiheeksi, vaan ne olivat myös perusta uuden fyysisen kurin syntymiselle. Samaan aikaan ilmestyi ei-tieteellisiä käytäntöjä, teorioita, joiden kannattajat uskovat, että väri voi vaikuttaa fyysinen tila ihminen, psyyke. Tällaisten oletusten perusteella ihmiset ympäröivät itsensä silmiä miellyttävillä esineillä, mikä tekee jokapäiväisestä elämästä mukavampaa.

Ultravioletti

Yhtä tärkeä osa auringon kokonaissäteilyä on ultraviolettitutkimus, jonka muodostavat suuret, keskisuuret ja pienet aallot. Ne eroavat toisistaan sekä fysikaalisten parametrien että orgaanisen elämän muotojen vaikutuksen erityispiirteiden osalta. Esimerkiksi pitkät ultraviolettiaallot ovat pääasiassa hajallaan ilmakehän kerroksissa, ja vain pieni prosenttiosuus saavuttaa maan pinnan. Mitä lyhyempi aallonpituus, sitä syvemmälle tällainen säteily voi tunkeutua ihmisen (eikä vain) ihon läpi.

Toisaalta ultraviolettisäteily on vaarallista, mutta ilman sitä monimuotoisen orgaanisen elämän olemassaolo on mahdotonta. Tällainen säteily on vastuussa kalsiferolin muodostumisesta kehossa, ja tämä elementti on välttämätön luukudoksen rakentamiselle. UV-spektri on tehokas riisitaudin, osteokondroosin ehkäisy, mikä on erityisen tärkeää lapsuudessa. Lisäksi tällainen säteily:

normalisoi aineenvaihduntaa;
aktivoi välttämättömien entsyymien tuotannon;
tehostaa regeneratiivisia prosesseja;
stimuloi verenkiertoa;
laajentaa verisuonia;
stimuloi immuunijärjestelmää;
johtaa endorfiinien muodostumiseen, mikä tarkoittaa, että hermostunut ylikiihtyvyys vähenee.

mutta toisaalta

Edellä todettiin, että auringon kokonaissäteily on planeetan pinnan saavuttaneen ja ilmakehään hajallaan olevan säteilyn määrä. Näin ollen tämän tilavuuden elementti on kaikenpituinen ultravioletti. On muistettava, että tällä tekijällä on sekä myönteisiä että kielteisiä vaikutuksia orgaaniseen elämään. Auringonotto, vaikka se on usein hyödyllistä, voi olla terveysriski. Liian kauan suoran alla auringonvalo, erityisesti olosuhteissa, joissa valaisimen aktiivisuus on lisääntynyt, on haitallista ja vaarallista. Pitkäaikaiset vaikutukset kehoon sekä liian korkea säteilyaktiivisuus aiheuttavat:

palovammat, punoitus;
turvotus;
hyperemia;
lämpöä;
pahoinvointi;
oksentelua.

Pitkäaikainen ultraviolettisäteily aiheuttaa ruokahalun, keskushermoston toiminnan ja immuunijärjestelmän häiriön. Lisäksi päätäni alkaa sattua. Kuvatut oireet ovat klassisia auringonpistoksen ilmenemismuotoja. Henkilö itse ei voi aina ymmärtää, mitä tapahtuu - tila huononee vähitellen. Jos on havaittavissa, että joku lähellä on sairastunut, on annettava ensiapua. Kaava on seuraava:

auttaa siirtymään suoran valon alta viileään varjoisaan paikkaan;
aseta potilas selälleen niin, että jalat ovat pään yläpuolella (tämä auttaa normalisoimaan verenkiertoa);
jäähdytä kaula ja kasvot vedellä ja laita kylmä kompressi otsalle;
avaa solmio, vyö, riisu tiukat vaatteet;
puoli tuntia hyökkäyksen jälkeen, anna juoma kylmää vettä (pieni määrä).

Jos uhri on menettänyt tajuntansa, on tärkeää hakea välittömästi apua lääkäriltä. Ambulanssitiimi siirtää henkilön turvalliseen paikkaan ja antaa glukoosi- tai C-vitamiiniruiskeen. Lääke ruiskutetaan laskimoon.

Kuinka ottaa aurinkoa oikein?

Jotta kokemuksesta ei oppisi, kuinka epämiellyttävää rusketuksen aikana saatava liiallinen auringonsäteily voi olla, on tärkeää noudattaa turvallisen auringossa viettämisen sääntöjä. Ultraviolettivalo käynnistää melaniinin tuotannon, hormonin, joka auttaa ihoa suojaamaan itseään vastaan negatiivinen vaikutus aallot. Tämän aineen vaikutuksesta iho tummenee ja sävy muuttuu pronssiksi. Tähän päivään asti kiistat siitä, kuinka hyödyllistä ja haitallista se on ihmiselle, eivät ole laantuneet.

Toisaalta auringonpolttama on kehon yritys suojautua liialliselta säteilyaltistukselta. Tämä lisää pahanlaatuisten kasvainten muodostumisen todennäköisyyttä. Toisaalta rusketusta pidetään muodikkaana ja kauniina. Oman riskin minimoimiseksi on järkevää ennen rantatoimenpiteiden aloittamista analysoida, kuinka vaarallista auringonoton aikana saatava auringon säteilymäärä on, miten minimoida riskit itselleen. Jotta kokemus olisi mahdollisimman miellyttävä, auringonottajien tulee:

juoda paljon vettä;
käytä ihonsuojatuotteita;
ottaa aurinkoa illalla tai aamulla;
viettää enintään tunti suorien auringonsäteiden alla;
älä juo alkoholia;
sisällyttää valikkoon seleeniä, tokoferolia ja tyrosiinia sisältävät ruoat. Älä unohda beetakaroteenia.

Auringon säteilyn arvo ihmiskeholle on poikkeuksellisen korkea, niin positiivisia kuin negatiivisiakin puolia ei pidä unohtaa. Sinun tulee olla tietoinen siitä, että eri ihmisillä biokemiallisia reaktioita tapahtuu yksilöllisillä ominaisuuksilla, joten jollekin jopa puoli tuntia auringon ottaminen voi olla vaarallista. Kohtuullisesti ennen rantakausi ota yhteys lääkäriin, arvioi ihon tyyppi ja kunto. Tämä auttaa estämään terveyshaittoja.

Auringonpolttamaa tulee mahdollisuuksien mukaan välttää vanhemmalla iällä, synnytyksen aikana. Ei yhteensopiva auringonoton kanssa syöpätaudit, mielenterveyden häiriöt, ihosairaudet ja sydämen vajaatoiminta.

Kokonaissäteily: missä on pula?

Mielenkiintoista pohtia on auringon säteilyn jakautumisprosessi. Kuten edellä mainittiin, vain noin puolet kaikista aalloista voi saavuttaa planeetan pinnan. Mihin loput katoavat? Ilmakehän eri kerrokset ja mikroskooppiset hiukkaset, joista ne muodostuvat, ovat osansa. Vaikuttava osa, kuten mainittiin, imeytyy otsonikerros- nämä ovat kaikki aaltoja, joiden pituus on alle 0,36 mikronia. Lisäksi otsoni pystyy absorboimaan tietyntyyppisiä aaltoja ihmissilmälle näkyvästä spektristä, toisin sanoen 0,44-1,18 mikronin väliltä.

Happikerros absorboi ultraviolettisäteilyä jossain määrin. Tämä on ominaista säteilylle, jonka aallonpituus on 0,13-0,24 mikronia. Hiilidioksidi, vesihöyry voi absorboida pienen osan infrapunaspektristä. Ilmakehän aerosoli absorboi osan (IR-spektri) auringon säteilyn kokonaismäärästä.

Lyhyen luokan aallot ovat hajallaan ilmakehässä, koska täällä on mikroskooppisia epähomogeenisiä hiukkasia, aerosolia ja pilviä. Epähomogeeniset alkuaineet, hiukkaset, joiden mitat ovat aallonpituutta pienemmät, aiheuttavat molekyylien sirontaa, ja suuremmille on tunnusomaista indikaattorin kuvaama ilmiö eli aerosoli.

Loput auringon säteilystä saavuttaa maan pinnan. Se yhdistää suoran säteilyn, hajautetun.

Kokonaissäteily: tärkeitä näkökohtia

Kokonaisarvo on alueen vastaanottaman ja ilmakehään absorboituneen auringon säteilyn määrä. Jos taivaalla ei ole pilviä, säteilyn kokonaismäärä riippuu alueen leveysasteesta, taivaankappaleen korkeudesta, maan pinnan tyypistä tällä alueella ja ilman läpinäkyvyyden tasosta. Mitä enemmän aerosolihiukkasia on ilmakehässä, sitä pienempi on suora säteily, mutta sironneen säteilyn osuus kasvaa. Normaalisti, jos kokonaissäteilyssä ei ole pilvisyyttä, diffuusi on neljäsosa.

Maamme kuuluu siis pohjoisiin suurin osa vuotta sisään eteläiset alueet säteily on huomattavasti suurempi kuin pohjoisissa. Tämä johtuu tähden sijainnista taivaalla. Mutta lyhyt aikajakso touko-heinäkuussa on ainutlaatuinen ajanjakso, jolloin pohjoisessakin kokonaissäteily on varsin vaikuttavaa, sillä aurinko on korkealla taivaalla ja päivänvalotunnit ovat pidempiä kuin muina vuoden kuukausina. Samaan aikaan keskimäärin maan Aasian puolella, ilman pilviä, kokonaissäteily on merkittävämpää kuin lännessä. Aaltosäteilyn maksimivoimakkuus havaitaan keskipäivällä ja vuotuinen maksimi kesäkuussa, jolloin aurinko on korkeimmalla taivaalla.

Auringon kokonaissäteily on planeettamme saavuttavan aurinkoenergian määrä. Samalla on muistettava, että erilaiset ilmakehän tekijät johtavat siihen, että kokonaissäteilyn vuotuinen saapuminen on vähemmän kuin se voisi olla. Eniten iso ero todellinen havaitun ja suurimman mahdollisen välillä on tyypillistä Kaukoidän alueille kesällä. Monsuunit aiheuttavat poikkeuksellisen tiheitä pilviä, joten kokonaissäteily vähenee noin puoleen.

utelias tietää

Suurin prosenttiosuus suurimmasta mahdollisesta aurinkoenergialle altistumisesta havaitaan (12 kuukaudelle laskettuna) maan eteläosassa. Indikaattori saavuttaa 80%.

Pilvisyys ei aina johda yhtä suureen auringonsirontaan. Pilvien muodolla on rooli, aurinkolevyn ominaisuuksilla tietyllä hetkellä. Jos se on avoin, pilvisyys vähentää suoraa säteilyä, kun taas hajasäteily lisääntyy jyrkästi.

On myös päiviä, jolloin suoran säteilyn voimakkuus on suunnilleen sama kuin hajasäteilyn. Päivittäinen kokonaisarvo voi olla jopa suurempi kuin täysin pilvettömälle päivälle ominaista säteilyä.

12 kuukauden ajan tulee kiinnittää erityistä huomiota tähtitieteelliset ilmiöt yleisten numeeristen indikaattoreiden määrittämisessä. Samaan aikaan pilvisyys johtaa siihen, että todellinen säteilymaksimi voidaan havaita ei kesäkuussa, vaan kuukautta aikaisemmin tai myöhemmin.

Säteily avaruudessa

Auringon säteilystä tulee planeettamme magnetosfäärin rajalta ja edelleen ulkoavaruuteen ihmisille hengenvaarallinen tekijä. Jo vuonna 1964 julkaistiin tärkeä populaaritieteellinen tutkimus puolustusmenetelmistä. Sen kirjoittajat olivat Neuvostoliiton tiedemiehet Kamanin, Bubnov. Tiedetään, että henkilön säteilyannos viikossa saa olla korkeintaan 0,3 Röntgeniä, kun taas vuodelta 15 R:n sisällä. Lyhytaikaisessa altistuksessa henkilön raja on 600 R. Lennot avaruuteen , erityisesti olosuhteissa, joissa auringon aktiivisuus on arvaamaton, voi liittyä astronautien merkittävää altistumista, mikä velvoittaa lisätoimenpiteitä suoja eripituisia aaltoja vastaan.

Apollo-lentojen jälkeen, joiden aikana testattiin suojelumenetelmiä, tutkittiin ihmisten terveyteen vaikuttavia tekijöitä, on kulunut yli vuosikymmen, mutta tähän päivään mennessä tiedemiehet eivät löydä tehokkaita, luotettavia menetelmiä geomagneettisten myrskyjen ennustamiseen. Ennusteen voi tehdä tunneille, joskus useille päiville, mutta jopa viikoittainen ennusteen toteutuminen on enintään 5 %. Aurinkotuuli on vielä arvaamattomampi ilmiö. Todennäköisyydellä joka kolmas astronautit, jotka lähtevät uuteen tehtävään, voivat joutua voimakkaisiin säteilyvirtoihin. Tämä tekee entistä tärkeämmäksi kysymyksen sekä säteilyominaisuuksien tutkimuksesta ja ennustamisesta että sitä vastaan suojautuvien menetelmien kehittämisestä.

auringon lyhytaaltosäteilyä

Ultravioletti- ja röntgensäteet tulevat pääasiassa kromosfäärin ylemmistä kerroksista ja koronasta. Tämä tehtiin laukaisemalla raketteja instrumenteilla aikana auringonpimennyksiä. Erittäin kuuma auringon ilmakehä säteilee aina näkymätöntä lyhytaaltosäteilyä, mutta se on erityisen voimakasta aurinkoaktiivisuuden vuosina. Tällä hetkellä ultraviolettisäteily lisääntyy noin kaksinkertaiseksi ja röntgensäteily kymmeniä ja satoja kertoja verrattuna säteilyyn minimivuosina. Lyhytaaltosäteilyn intensiteetti vaihtelee päivästä toiseen ja kasvaa jyrkästi soihduttaessa.

Ultravioletti- ja röntgensäteily ionisoivat osittain maapallon ilmakehän kerrokset muodostaen ionosfäärin 200-500 kilometrin korkeudella maan pinnasta. Ionosfäärillä on tärkeä rooli pitkän kantaman radioviestinnän toteuttamisessa: radiolähettimestä tulevat radioaallot heijastuvat toistuvasti ionosfääristä ja maan pinnalta ennen kuin ne saavuttavat vastaanottimen antennin. Ionosfäärin tila vaihtelee riippuen olosuhteista, joissa Auringon valaistus ja siinä tapahtuvat ilmiöt. Siksi vakaan radioviestinnän varmistamiseksi on otettava huomioon vuorokaudenaika, vuodenaika ja auringon aktiivisuuden tila. Voimakkaimpien auringonpurkausten jälkeen ionisoituneiden atomien määrä ionosfäärissä kasvaa ja radioaallot imeytyvät osittain tai kokonaan siihen. Tämä johtaa radioviestinnän heikkenemiseen ja jopa tilapäiseen katkeamiseen.

Tiedemiehet kiinnittävät erityistä huomiota maapallon ilmakehän otsonikerroksen tutkimukseen. Otsoni muodostuu fotokemiallisten reaktioiden seurauksena (happimolekyylien valon absorptio) stratosfäärissä, ja sen suurin osa keskittyy sinne. Kaikkiaan maan ilmakehässä on noin 3 10 9 tonnia otsonia. Tämä on hyvin pieni: puhtaan otsonikerroksen paksuus lähellä maan pintaa ei ylitä 3 mm! Mutta useiden kymmenien kilometrien korkeudella maan pinnasta ulottuvan otsonikerroksen rooli on poikkeuksellisen suuri, koska se suojaa kaikkea elävää vaarallisen lyhytaaltoisen (ja ennen kaikkea ultravioletti) säteilyn vaikutuksilta. auringosta. Otsonipitoisuus ei ole vakio eri leveysasteilla ja sisällä eri aikoina vuoden. Se voi pienentyä (joskus erittäin merkittävästi) erilaisten prosessien seurauksena. Tätä voivat helpottaa esimerkiksi teollisista lähteistä tai aerosoleista ilmakehään pääsevät suuret määrät otsonikerrosta heikentäviä klooripitoisia aineita sekä tulivuorenpurkauksiin liittyvät päästöt. Otsonitason jyrkän laskun alueita ("otsoniaukoja") löydettiin planeettamme eri alueilla, ei vain Etelämantereen ja useiden muiden maan eteläisen pallonpuoliskon alueiden, vaan myös pohjoisen pallonpuoliskon yltä. Vuonna 1992 alkoi ilmestyä hälyttäviä raportteja otsonikerroksen tilapäisestä heikkenemisestä Pohjois-Euroopan Venäjällä ja otsonin vähenemisestä Moskovan ja Pietarin yllä. Tiedemiehet ymmärtävät globaali luonne ongelmien ratkaisemiseksi, organisoida ympäristötutkimusta globaalissa mittakaavassa, mukaan lukien ensisijaisesti globaali otsonikerroksen tilan jatkuvan seurantajärjestelmän. Otsonikerroksen suojelemiseksi ja otsonikerrosta heikentävien aineiden tuotannon rajoittamiseksi on kehitetty ja allekirjoitettu kansainvälisiä sopimuksia.

Auringon radiolähetys

Auringon radiosäteilyn systemaattinen tutkimus aloitettiin vasta toisen maailmansodan jälkeen, kun havaittiin, että aurinko on voimakas radiosäteilyn lähde. Radioaallot tunkeutuvat planeettojen väliseen avaruuteen, joita lähettävät kromosfääri (senttiaallot) ja korona (desimetri- ja metriaallot). Tämä radiosäteily saavuttaa maan. Auringon radiosäteilyssä on kaksi komponenttia - vakio, lähes muuttumattoman intensiteetti, ja muuttuva (purskeet, "melumyrskyt").

Hiljaisen Auringon radiosäteily selittyy sillä, että kuuma aurinkoplasma säteilee aina radioaaltoja mukana sähkömagneettiset värähtelyt muut aallonpituudet (lämpöradiosäteily). Suurten soihdutusten aikana Auringon radiosäteily kasvaa tuhansia ja jopa miljoonia kertoja verrattuna hiljaisen Auringon radiosäteilyyn. Tällä nopeiden ei-stationaaristen prosessien synnyttämä radiosäteily on luonteeltaan ei-termistä.

Auringon kehon säteily

Useita geofysikaalisia ilmiöitä ( magneettisia myrskyjä, eli lyhytaikaiset muutokset Maan magneettikentässä, revontulet jne.) liittyy myös auringon aktiivisuuteen. Mutta nämä ilmiöt tapahtuvat päivä auringonpurkausten jälkeen. Niitä ei aiheuta 8,3 minuutin kuluttua Maahan saapuva sähkömagneettinen säteily, vaan verisolut (protonit ja elektronit, jotka muodostavat harvinaisen plasman), jotka tunkeutuvat Maan lähiavaruuteen viiveellä (1-2 vrk), koska ne liikkuvat nopeuksilla 400-1000 km/c.

Aurinko lähettää soluja, vaikka siinä ei olisi välähdyksiä tai pisteitä. Aurinkokorona on plasman jatkuvan ulosvirtauksen (aurinkotuulen) lähde, jota esiintyy kaikkiin suuntiin. Jatkuvasti laajenevan koronan luoma aurinkotuuli ympäröi Auringon lähellä liikkuvat planeetat ja . Soihduksiin liittyy aurinkotuulen "puuskia". Kokeilut planeettojenvälisillä asemilla ja keinotekoiset satelliitit Maa teki mahdolliseksi havaita aurinkotuulen suoraan planeettojenvälisessä avaruudessa. Soihdutusten ja aurinkotuulen rauhallisen ulosvirtauksen aikana planeettojen väliseen avaruuteen tunkeutuu paitsi verisolut, myös liikkuvaan plasmaan liittyvä magneettikenttä.

Maa saa Auringosta 1,36 * 10v24 cal lämpöä vuodessa. Tähän energiamäärään verrattuna jäljellä oleva Maan pinnan saavuttavan säteilyenergian määrä on mitätön. Näin ollen tähtien säteilyenergia on satamiljoonasosa auringon energiasta, kosminen säteily on kaksi miljardisosaa, maan sisäinen lämpö sen pinnalla on yhtä viisi tuhannesosaa auringon lämmöstä.
Auringon säteily - auringonsäteily- on pääasiallinen energialähde lähes kaikissa ilmakehässä, hydrosfäärissä ja litosfäärin ylemmissä kerroksissa tapahtuvissa prosesseissa.
Auringon säteilyn intensiteetin mittayksikkö on niiden lämmön kalorimäärä, jonka 1 cm2 absorboi auringonsäteiden suuntaan kohtisuorassa olevaa absoluuttisen mustaa pintaa 1 minuutissa (cal/cm2*min).

Auringosta tuleva säteilyenergian virtaus, joka saavuttaa maan ilmakehän, on hyvin jatkuvaa. Sen intensiteettiä kutsutaan aurinkovakioksi (Io) ja sen oletetaan olevan keskimäärin 1,88 kcal/cm2 min.
Aurinkovakion arvo vaihtelee riippuen Maan etäisyydestä Auringosta ja auringon aktiivisuudesta. Sen vaihtelu vuoden aikana on 3,4-3,5 %.
Jos auringonsäteet putosivat kaikkialla pystysuunnassa maan pinnalle, niin ilman ilmakehää ja aurinkovakiolla 1,88 cal / cm2 * min jokainen neliösenttimetri saisi 1000 kcal vuodessa. Koska maapallo on pallomainen, tämä määrä pienenee 4 kertaa ja 1 neliömetriä. cm saa keskimäärin 250 kcal vuodessa.
Pintaan vastaanottaman auringon säteilyn määrä riippuu säteiden tulokulmasta.
Suurimman säteilymäärän vastaanottaa pinta, joka on kohtisuorassa auringonsäteiden suuntaan, koska tässä tapauksessa kaikki energia jakautuu alueelle, jonka poikkileikkaus on yhtä suuri kuin säteen säteen poikkileikkaus - a. Saman säteen vinossa esiintyessä energia jakautuu Suuri alue(osa c) ja pintayksikkö saa sitä pienemmän määrän. Mitä pienempi säteiden tulokulma on, sitä pienempi on auringon säteilyn intensiteetti.
Auringon säteilyn intensiteetin riippuvuus säteiden tulokulmasta ilmaistaan kaavalla:

I1 = I0 * sinh,

missä I0 on auringon säteilyn intensiteetti pelkällä säteiden ilmaantuvuusalueella. Ilmakehän ulkopuolella aurinkovakio;
I1 - auringon säteilyn intensiteetti, kun auringonsäteet putoavat kulmassa h.
I1 on yhtä monta kertaa pienempi kuin I0, kuinka monta kertaa leikkaus a on pienempi kuin osa b.
Kuva 27 osoittaa, että a / b \u003d sin A.
Auringon säteiden tulokulma (Auringon korkeus) on 90 ° vain leveysasteilla 23 ° 27 "N - 23 ° 27" S. (eli tropiikin välissä). Muilla leveysasteilla se on aina alle 90° (taulukko 8). Säteiden tulokulman pienenemisen mukaan myös eri leveysasteilla pinnalle tulevan auringonsäteilyn intensiteetin pitäisi pienentyä. Koska Auringon korkeus ei pysy vakiona ympäri vuoden ja päivän aikana, pinnan vastaanottaman auringon lämmön määrä vaihtelee jatkuvasti.

Pintaan vastaanottaman auringon säteilyn määrä riippuu suoraan auringonvalolle altistumisen kestosta.

AT päiväntasaajan vyöhyke Ilmakehän ulkopuolella auringon lämmön määrä ei vuoden aikana koe suuria vaihteluita, kun taas korkeilla leveysasteilla nämä vaihtelut ovat erittäin suuria (ks. taulukko 9). Talvella erot auringon lämmön saapumisessa korkeiden ja matalien leveysasteiden välillä ovat erityisen merkittäviä. Kesällä jatkuvan valaistuksen olosuhteissa napa-alueet saavat suurimman määrän aurinkolämpöä päivässä maan päällä. Päivässä kesäpäivänseisaus pohjoisella pallonpuoliskolla se on 36 % suurempi kuin päiväntasaajan lämpömäärä. Mutta koska päivän kesto päiväntasaajalla ei ole 24 tuntia (kuten tällä hetkellä navalla), vaan 12 tuntia, auringon säteilyn määrä aikayksikköä kohti päiväntasaajalla on edelleen suurin. Auringonlämmön päivittäisen summan kesämaksimi, joka havaitaan noin 40-50° leveysasteella, liittyy suhteellisen pitkään päivään (suurempi kuin tällä hetkellä 10-20° leveysasteella) merkittävällä Auringon korkeudella. Erot päiväntasaajan ja napa-alueen vastaanottaman lämmön määrässä ovat kesällä pienempiä kuin talvella.
Eteläinen pallonpuolisko saa enemmän lämpöä kesällä kuin pohjoinen ja päinvastoin talvella (sitä vaikuttaa Maan etäisyyden muutos Auringosta). Ja jos molempien pallonpuoliskojen pinta olisi täysin homogeeninen, vuotuiset lämpötilanvaihteluiden amplitudit eteläisellä pallonpuoliskolla olisivat suuremmat kuin pohjoisella.
Auringon säteily ilmakehässä käy läpi määrälliset ja laadulliset muutokset.
Jopa ihanteellinen, kuiva ja puhdas ilmapiiri absorboi ja hajottaa säteet vähentäen auringonsäteilyn voimakkuutta. Vesihöyryä ja kiinteitä epäpuhtauksia sisältävän todellisen ilmakehän heikentävä vaikutus auringon säteilyyn on paljon suurempi kuin ihanteellinen. Ilmakehä (happi, otsoni, hiilidioksidi, pöly ja vesihöyry) absorboi pääasiassa ultravioletti- ja infrapunasäteitä. Ilmakehän absorboima Auringon säteilyenergia muunnetaan muun tyyppiseksi energiaksi: lämpöenergiaksi, kemialliseksi jne. Yleensä absorptio heikentää auringon säteilyä 17-25 %.
Ilmakehän kaasujen molekyylit sirottavat säteitä suhteellisen lyhyillä aalloilla - violetti, sininen. Tämä selittää taivaan sinisen värin. Epäpuhtaudet sirottavat yhtä paljon säteitä eri aallonpituuksilla. Siksi niiden merkittävällä sisällöllä taivas saa valkean sävyn.
Ilmakehän auringonsäteiden sironnan ja heijastuksen vuoksi pilvisinä päivinä havaitaan päivänvaloa, varjossa olevat esineet näkyvät ja hämärän ilmiö esiintyy.
Miten pidemmän matkan Mitä suurempi sen paksuus ilmakehässä joutuu kulkemaan, sitä enemmän auringon säteily heikkenee. Siksi ilmakehän vaikutus säteilyyn vähenee nousun myötä. Auringonvalon polun pituus ilmakehässä riippuu Auringon korkeudesta. Jos otetaan yksiköksi auringon säteen polun pituus ilmakehässä Auringon korkeudella 90 ° (m), Auringon korkeuden ja säteen matkan pituuden välinen suhde ilmakehässä tulee olemaan taulukon mukainen. kymmenen.

Säteilyn kokonaisvaimennus ilmakehässä missä tahansa Auringon korkeudessa voidaan ilmaista Bouguerin kaavalla: Im = I0 * pm, missä Im on auringon säteilyn intensiteetti lähellä maan pintaa muuttuneena ilmakehässä; I0 - aurinkovakio; m on säteen polku ilmakehässä; auringon korkeudessa 90 ° se on yhtä suuri kuin 1 (ilmakehän massa), p on läpinäkyvyyskerroin ( murtoluku, joka osoittaa, mikä osa säteilystä saavuttaa pinnan kohdassa m = 1).
Auringon korkeudella 90°, m=1, auringon säteilyn intensiteetti lähellä maan pintaa I1 on p kertaa pienempi kuin Io, eli I1=Io*p.
Jos Auringon korkeus on alle 90°, niin m on aina suurempi kuin 1. Auringon säteen polku voi koostua useista segmenteistä, joista jokainen on yhtä suuri kuin 1. Auringon säteilyn intensiteetti rajalla ensimmäinen (aa1) ja toinen (a1a2) segmentti I1 on ilmeisesti yhtä suuri kuin Io *p, säteilyn intensiteetti toisen segmentin ohituksen jälkeen I2=I1*p=I0 p*p=I0 p2; I3=I0p3 jne.

Ilmakehän läpinäkyvyys ei ole vakio eikä sama eri olosuhteissa. Todellisen ilmakehän läpinäkyvyyden suhde ihanteellisen ilmakehän läpinäkyvyyteen - sameuskerroin - on aina suurempi kuin yksi. Se riippuu ilmassa olevan vesihöyryn ja pölyn pitoisuudesta. Maantieteellisen leveysasteen kasvaessa sameuskerroin laskee: leveysasteilla 0 - 20 ° N. sh. se on keskimäärin 4,6 leveysasteilla 40 - 50 ° N. sh. - 3,5, leveysasteilla 50 - 60 ° N. sh. - 2,8 ja leveysasteilla 60 - 80 ° N. sh. - 2.0. AT lauhkeat leveysasteet sameuskerroin on talvella pienempi kuin kesällä ja aamulla pienempi kuin iltapäivällä. Se pienenee korkeuden mukana. Mitä suurempi sameuskerroin, sitä enemmän auringon säteily vaimenee.
Erottaa suora, haja- ja koko auringon säteily.
Osa ilmakehän kautta maan pinnalle tunkeutuvasta auringon säteilystä on suoraa säteilyä. Osa ilmakehän hajottamasta säteilystä muuttuu hajasäteilyksi. Kaikkea maan pinnalle tulevaa auringon säteilyä, suoraa ja hajaantuvaa, kutsutaan kokonaissäteilyksi.
Suoran ja sironneen säteilyn suhde vaihtelee huomattavasti pilvisyyden, ilmakehän pölyisyyden ja myös Auringon korkeuden mukaan. Selkeällä taivaalla hajasäteilyn osuus ei ylitä 0,1 %, pilvisellä taivaalla diffuusi säteily voi olla suoraa säteilyä suurempaa.
Matalalla Auringon korkeudella kokonaissäteily koostuu lähes kokonaan sironneesta säteilystä. Auringon korkeudessa 50° ja kirkkaalla taivaalla sironneen säteilyn osuus ei ylitä 10-20 %.
Kartat kokonaissäteilyn keskimääräisistä vuosi- ja kuukausiarvoista antavat meille mahdollisuuden havaita sen tärkeimmät kuviot maantieteellinen jakautuminen. Kokonaissäteilyn vuosiarvot jakautuvat pääasiassa vyöhykekohtaisesti. Suurin vuotuinen kokonaissäteilymäärä maapallolla vastaanotetaan pintaan trooppisissa sisämaan aavikoissa (Itä-Sahara ja Arabian keskiosa). Kokonaissäteilyn huomattava väheneminen päiväntasaajalla johtuu korkeasta ilmankosteudesta ja pilvisyydestä. Arktisella alueella kokonaissäteily on 60-70 kcal/cm2 vuodessa; Etelämantereella kirkkaiden päivien toistumisen ja ilmakehän suuremman läpinäkyvyyden vuoksi se on jonkin verran suurempi.

Kesäkuussa pohjoinen pallonpuolisko saa eniten säteilyä ja erityisesti sisämaan trooppiset ja subtrooppiset alueet. Pintaan vastaanottaman auringon säteilyn määrät pohjoisen pallonpuoliskon lauhkeilla ja polaarisilla leveysasteilla vaihtelevat vähän, mikä johtuu pääasiassa vuorokauden pituudesta napa-alueilla. Yllä olevan kokonaissäteilyn jakauman vyöhyke. mantereilla pohjoisella pallonpuoliskolla ja eteläisen pallonpuoliskon trooppisilla leveysasteilla ei juuri ole ilmaistu. Se ilmenee paremmin pohjoisella pallonpuoliskolla valtameren yläpuolella ja ilmaistaan selvästi eteläisen pallonpuoliskon ekstratrooppisilla leveysasteilla. Eteläisellä napaympyrällä auringon kokonaissäteilyn arvo lähestyy nollaa.
Joulukuussa suurimmat säteilymäärät tulevat eteläiselle pallonpuoliskolle. Etelämantereen korkealla oleva jääpinta, jonka ilman läpinäkyvyys on korkea, saa kesäkuussa huomattavasti enemmän kokonaissäteilyä kuin arktisen alueen pinta. Aavikoissa on paljon lämpöä (Kalahari, Great Australian), mutta eteläisen pallonpuoliskon suuremman valtamerisyyden vuoksi (korkean ilmankosteuden ja pilvisyyden vaikutus) sen määrät ovat täällä hieman pienemmät kuin kesäkuussa samoilla leveysasteilla. pohjoisella pallonpuoliskolla. Pohjoisen pallonpuoliskon ekvatoriaalisilla ja trooppisilla leveysasteilla kokonaissäteily vaihtelee suhteellisen vähän, ja sen vyöhyke jakautuu selvästi vain pohjoisen tropiikin pohjoispuolelle. Leveysasteen kasvaessa kokonaissäteily vähenee melko nopeasti, ja sen nollaviiva kulkee hieman napapiirin pohjoispuolella.
Auringon kokonaissäteily, joka putoaa maan pinnalle, heijastuu osittain takaisin ilmakehään. Pinnasta heijastuneen säteilyn määrän suhdetta pinnalle tulevan säteilyn määrää kutsutaan nimellä albedo. Albedo kuvaa pinnan heijastavuutta.
Maan pinnan albedo riippuu sen kunnosta ja ominaisuuksista: väristä, kosteudesta, karheudesta jne. Juuri sateella lumella on korkein heijastavuus (85-95%). Tyyni vedenpinta heijastaa vain 2-5 % auringonsäteistä, kun se putoaa pystysuoraan, ja lähes kaikki sille putoavat säteet (90 %), kun aurinko on matalalla. Kuivan chernozemin albedo - 14%, märkä - 8, metsä - 10-20, niittykasvillisuus - 18-30, hiekkaiset aavikkopinnat - 29-35, pinnat merijäätä - 30-40%.
Jääpinnan suuri albedo, erityisesti tuoreen lumen peitossa (jopa 95 %), on syynä kesällä napa-alueiden alhaisiin lämpötiloihin, jolloin auringon säteilyn saapuminen sinne on merkittävää.
Maan pinnan ja ilmakehän säteily. Mikä tahansa kappale, jonka lämpötila on absoluuttisen nollan yläpuolella (yli miinus 273°), säteilee säteilyenergiaa. Mustan kappaleen kokonaisemissiokyky on verrannollinen sen neljänteen potenssiin absoluuttinen lämpötila(T):
E \u003d σ * T4 kcal / cm2 minuutissa (Stefan-Boltzmannin laki), jossa σ on vakiokerroin.
Mitä korkeampi säteilevän kappaleen lämpötila on, sitä lyhyempi on emittoivien nm-säteiden aallonpituus. Hehkuva aurinko lähettää avaruuteen lyhytaaltosäteilyä. Maan pinta, joka absorboi lyhytaaltoista auringon säteilyä, lämpenee ja muuttuu myös säteilyn lähteeksi (maan säteily). Ho, koska maan pinnan lämpötila ei ylitä useita kymmeniä asteita, sen pitkäaaltoinen säteily, näkymätön.
Maan säteily jää suurelta osin ilmakehään (vesihöyry, hiilidioksidi, otsoni), mutta säteet, joiden aallonpituus on 9-12 mikronia, menevät vapaasti ilmakehän ulkopuolelle, ja siksi maa menettää osan lämmöstään.
Ilmakehä, joka absorboi osan sen läpi kulkevasta auringon säteilystä ja yli puolet maan säteilystä, säteilee itse energiaa sekä maailmanavaruuteen että maan pinnalle. Ilmakehän säteilyä, joka suuntautuu kohti maan pintaa kohti maan pintaa, kutsutaan vastakkaista säteilyä. Tämä säteily, kuten maanpäällinen, pitkäaaltoinen, näkymätön.
Ilmakehässä kohtaa kaksi pitkäaaltoisen säteilyn virtaa - Maan pinnan säteily ja ilmakehän säteily. Niiden välistä eroa, joka määrittää maan pinnan todellisen lämpöhäviön, kutsutaan tehokasta säteilyä. Tehokas säteily on sitä suurempi, mitä korkeampi on säteilevän pinnan lämpötila. Ilman kosteus vähentää tehollista säteilyä, sen pilvet vähentävät sitä suuresti.
Suurin tehollisen säteilyn vuotuinen summa havaitaan trooppisissa aavikoissa - 80 kcal/cm2 vuodessa - johtuen korkea lämpötila pinta, ilman kuivuus ja taivaan selkeys. Päiväntasaajalla, jossa ilmankosteus on korkea, tehollinen säteily on vain noin 30 kcal/cm2 vuodessa, ja sen arvo maalle ja valtamerelle vaihtelee hyvin vähän. Napa-alueiden pienin tehokas säteily. Lauhkeilla leveysasteilla maan pinta menettää noin puolet lämpömäärästä, jonka se vastaanottaa kokonaissäteilyn absorptiosta.
Ilmakehän kykyä siirtää lyhytaaltosäteilyä Auringosta (suora ja hajasäteily) ja viivyttää Maan pitkäaaltosäteilyä kutsutaan kasvihuoneilmiöksi. Kasvihuoneilmiöstä johtuen maan pinnan keskilämpötila on +16°, ilman ilmakehää se olisi -22° (38° alempi).
Säteilytasapaino(jäännössäteily). Maan pinta samanaikaisesti vastaanottaa säteilyä ja luovuttaa sitä. Säteilyn saapuminen on auringon kokonaissäteilyä ja ilmakehän vastasäteilyä. Kulutus - auringonvalon heijastus pinnasta (albedo) ja maan pinnan oma säteily. Tulevan ja lähtevän säteilyn ero on säteilytasapaino, tai jäännössäteilyä. Säteilytasapainon arvo määräytyy yhtälön avulla

R \u003d Q * (1-α) - I,

missä Q on auringon kokonaissäteily pintayksikköä kohti; a - albedo (fraktio); I - tehokas säteily.
Jos tulo on suurempi kuin lähtö, säteilytase on positiivinen; jos tulo on pienempi kuin lähtö, saldo on negatiivinen. Yöllä kaikilla leveysasteilla säteilytase on negatiivinen, päivällä puoleenpäivään positiivinen kaikkialla, paitsi korkeilla leveysasteilla talvella; iltapäivällä - jälleen negatiivinen. Keskimäärin vuorokaudessa säteilytase voi olla sekä positiivinen että negatiivinen (taulukko 11).

Maan pinnan säteilytasapainon vuosisummien kartalla näkyy jyrkkä muutos isolinjojen sijainnissa niiden siirtyessä maalta valtamereen. Pääsääntöisesti valtameren pinnan säteilytase ylittää maan säteilytasapainon (albedon ja tehokkaan säteilyn vaikutus). Säteilytasapainon jakautuminen on yleensä vyöhykekohtainen. Merellä trooppisilla leveysasteilla säteilytasapainon vuosiarvot saavuttavat 140 kcal/cm2 (Arabianmeri) eivätkä ylitä rajan lähellä 30 kcal/cm2 kelluva jää. Poikkeamat valtameren säteilytasapainon vyöhykejakaumasta ovat merkityksettömiä ja johtuvat pilvien jakautumisesta.
Maalla ekvatoriaalisilla ja trooppisilla leveysasteilla säteilytasapainon vuosiarvot vaihtelevat 60-90 kcal/cm2 kosteusolosuhteista riippuen. Suurimmat vuotuiset säteilytasesummat ovat niillä alueilla, joilla albedo ja tehollinen säteily ovat suhteellisen pieniä (kosteat trooppiset metsät, savannit). Niiden pienin arvo on erittäin kosteilla (suuri pilvisyys) ja erittäin kuivilla (suuri tehollinen säteily) alueilla. Lauhkeilla ja korkeilla leveysasteilla säteilytaseen vuosiarvo laskee leveysasteen kasvaessa (kokonaissäteilyn vähenemisen vaikutus).
Etelämantereen keskialueiden säteilytaseen vuotuiset summat ovat negatiivisia (useita kaloreita per 1 cm2). Arktisella alueella nämä arvot ovat lähellä nollaa.
Heinäkuussa maan pinnan säteilytase merkittävässä osassa eteläistä pallonpuoliskoa on negatiivinen. Nollatasapainoviiva kulkee 40 ja 50° S välillä. sh. Säteilytasapainon korkein arvo saavutetaan valtameren pinnalla pohjoisen pallonpuoliskon trooppisilla leveysasteilla ja joidenkin alueiden pinnalla. sisämeret, esimerkiksi musta (14-16 kcal / cm2 kuukaudessa).
Tammikuussa nollatasapainoviiva sijaitsee 40 ja 50° N välillä. sh. (valtamerten yli se nousee hieman pohjoiseen, mantereiden yli laskeutuu etelään). Huomattavalla osalla pohjoista pallonpuoliskoa on negatiivinen säteilytase. Säteilytasapainon suurimmat arvot rajoittuvat eteläisen pallonpuoliskon trooppisiin leveysasteisiin.
Vuoden keskimäärin maan pinnan säteilytase on positiivinen. Tällöin pintalämpötila ei nouse, vaan pysyy suunnilleen vakiona, mikä voidaan selittää vain jatkuvalla ylimääräisen lämmön kulutuksella.
Ilmakehän säteilytase koostuu toisaalta sen absorboimasta auringon ja maan säteilystä sekä toisaalta ilmakehän säteilystä. Se on aina negatiivinen, koska ilmakehä absorboi vain pienen osan auringon säteilystä ja säteilee melkein yhtä paljon kuin pinta.
Pinnan ja ilmakehän säteilytase yhdessä kokonaisuutena koko maapallolla on vuoden aikana keskimäärin nolla, mutta leveysasteilla se voi olla sekä positiivinen että negatiivinen.
Säteilytasapainon tällaisen jakautumisen seurauksena pitäisi olla lämmön siirtyminen päiväntasaajalta navoille.
Terminen tasapaino. Säteilytase on lämpötasapainon tärkein komponentti. Pintalämpötasapainon yhtälö osoittaa, kuinka saapuva auringon säteilyenergia muuttuu maan pinnalla:

jossa R on säteilytase; LE - haihdutuksen lämmönkulutus (L - piilevä höyrystymislämpö, E - haihdutus);
P - turbulenttinen lämmönvaihto pinnan ja ilmakehän välillä;
A - lämmönvaihto pinnan ja alla olevien maa- tai vesikerrosten välillä.
Pinnan säteilytase katsotaan positiiviseksi, jos pinnan absorboima säteily ylittää lämpöhäviön, ja negatiivisena, jos se ei täydennä niitä. Kaikki muut lämpötaseen ehdot katsotaan positiivisiksi, jos ne aiheuttavat pinnan lämpöhäviöitä (jos ne vastaavat lämmönkulutusta). Koska. kaikki yhtälön ehdot voivat muuttua, lämpötasapaino häiriintyy jatkuvasti ja palautuu uudelleen.
Yllä tarkasteltu pintalämpötasapainon yhtälö on likimääräinen, koska se ei ota huomioon joitain toissijaisia, mutta tietyissä olosuhteissa merkitys tekijät, kuten lämmön vapautuminen jäätymisen aikana, sen kulutus sulatukseen jne.
Ilmakehän lämpötase muodostuu ilmakehän Ra säteilytaseesta, pinnalta tulevasta lämmöstä Pa, ilmakehään kondensoituessa vapautuvasta lämmöstä LE ja horisontaalisesta lämmönsiirrosta (advektiosta) Aa. Ilmakehän säteilytase on aina negatiivinen. Kosteuden tiivistymisestä johtuva lämmön sisäänvirtaus ja turbulenttisen lämmönsiirron suuruus ovat positiivisia. Lämmön advektio johtaa keskimäärin vuodessa sen siirtymiseen matalilta leveysasteilta korkeille leveysasteille: se tarkoittaa siis lämmön kulutusta matalilla leveysasteilla ja saapumista korkeille leveysasteille. Ilmakehän lämpötasapaino voidaan ilmaista monivuotisessa johdannaisessa yhtälöllä Ra=Pa+LE.
Pinnan ja ilmakehän lämpötasapaino yhdessä kokonaisuutena on yhtä suuri kuin 0 pitkän aikavälin keskiarvolla (kuva 35).

Ilmakehään vuodessa tulevan auringon säteilyn määrä (250 kcal/cm2) on 100 %. Ilmakehään tunkeutuva auringon säteily heijastuu osittain pilvistä ja menee takaisin ilmakehän ulkopuolelle - 38%, osittain ilmakehään absorboitunut - 14%, ja osittain suorana auringon säteilynä saavuttaa maan pinnan - 48%. Pinnalle pääsevistä 48 %:sta 44 % imeytyy siihen ja 4 % heijastuu. Maapallon albedo on siis 42 % (38+4).
Maan pinnan absorboima säteily kuluu seuraavasti: 20 % häviää tehokkaan säteilyn kautta, 18 % kuluu pinnasta haihtumiseen, 6 % kuluu ilman lämmittämiseen turbulentin lämmönsiirron aikana (yhteensä 24 %). Lämmön menetys pinnalla tasapainottaa sen saapumista. Ilmakehän vastaanottama lämpö (14 % suoraan auringosta, 24 % maan pinnalta) yhdessä maan tehokkaan säteilyn kanssa ohjataan maailmanavaruuteen. Maan albedo (42 %) ja säteily (58 %) tasapainottavat auringon säteilyn virtausta ilmakehään.

Aurinko säteilee energiaansa kaikilla aallonpituuksilla, mutta eri tavoin. Noin 44 % säteilyenergiasta on spektrin näkyvässä osassa ja maksimi vastaa kelta-vihreää väriä. Noin 48 % auringon menettämästä energiasta kulkeutuu lähi- ja kaukosäteiden infrapunasäteiden mukana. Gamma-, röntgen-, ultravioletti- ja radiosäteilyn osuus on vain noin 8 %.

Auringon säteilyn näkyvä osa, kun sitä tutkitaan spektrianalyysilaitteiden avulla, osoittautuu epähomogeeniseksi - spektrissä havaitaan absorptioviivoja, jotka J. Fraunhofer kuvasi ensimmäisen kerran vuonna 1814. Nämä viivat syntyvät, kun tiettyjen aallonpituuksien fotoneja absorboivat erilaisten kemiallisten alkuaineiden atomit Auringon ilmakehän ylemmissä, suhteellisen kylmissä kerroksissa. Spektrianalyysin avulla on mahdollista saada tietoa Auringon koostumuksesta, koska tietty spektriviivojen joukko luonnehtii kemiallista alkuainetta erittäin tarkasti. Joten esimerkiksi Auringon spektrin havaintojen avulla ennustettiin heliumin löytäminen, joka eristettiin myöhemmin maan päällä.

Havaintojen aikana tutkijat havaitsivat, että aurinko on voimakas radiosäteilyn lähde. Radioaallot tunkeutuvat planeettojen väliseen avaruuteen, joita lähettävät kromosfääri (senttiaallot) ja korona (desimetri- ja metriaallot). Auringon radiosäteilyssä on kaksi komponenttia - vakio ja muuttuva (purskeet, "melumyrskyt"). Voimakkaiden auringonpurkausten aikana Auringon radiosäteily kasvaa tuhansia ja jopa miljoonia kertoja verrattuna hiljaisen Auringon radiosäteilyyn. Tällä radiosäteilyllä ei ole lämpöä.

Röntgensäteet tulevat pääasiassa kromosfäärin ylemmistä kerroksista ja koronasta. Säteily on erityisen voimakasta aurinkoaktiivisuuden enimmäisvuosina.

Aurinko ei säteile vain valoa, lämpöä ja kaikkea muuta sähkömagneettista säteilyä. Se on myös jatkuvan hiukkasvirtauksen lähde - hiukkaset. Neutriinot, elektronit, protonit, alfahiukkaset ja raskaammat atomiytimet yhdessä muodostavat Auringon korpuskulaarisen säteilyn. Merkittävä osa tästä säteilystä on enemmän tai vähemmän jatkuvaa plasman ulosvirtausta - aurinkotuuli, joka on jatkoa aurinkokehän uloimmille kerroksille - aurinkokoronalle. Tämän jatkuvasti puhaltavan plasmatuulen taustalla Auringon yksittäiset alueet ovat suuntautuneempien, tehostuneiden, ns. Todennäköisimmin ne liittyvät aurinkokoronan erityisalueisiin - sepelvaltimoreikiin ja mahdollisesti myös Auringon pitkäikäisiin aktiivisiin alueisiin. Lopuksi voimakkaimmat lyhytaikaiset hiukkasvirrat, pääasiassa elektronit ja protonit, liittyvät auringonpurkausihin. Voimakkaimpien välähdysten seurauksena hiukkaset voivat saavuttaa nopeuksia, jotka muodostavat merkittävän osan valon nopeudesta. Hiukkasia, joilla on näin suuri energia, kutsutaan auringon kosmisiksi säteiksi.

Auringon korpuskulaarisella säteilyllä on voimakas vaikutus Maahan ja ennen kaikkea sen ilmakehän ylempiin kerroksiin ja magneettikenttään aiheuttaen monia geofysikaalisia ilmiöitä. Magnetosfääri ja maapallon ilmakehä suojaavat meitä auringon säteilyn haitallisilta vaikutuksilta.