हमारे तारे से विकिरण। सौर विकिरण क्या है? विकिरण के प्रकार और शरीर पर इसका प्रभाव

पुडोवकिन ओ.एल. सूर्य की संरचना और विद्युत चुम्बकीय विकिरण 0 मास्को, 2014

पुडोवकिन ओ.एल. सन मॉस्को की संरचना और विद्युत चुम्बकीय विकिरण, 2014 1

यूडीसी 52 + 55 पुडोवकिन ओ.एल. सूर्य की संरचना और विद्युत चुम्बकीय विकिरण। - ओपन ई-पब्लिशिंग प्लेटफॉर्म SPUBLER। प्रकाशन तिथि: 2014-08-17। - 22 एस। पृथ्वी के रिमोट सेंसिंग और अंतरिक्ष जानकारी के उपयोगकर्ताओं के लिए अंतरिक्ष प्रणालियों के डेवलपर्स के लिए आवश्यक सौर विद्युत चुम्बकीय विकिरण के विषय पर सामान्य जानकारी प्रस्तुत की गई है। सूर्य की संरचना और उसमें होने वाली प्रक्रियाओं की भौतिक नींव, विकिरण की ऊर्जा और वर्णक्रमीय विशेषताओं को ITU, IEEE और GOST 24375-80 द्वारा अपनाई गई आवृत्ति श्रेणियों के वर्गीकरण तालिकाओं के संबंध में माना जाता है। पुडोवकिन ओलेग लियोनिदोविच। के क्षेत्रों में वैज्ञानिक हित: सिस्टम विश्लेषण, सिस्टम और नियंत्रण सिद्धांत, मानव निर्मित और ब्रह्मांडीय अंतरिक्ष मलबे, अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष कानून, भूभौतिकी, वैश्विक अंतरिक्ष संचार और नेविगेशन सिस्टम, परियोजना प्रबंधन। 100 से अधिक वैज्ञानिक प्रकाशनऔर 8 मोनोग्राफ। तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर, कॉस्मोनॉटिक्स अकादमी और सैन्य विज्ञान अकादमी के संबंधित सदस्य। 1968 से अंतरिक्ष उद्योग में: VIKA im. ए एफ। Mozhaisky, रूसी संघ के रक्षा मंत्रालय के कमान और मापन परिसर, सामरिक मिसाइल बलों की वैज्ञानिक और तकनीकी समिति, अंतरिक्ष बलों की सैन्य वैज्ञानिक समिति; अंतरिक्ष उद्योग के संगठनों में उपाध्यक्ष, मुख्य डिजाइनर, सलाहकार; स्कोल्कोवो फाउंडेशन के अंतरिक्ष समूह के विशेषज्ञ। तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर पुडोवकिन ओ.एल. ईमेल: [ईमेल संरक्षित] 2

1. सूर्य की संरचना सूर्य पृथ्वी का सबसे निकटतम तारा है, हमसे 8.32 ± 0.16 प्रकाश मिनट की दूरी पर है। अन्य सभी सितारे बहुत दूर हैं। हमारे सबसे करीब तारा प्रॉक्सिमा सेंटॉरी है [से। lat roxima - निकटतम] एक लाल बौना है जो तारा प्रणाली अल्फा सेंटॉरी से संबंधित है, जो 4.2421 ± 0.0016 प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित है, जो पृथ्वी से सूर्य की दूरी का 270,000 गुना है। अपने आकार के संदर्भ में, सूर्य विशिष्ट सितारों से संबंधित है - हर्ट्ज़स्प्रंग-रसेल आरेख के अनुसार वर्णक्रमीय वर्ग G2 के बौने। इसका मतलब है कि सूरज की रोशनी, जिसे हम सफेद समझने के आदी हैं, वास्तव में थोड़ी पीली होती है। सूर्य को पृथ्वी से 149,597,870 किमी की औसत दूरी पर हटा दिया जाता है। चूंकि यह दूरी सौर मंडल में सबसे महत्वपूर्ण पैमाना है, इसलिए इसे खगोल विज्ञान में दूरियों के मापन की मुख्य इकाइयों में से एक के रूप में स्वीकार किया जाता है और इसे खगोलीय इकाई (au, au) कहा जाता है। SI प्रणाली में 1 au = 149 597 870 700 m सूर्य सौरमंडल का केंद्रीय पिंड है, इसके कुल द्रव्यमान का 99.86% से अधिक इसमें केंद्रित है। ऐसा माना जाता है कि ग्रहों और सूर्य की उत्पत्ति 4-5 अरब साल पहले एक विशाल गैस और धूल नीहारिका से हुई थी। वहीं, सूर्य ने द्रव्यमान के सबसे बड़े हिस्से को अवशोषित कर लिया है, जो वर्तमान में लगभग 2 × 1027 टन है, जो कि पृथ्वी के द्रव्यमान का 333 हजार गुना और सभी ग्रहों के द्रव्यमान का 743 गुना संयुक्त है। सौर पदार्थ की रासायनिक संरचना में हाइड्रोजन - 72% और हीलियम - सूर्य के द्रव्यमान का 26% का प्रभुत्व है। एक प्रतिशत से थोड़ा कम ऑक्सीजन है, 0.4% कार्बन है, लगभग 0.1% नियॉन है। यदि इन अनुपातों को परमाणुओं की संख्या के रूप में व्यक्त किया जाता है, तो यह पता चलता है कि प्रति मिलियन हाइड्रोजन परमाणुओं में 98,000 हीलियम परमाणु, 850 ऑक्सीजन परमाणु, 360 कार्बन परमाणु, 120 नियॉन परमाणु, 110 नाइट्रोजन परमाणु और 40 लोहा और सिलिकॉन परमाणु हैं। . सूर्य से दूरी और उसकी स्पष्ट कोणीय त्रिज्या को जानकर, यह निर्धारित करना आसान है कि सूर्य पृथ्वी से 109 गुना बड़ा है, और इसकी त्रिज्या 696 हजार किलोमीटर तक पहुंचती है। नतीजतन, सूर्य का आयतन पृथ्वी के आयतन के 1,300,000 गुना से अधिक है, और इसलिए औसत घनत्व पृथ्वी की तुलना में लगभग 4 गुना कम है और लगभग 1.4 ग्राम / सेमी 3 है। सांसारिक मानकों के अनुसार, सूर्य की चमक विशाल है और 3.85 × 1023 kW तक पहुँचती है। यहां तक ​​​​कि सौर ऊर्जा का एक छोटा सा अंश जो दुनिया को विकिरणित करता है (और यह लगभग दस अरबवां है) दुनिया के सभी बिजली संयंत्रों की कुल शक्ति की तुलना में हजारों गुना अधिक शक्तिशाली है। पृथ्वी पर उनके लंबवत 1 m2 क्षेत्र पर पड़ने वाली सूर्य की किरणों की ऊर्जा 1.4 kW इंजन का काम कर सकती है, और सूर्य के वायुमंडल का 1 m2 60 mW की शक्ति के साथ ऊर्जा विकीर्ण करता है। चित्र 1 - सूर्य की संरचना। सूर्य में आंतरिक परतें होती हैं - परमाणु प्रतिक्रियाओं का क्षेत्र, उज्ज्वल ऊर्जा हस्तांतरण का क्षेत्र और संवहन क्षेत्र, साथ ही वायुमंडल, जिसमें फोटोस्फीयर, क्रोमोस्फीयर और कोरोना शामिल हैं, जो सौर हवा में बदल जाते हैं। 3

1.1. सूर्य की भीतरी परतें सैद्धांतिक अध्ययन पिछली शताब्दी के, हाल के दशकों के प्रायोगिक आंकड़ों द्वारा पुष्टि की गई, ने दिखाया कि सूर्य की आंतरिक (सीधे देखने योग्य नहीं) परतों में तीन मुख्य भाग होते हैं, जो लगभग गहराई में बराबर होते हैं: परमाणु प्रतिक्रिया क्षेत्र; उज्ज्वल ऊर्जा हस्तांतरण क्षेत्र; संवहनी क्षेत्र। परमाणु प्रतिक्रियाओं का क्षेत्र (केंद्रीय भाग, कोर) गुरुत्वाकर्षण द्वारा संकुचित पदार्थ के तापमान, दबाव और घनत्व के अधिकतम मूल्यों की विशेषता है और थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाओं की ऊर्जा से लगातार गर्म होता है। माना जाता है कि सौर कोर सूर्य के केंद्र से लगभग 175, 000 किमी (लगभग 0.2 सौर त्रिज्या) की दूरी तक फैला हुआ है और यह सूर्य का सबसे गर्म हिस्सा है। सौर कोर में तापमान लगभग 15,000,000 K है (तुलना के लिए: क्रोमोस्फीयर में सौर सतह का तापमान लगभग 60,000 K है)। कोर का घनत्व 150,000 किग्रा/वर्ग मीटर है, जो पृथ्वी पर पानी के घनत्व से 150 गुना अधिक है। SOHO अंतरिक्ष यान द्वारा प्राप्त आंकड़ों के विश्लेषण से पता चला है कि कोर में सूर्य की अपनी धुरी के चारों ओर घूमने की गति सतह की तुलना में बहुत अधिक है। चित्र 2 - SOHO [अंग्रेजी से। सौर और हेलिओस्फेरिक वेधशाला, वेधशाला कोड "249"] सूर्य को देखने के लिए एक अंतरिक्ष यान है। ईएसए और नासा के बीच संयुक्त परियोजना। इसे 2 दिसंबर 1995 को 08:08:00 यूटीसी पर लॉन्च किया गया था, अंतर्राष्ट्रीय पदनाम 1995-065ए, पृथ्वी-सूर्य प्रणाली के लैग्रेंज बिंदु एल1 के लिए लॉन्च किया गया, मई 1996 में परिचालन शुरू हुआ। नाभिक में एक प्रोटॉन-प्रोटॉन थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया होती है, जिसके परिणामस्वरूप हीलियम के दो प्राकृतिक समस्थानिकों में से सबसे आम, 4 He, चार प्रोटॉन से बनता है, जो कि सभी हीलियम की मात्रा का लगभग 99.999863% है। धरती। इसी समय, 4.26 मिलियन टन पदार्थ (3.6 1038 प्रोटॉन) प्रति सेकंड ऊर्जा में परिवर्तित होते हैं, लेकिन यह मान सूर्य के द्रव्यमान की तुलना में नगण्य है - 2 1027 टन। जिस समय के बाद सूर्य अपने "ईंधन" का उपयोग करेगा और थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया बंद हो जाएगी, अनुमानित 6 अरब वर्ष है। सूर्य के कोर की शक्ति 380 आयोटावाट (1 आईडब्ल्यू = 1024 डब्ल्यू) है, जो प्रति सेकंड 9.1 1010 मेगाटन टीएनटी के विस्फोट के बराबर है। यह ज्ञात है कि लोगों द्वारा अब तक का सबसे शक्तिशाली ऊर्जा उपकरण सोवियत ज़ार बॉम्बा (परियोजना कोड नाम इवान है) था, जो 30 अक्टूबर, 1961 को नोवाया ज़ेमल्या पर विस्फोट हुआ था। इसकी शक्ति 50 मेगाटन थी, जो 5.3 आईडब्ल्यू या एक सेकंड में निकलने वाली सौर ऊर्जा के लगभग एक प्रतिशत के बराबर है। सूर्य पर कोर ही एकमात्र स्थान है जहां थर्मोन्यूक्लियर रिएक्शन से ऊर्जा और गर्मी प्राप्त होती है, बाकी का तारा इसी ऊर्जा से गर्म होता है। सभी कोर ऊर्जा 4

क्रमिक रूप से परतों के माध्यम से, प्रकाशमंडल तक जाता है, जहां से यह सूर्य के प्रकाश और गतिज ऊर्जा के रूप में उत्सर्जित होता है। सूर्य की सतह पर उच्च-ऊर्जा फोटॉन (गामा और एक्स-रे) की गति के दौरान, वे ऊर्जा के हिस्से को कोर की तुलना में कम ऊर्जावान परतों में बिखेरते हैं। "फोटॉन पारगमन समय" का अनुमान 40,000 वर्ष से लेकर 50 मिलियन वर्ष तक है। सूर्य के केंद्र से प्रत्येक गामा-क्वांटम कई मिलियन दृश्यमान फोटॉन में परिवर्तित हो जाता है, जो इसकी सतह से उत्सर्जित होते हैं। रेडिएंट एनर्जी ट्रांसफर ज़ोन (रेडिएंट ज़ोन, रेडिएशन ज़ोन) व्यक्तिगत परमाणुओं के विकिरण के माध्यम से परमाणु ऊर्जा हस्तांतरण का क्षेत्र है, जो इसे लगातार अवशोषित करता है और सभी दिशाओं में इसे फिर से उत्सर्जित करता है। यह क्षेत्र अपने केंद्र से सूर्य की त्रिज्या के लगभग 0.2-0.25 से 0.7 की दूरी पर, सौर कोर के ठीक ऊपर स्थित है। क्षेत्र की निचली सीमा को वह रेखा माना जाता है जिसके नीचे परमाणु प्रतिक्रियाएं होती हैं, और ऊपरी सीमा वह सीमा है जिसके ऊपर पदार्थ का सक्रिय मिश्रण शुरू होता है (संवहनी क्षेत्र)। तापमान का अंतर 7,000,000 K से 2,000,000 K तक है। रेडिएटिव ट्रांसफर ज़ोन में हाइड्रोजन इतनी कसकर संकुचित होती है कि पड़ोसी प्रोटॉन स्थान नहीं बदल सकते हैं, जिससे पदार्थ को मिलाकर ऊर्जा का स्थानांतरण बहुत मुश्किल हो जाता है। पदार्थ के मिश्रण में अतिरिक्त बाधाएं तापमान में कमी की कम दर से पैदा होती हैं क्योंकि यह निचली परतों से ऊपरी परतों तक जाती है, जो हाइड्रोजन की उच्च तापीय चालकता के कारण होती है। बाहर की ओर प्रत्यक्ष उत्सर्जन भी असंभव है, क्योंकि परमाणु संलयन प्रतिक्रिया के दौरान होने वाले विकिरण के लिए हाइड्रोजन अपारदर्शी है। गर्मी हस्तांतरण के अलावा, ऊर्जा हस्तांतरण, कणों की अलग-अलग परतों द्वारा फोटॉनों के क्रमिक अवशोषण और उत्सर्जन के माध्यम से भी होता है। इस तथ्य के कारण कि एक उत्सर्जित फोटॉन की ऊर्जा हमेशा एक अवशोषित की ऊर्जा से कम होती है, विकिरण की वर्णक्रमीय संरचना बदल जाती है क्योंकि यह विकिरण क्षेत्र से गुजरती है। यदि ज़ोन के प्रवेश द्वार पर सभी विकिरण को अत्यंत लघु-तरंग दैर्ध्य गामा विकिरण द्वारा दर्शाया जाता है, तो रेडिएंट ज़ोन को छोड़कर, विकिरण का चमकदार प्रवाह एक "मिश्रण" होता है, जो दृश्यमान सहित लगभग सभी तरंग दैर्ध्य को कवर करता है। संवहनी क्षेत्र 0.3 त्रिज्या की गहराई से शुरू होता है और सूर्य की सतह (या बल्कि, इसका वातावरण) तक फैलता है। इसके निचले हिस्से को 2,000,000 K तक गर्म किया जाता है, जबकि बाहरी सीमा का तापमान 60,000 K तक नहीं पहुंचता है। सूर्य पर संवहन का सार यह है कि एक सघन गैस सतह पर वितरित की जाती है, उस पर ठंडी होती है, फिर से केंद्र में जाती है . इस प्रकार, सूर्य के संवहनी क्षेत्र में, मिश्रण की प्रक्रिया लगातार हो रही है। ऐसा माना जाता है कि इसमें चलने वाले प्लाज्मा प्रवाह सौर चुंबकीय क्षेत्र के निर्माण में मुख्य योगदान देते हैं। संवहनी क्षेत्र का द्रव्यमान सूर्य के द्रव्यमान का केवल दो प्रतिशत है। निचली सीमा पर, प्लाज्मा घनत्व पानी के घनत्व के 0.2 के बराबर होता है, और जब यह सूर्य के वायुमंडल में प्रवेश करता है, तो यह समुद्र तल से ऊपर पृथ्वी की हवा के घनत्व के 0.0001 तक कम हो जाता है। संवहनी क्षेत्र का पदार्थ बहुत जटिल तरीके से चलता है। एक लाख किलोमीटर के व्यास के साथ गर्म प्लाज्मा की शक्तिशाली लेकिन धीमी धाराएं गहराई से ऊपर उठती हैं, जिसकी गति कुछ सेंटीमीटर प्रति सेकंड से अधिक नहीं होती है। कम गर्म प्लाज्मा के इतने शक्तिशाली जेट उनकी ओर नहीं उतरते हैं, जिसकी गति पहले से ही मीटर प्रति सेकंड में मापी जाती है। कई हजार किलोमीटर की गहराई पर, आरोही उच्च तापमान वाले प्लाज्मा को विशाल कोशिकाओं में विभाजित किया जाता है, जिनमें से सबसे बड़े में लगभग 30-35 हजार किलोमीटर के रैखिक आयाम होते हैं और सुपरग्रेन्यूल्स कहलाते हैं। सतह के करीब, लगभग 5000 किमी की विशेषता आकार वाले मेसोग्रान्यूल्स बनते हैं, और सतह के करीब भी 3-4 गुना छोटे दाने बनते हैं। दानों के आकार के आधार पर, वे एक दिन से लेकर एक घंटे के अंश तक जीवित रहते हैं। जब प्लाज्मा की सामूहिक गति के ये उत्पाद सूर्य की सतह पर पहुंचते हैं, तो उन्हें एक विशेष फिल्टर के साथ दूरबीन से आसानी से देखा जा सकता है। 5

1.2. सूर्य का वायुमंडल सूर्य के वायुमंडल को इसकी तीन बाहरी परतें - प्रकाशमंडल, क्रोमोस्फीयर और कोरोना कहा जाता है। कोरोना सौर हवा में गुजरता है। परतें संवहन क्षेत्र के ऊपर स्थित होती हैं और इसमें मुख्य रूप से (परमाणुओं की संख्या के अनुसार) हाइड्रोजन, हीलियम - 10%, कार्बन, नाइट्रोजन और ऑक्सीजन - 0.0001%, धातुएं, अन्य सभी रासायनिक तत्वों के साथ - 0.00001% होती हैं। बाहरी परतों में सबसे गहरी फोटोस्फीयर है, जिसे अक्सर गलत तरीके से "सूर्य की सतह" कहा जाता है, हालांकि एक गैसीय गोलाकार शरीर की सतह नहीं हो सकती है। हम न्यूनतम तापमान के साथ केंद्र से परत तक की दूरी के रूप में सूर्य की त्रिज्या को समझने के लिए सहमत हुए। फोटोस्फीयर [ग्रीक से अनुवादित - "प्रकाश का क्षेत्र"] एक तारे के वातावरण की एक परत है, जो सूर्य की स्पष्ट सतह है। प्रकाशीय विकिरण का एक सतत स्पेक्ट्रम जो हम तक पहुंचता है वह प्रकाशमंडल में बनता है। सौर प्रकाशमंडल की मोटाई लगभग 500 किमी है। सूर्य के लिए, प्रकाशमंडल में तापमान 8,000 - 10,000 K की ऊंचाई के साथ कम हो जाता है और सूर्य पर न्यूनतम तापमान 43,000 K हो जाता है। प्रकाशमंडल का घनत्व 10-8 से 10-9 g/cm3 (कण) है। 1015 से 1016 सेमी-3), दबाव लगभग 0.1 वातावरण है। ऐसी परिस्थितियों में, कम आयनीकरण क्षमता वाले सभी परमाणु (उदाहरण के लिए, Na, K, Ca) आयनित होते हैं। हाइड्रोजन सहित शेष तत्व, जिनकी आयनीकरण ऊर्जा लगभग 13.6 eV (2.18 10−18 J) है, मुख्य रूप से तटस्थ अवस्था में रहते हैं, इसलिए सूर्य पर प्रकाशमंडल ही एकमात्र परत है जहां हाइड्रोजन लगभग तटस्थ है। सौर प्रकाशमंडल की सतह कणिकाओं से ढकी होती है, जिसका आकार 200 से 2000 किमी तक होता है, उनके अस्तित्व की अवधि 1 से 10 मिनट तक होती है। कणिकाएं संवहन क्षेत्र में बनने वाली संवहन कोशिकाओं के शीर्ष हैं। सूर्य के प्रकाश का मुख्य स्रोत 150 किमी दूर प्रकाशमंडल की निचली परत है। परत की मोटाई के साथ, प्लाज्मा तापमान 64,000 से घटकर 44,000 K हो जाता है, जबकि तापमान के क्षेत्र 37,000 K तक लगातार दिखाई देते हैं, जो अधिक कमजोर रूप से चमकते हैं और काले धब्बों के रूप में पाए जाते हैं। उनकी संख्या 11 साल की अवधि के साथ बदलती रहती है, लेकिन वे कभी भी 0.5% से अधिक सौर डिस्क को कवर नहीं करते हैं। चित्र 3 - HINODE-3 अंतरिक्ष यान द्वारा दृश्य प्रकाश में फोटो खिंचवाने वाले सनस्पॉट का एक समूह, दिसंबर 2006। क्रोमोस्फीयर [अन्य ग्रीक से। χρομα - रंग, σφαίρα - गेंद, गोला) - सूर्य का बाहरी आवरण, जो लगभग 2000 किमी की मोटाई के साथ, फोटोस्फीयर के आसपास है। सौर वायुमंडल के इस हिस्से के नाम की उत्पत्ति इसके लाल रंग से जुड़ी है, इस तथ्य के कारण कि बामर श्रृंखला से लाल एच-अल्फा हाइड्रोजन उत्सर्जन रेखा क्रोमोस्फीयर के दृश्य स्पेक्ट्रम में हावी है। क्रोमोस्फीयर की ऊपरी सीमा में एक स्पष्ट चिकनी सतह नहीं होती है, गर्म इजेक्टा, जिसे स्पिक्यूल्स कहा जाता है, लगातार इससे उत्पन्न होता है। 6

स्पिक्यूल सौर क्रोमोस्फीयर की बारीक संरचना का मुख्य तत्व है। यदि सूर्य का अंग एक निश्चित और कड़ाई से स्थिर आवृत्ति के प्रकाश में देखा जाता है, तो स्पिक्यूल्स को चमकदार गैस के स्तंभों के रूप में देखा जाएगा, जो लगभग 1000 किमी के व्यास के साथ सौर तराजू पर काफी पतले हैं। ये स्तंभ पहले निचले क्रोमोस्फीयर से 5000-10000 किमी ऊपर उठते हैं, और फिर वापस गिर जाते हैं, जहां वे मुरझा जाते हैं। यह सब लगभग 20,000 m/s की गति से होता है। स्पिकुला 5-10 मिनट रहता है। सूर्य पर एक साथ मौजूद स्पिक्यूल्स की संख्या दसियों हज़ार से अधिक होती है और एक मिलियन तक पहुँच सकती है। क्रोमोस्फेरिक नेटवर्क व्यावहारिक रूप से उनमें से होते हैं। क्रोमोस्फीयर का तापमान 40,000 K से 20,000 K तक की ऊँचाई के साथ बढ़ता है। क्रोमोस्फीयर का घनत्व कम होता है, इसलिए सामान्य परिस्थितियों में अवलोकन के लिए चमक अपर्याप्त होती है। लेकिन पूर्ण सूर्य ग्रहण के दौरान, जब चंद्रमा उज्ज्वल प्रकाशमंडल को कवर करता है, तो उसके ऊपर स्थित क्रोमोस्फीयर दिखाई देता है और लाल चमकता है। इसे विशेष नैरो-बैंड ऑप्टिकल फिल्टर का उपयोग करके किसी भी समय देखा जा सकता है। 656.3 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ पहले से उल्लिखित एच-अल्फा लाइन के अलावा, फिल्टर को सीए II के (393.4 एनएम) और सीए II एच (396.8 एनएम) लाइनों में भी ट्यून किया जा सकता है। इन पंक्तियों में दिखाई देने वाली मुख्य क्रोमोस्फेरिक संरचनाएं हैं: क्रोमोस्फेरिक ग्रिड सूर्य की पूरी सतह को कवर करती है और इसमें 30,000 किमी तक सुपरग्रेन्यूल्स की कोशिकाओं के आसपास की रेखाएं होती हैं; फ्लोकुली हल्के बादल जैसी संरचनाएं हैं, जो अक्सर मजबूत चुंबकीय क्षेत्र वाले क्षेत्रों से जुड़ी होती हैं - सनस्पॉट के आसपास के सक्रिय क्षेत्र; तंतु और तंतु (तंतु) विभिन्न चौड़ाई और लंबाई की काली रेखाएं हैं, जैसे कि फ्लोकुली, जो अक्सर सक्रिय क्षेत्रों में पाई जाती हैं। चित्र 4 - 11 अगस्त 1999 को सूर्य ग्रहण। क्रोमोस्फीयर डिस्क के चारों ओर एक पतली लाल पट्टी के रूप में दिखाई देता है, एक क्षेत्र के रूप में कोरोना। कोरोना सूर्य का अंतिम बाहरी आवरण है। कोरोना में मुख्य रूप से प्रमुखता और ऊर्जावान विस्फोट होते हैं, जो सौर हवा का निर्माण करते हुए अंतरिक्ष में कई सौ और यहां तक ​​​​कि एक लाख किलोमीटर से अधिक की दूरी पर विस्फोट और प्रस्फुटित होते हैं। कोरोना का औसत तापमान 1,000,0000 K से 2,000,0000 K तक है, और अधिकतम, कुछ क्षेत्रों में, 8,000,0000 K से 20,000,0000 K तक है। इतने उच्च तापमान के बावजूद, यह नग्न को दिखाई देता है आंख केवल पूर्ण सूर्य ग्रहण के समय में होती है, क्योंकि कोरोना में पदार्थ का घनत्व कम होता है, और इसलिए चमक भी कम होती है। सौर गतिविधि चक्र के चरण के आधार पर कोरोना का आकार बदलता है: अधिकतम गतिविधि की अवधि के दौरान, इसका एक गोल आकार होता है, और कम से कम, यह सौर भूमध्य रेखा के साथ लम्बा होता है। चूंकि कोरोना का तापमान बहुत अधिक होता है, इसलिए यह अल्ट्रावायलेट और एक्स-रे रेंज में तीव्रता से विकिरण करता है। ये विकिरण पृथ्वी के वायुमंडल से नहीं गुजरते हैं, बल्कि अंतरिक्ष यान की मदद से इनका अध्ययन किया जाता है। कोरोना के विभिन्न क्षेत्रों में विकिरण असमान रूप से होता है। 7

600,000 K के अपेक्षाकृत कम तापमान वाले गर्म सक्रिय और शांत क्षेत्रों के साथ-साथ कोरोना छिद्र भी हैं, जिनसे चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ अंतरिक्ष में निकलती हैं। ऐसा "खुला" चुंबकीय विन्यास कणों को सूर्य को बिना रुके छोड़ने की अनुमति देता है, इसलिए सौर हवा मुख्य रूप से कोरोनल छिद्रों से उत्सर्जित होती है। सौर कोरोना के दृश्य स्पेक्ट्रम में तीन अलग-अलग घटक होते हैं जिन्हें एल, के, और एफ घटक (या, क्रमशः, एल-कोरोना, के-कोरोना और एफ-कोरोना कहा जाता है; एल-घटक का दूसरा नाम ई है। -कोरोना)। K-घटक कोरोना का निरंतर स्पेक्ट्रम है। इसकी पृष्ठभूमि के खिलाफ, सूर्य के दृश्य किनारे से 9-10' की ऊंचाई तक, उत्सर्जन एल-घटक दिखाई देता है। लगभग 3" (सूर्य का कोणीय व्यास लगभग 30") और उच्चतर की ऊंचाई से शुरू होकर, फ्राउनहोफर स्पेक्ट्रम दिखाई देता है, जो कि फोटोस्फीयर के स्पेक्ट्रम के समान है। यह सौर कोरोना का एफ घटक बनाता है। 20" की ऊंचाई पर एफ घटक कोरोना के स्पेक्ट्रम में हावी है। 9"-10" की ऊंचाई को बाहरी कोरोना से आंतरिक कोरोना को अलग करने वाली सीमा के रूप में लिया जाता है। सौर हवा बाहरी भाग से बहती है सौर कोरोना और आयनित कणों (मुख्य रूप से प्रोटॉन, इलेक्ट्रॉनों और α-कणों) की एक धारा है, जो इसके घनत्व में क्रमिक कमी के साथ हेलिओस्फीयर की सीमाओं तक फैलती है। सौर हवा को दो घटकों में विभाजित किया जाता है - धीमी सौर हवा और तेज सौर हवा। धीमी सौर हवा की गति लगभग 400 किमी/सेकेंड और तापमान 1.4 10 6-1.6 106 0 के है और यह कोरोना से निकटता से मेल खाता है तेज सौर हवा की गति लगभग 750 किमी/सेकेंड है, तापमान 8 105 0K, और यह फोटोस्फीयर के मामले में संरचना के समान है धीमी सौर हवा दो बार घनी और तेज की तुलना में कम स्थिर है। धीमी सौर हवा में अधिक है जटिल संरचनाअशांति के क्षेत्रों के साथ। औसतन, सूर्य हवा के साथ प्रति सेकंड लगभग 1.3 1036 कण विकीर्ण करता है। नतीजतन, सूर्य द्वारा द्रव्यमान का कुल नुकसान यह प्रजातिविकिरण प्रति वर्ष 2-3·10−14 सौर द्रव्यमान है। यह 150 मिलियन वर्षों में पृथ्वी के बराबर द्रव्यमान के नुकसान के बराबर है। पृथ्वी पर कई प्राकृतिक घटनाएं सौर हवा के कारण होने वाली गड़बड़ी से जुड़ी हैं, जिनमें भू-चुंबकीय तूफान और अरोरा शामिल हैं। 2. सूर्य से विद्युत चुम्बकीय विकिरण का स्पेक्ट्रम सूर्य दो मुख्य ऊर्जा प्रवाह उत्पन्न करता है और बाहरी अंतरिक्ष में छोड़ता है - विद्युत चुम्बकीय विकिरण (सौर विकिरण, विकिरण ऊर्जा) और कणिका विकिरण (सौर हवा)। सूर्य के मध्य क्षेत्र से निकलने वाला विकिरण, जैसे ही यह बाहरी क्षेत्रों में जाता है, लघु-तरंग से दीर्घ-तरंग में पुन: निर्मित होता है। यदि केंद्र में गामा विकिरण और एक्स-रे मौजूद हैं, तो सौर ग्लोब की मध्य परतों में पराबैंगनी किरणें प्रबल होती हैं, और सूर्य की विकिरण सतह में - फोटोस्फीयर - वे पहले से ही विकिरण की प्रकाश सीमा की तरंगों में बदल जाती हैं। . पृथ्वी के वायुमंडल की ऊपरी सीमा पर सूर्य की दीप्तिमान ऊर्जा का स्पेक्ट्रम एकल अधिकतम के साथ एक वितरण है, जिसे लगभग 60,000 K के तापमान पर एक काले शरीर के विकिरण स्पेक्ट्रम के मॉडल द्वारा काफी अच्छी तरह से वर्णित किया गया है। स्पेक्ट्रम में ऊर्जा का वितरण असमान है। स्पेक्ट्रम का संपूर्ण लघु-तरंग दैर्ध्य हिस्सा - गामा किरणें, एक्स-रे और पराबैंगनी किरणें - सौर विकिरण की ऊर्जा का केवल 7%, स्पेक्ट्रम की ऑप्टिकल रेंज - सौर विकिरण की ऊर्जा का 48% हिस्सा है। यह ठीक ऑप्टिकल रेंज में है कि उत्सर्जन अधिकतम प्रकाश उत्सर्जन रेंज के नीले-हरे रंग की सीमा से मेल खाता है। शेष 45% ऊर्जा 8

सौर विकिरण मुख्य रूप से इन्फ्रारेड रेंज में निहित है, और केवल एक छोटा सा हिस्सा रेडियो उत्सर्जन के लिए जिम्मेदार है। एक बिल्कुल काला शरीर एक ऐसा पिंड है जो उस पर पड़ने वाले किसी भी विकिरण का 100% अवशोषित करता है (अवशोषण गुणांक 1 है, प्रतिबिंब गुणांक 0 है)। यह न केवल दृश्य प्रकाश को संदर्भित करता है, बल्कि रेडियो तरंगों, पराबैंगनी, एक्स-रे आदि को भी संदर्भित करता है। यदि एक बिल्कुल काले शरीर को गर्म किया जाता है, तो यह रेडियो तरंगों से लेकर गामा विकिरण तक की पूरी श्रृंखला में विद्युत चुम्बकीय तरंगों को प्रसारित करना शुरू कर देगा। इसके अलावा, यह विद्युत चुम्बकीय विकिरण के पूरे स्पेक्ट्रम में विकिरण करता है, लेकिन समान रूप से नहीं। वर्णक्रमीय घनत्व का शिखर होता है। हीटिंग जितना मजबूत होगा, उच्च आवृत्तियों की ओर उतना ही अधिक बदलाव होगा। प्रकृति में बिल्कुल काले शरीर मौजूद नहीं हैं - यह एक गणितीय मॉडल है। सितारों का विकिरण स्पेक्ट्रम एक बिल्कुल काले शरीर के विकिरण स्पेक्ट्रम के सबसे करीब है। इसलिए, ठंडे तारे लाल होते हैं और गर्म तारे नीले होते हैं। सूर्य से विकिरण विभिन्न परतों से आता है। तापमान सीमा 5712-58120 K है, जिसके लिए तरंग दैर्ध्य रेंज 0.499–0.5077 माइक्रोन (नीले रंग की सीमा और हरा रंग) औसत मान 57850 K है, तरंग दैर्ध्य 0.5012 µm है। ब्लैकबॉडी विकिरण का वर्णक्रमीय वितरण प्लैंक के नियम द्वारा वर्णित है:। (1) यह सूत्र आमतौर पर इस प्रकार लिखा जाता है: . (2) यहाँ विकिरण का वर्णक्रमीय घनत्व है, W cm-2 μm-1; λ तरंग दैर्ध्य है, µm; h प्लैंक स्थिरांक (6.6256±0.0005) 10-34 W s2 है; टी पूर्ण तापमान है, 0 के; s प्रकाश की गति है (2.997925 ± 0.000003) 1010 सेमी s-1; = (3.7415 ± 0.0003) 104 डब्ल्यू सेमी-2 माइक्रोन4; = (1.43879 ± 0.00019) 104 µm 0K; k बोल्ट्ज़मान स्थिरांक (1.38054 ± 0.00018) 10-23 W s 0K-1 है। एक ब्लैकबॉडी द्वारा विकिरित ऊर्जा का कुल प्रवाह स्टीफन-बोल्ट्ज़मैन कानून (प्लांक समीकरण का एक अभिन्न अंग) द्वारा निर्धारित किया जाता है: (3) जहां = (5.6697 ± 0.0029) 10-12 W सेमी-2 0K-4। इस प्रकार, एक ब्लैकबॉडी का कुल विकिरण तापमान की चौथी शक्ति के अनुपात में बढ़ता है। प्लैंक समीकरण को अलग करके, हम वियन विस्थापन कानून प्राप्त करते हैं: (4) जहां max तरंग दैर्ध्य है जिस पर तरंग दैर्ध्य पर विकिरण के वर्णक्रमीय घनत्व का अधिकतम वितरण देखा जाता है; ए = 2897.8 ± 0.4 माइक्रोन 0के। 9

सूर्य की दीप्तिमान ऊर्जा पृथ्वी के लिए ऊर्जा का मुख्य स्रोत है। सौर विकिरण की तुलना में सितारों और चंद्रमा से विकिरण नगण्य है और पृथ्वी पर होने वाली प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण योगदान नहीं देता है। साथ ही नगण्य रूप से छोटा ऊर्जा का प्रवाह है, जो ग्रह की गहराई से पृथ्वी की सतह पर निर्देशित होता है। सूर्य से पृथ्वी पर आने वाली ऊर्जा की मात्रा एक अभिन्न पैरामीटर द्वारा निर्धारित की जाती है जो समय पर बहुत कम निर्भर करती है और इसे सौर स्थिरांक कहा जाता है। सौर स्थिरांक S0 सूर्य से पृथ्वी की औसत दूरी पर सूर्य की किरणों के लंबवत एक इकाई क्षेत्र में आने वाली सौर ऊर्जा की मात्रा है। नवीनतम आंकड़ों के अनुसार, इसका मान 1366±1 W m-2 है। सूर्य द्वारा उत्सर्जित विद्युत चुम्बकीय विकिरण का वितरण और पृथ्वी के वायुमंडल की ऊपरी सीमा पर पहुंचना, तरंग दैर्ध्य के आधार पर, सूर्य का स्पेक्ट्रम कहलाता है। सूर्य के स्पेक्ट्रम की परिभाषा में सौर स्थिरांक की परिभाषा से आवश्यकताओं को जोड़ना सुविधाजनक है क्योंकि प्रति इकाई क्षेत्र प्रति इकाई समय में आने वाली सौर ऊर्जा, एक निश्चित आवृत्ति पर, किरणों के लंबवत, औसत दूरी पर सूर्य को पृथ्वी। इस मात्रा को अक्सर वर्णक्रमीय सौर स्थिरांक S0(λ) कहा जाता है। फिर सौर स्थिरांक के लिए, जिसे पहले पेश किया गया था, परिभाषा को - अभिन्न सौर स्थिरांक शब्द द्वारा परिष्कृत किया जाता है। एक "मोटे वर्णक्रमीय संकल्प" के साथ सूर्य का मानक स्पेक्ट्रम और T = 57850 K पर एक काले शरीर का स्पेक्ट्रम चित्र 5 में दिखाया गया है। चित्र 5 - मोटे वर्णक्रमीय संकल्प के साथ सूर्य का मानक स्पेक्ट्रम और एक का स्पेक्ट्रम ब्लैक बॉडी, टी = 57850 के। यूवी, वीडी, आईआर, माइक्रोवेव - पराबैंगनी, दृश्यमान, अवरक्त और माइक्रोवेव विकिरण। यदि हम उच्च वर्णक्रमीय संकल्प पर सूर्य के स्पेक्ट्रम पर विचार करें, तो चित्र इतना चिकना नहीं है, लेकिन प्रकाशमंडल और क्रोमोस्फीयर में विभिन्न तत्वों के अवशोषण के कारण कई फ्रौनहोफर रेखाएं हैं। यह इस आंकड़े से देखा जा सकता है कि टी = 57850 के पर प्लैंक फ़ंक्शन सूर्य के मध्य भाग में अच्छी तरह से स्पेक्ट्रम का अनुमान लगाता है - तरंग दैर्ध्य 0.2 माइक्रोन से 1 सेमी तक होता है। यह इस तथ्य के कारण है कि आउटगोइंग सौर का गठन विभिन्न वर्णक्रमीय क्षेत्रों में विकिरण अलग-अलग तापमान पर अलग-अलग ऊंचाई पर होता है। दस

स्पेक्ट्रम का लघु-तरंग वाला भाग पृथ्वी पर जीवन के लिए सबसे हानिकारक है और इसमें शामिल हैं: गामा विकिरण (गामा किरणें, -किरणें) - एक प्रकार का विद्युत चुम्बकीय विकिरण जिसमें बहुत कम तरंग दैर्ध्य होता है - 5 10 6 1019 हर्ट्ज से कम), स्पष्ट कणिका और कमजोर रूप से व्यक्त तरंग गुण। स्रोत - परमाणु और अंतरिक्ष प्रक्रियाएं, रेडियोधर्मी क्षय; एक्स-रे विकिरण - विद्युत चुम्बकीय तरंगें, जिनमें से फोटॉन ऊर्जा पराबैंगनी और गामा विकिरण के बीच विद्युत चुम्बकीय तरंगों के पैमाने पर होती है, जो तरंग दैर्ध्य से 5 10−3 एनएम से 10 एनएम और आवृत्तियों 3 1016 - 6 1019 हर्ट्ज से मेल खाती है। स्रोत - त्वरित आवेशित कणों के प्रभाव में परमाणु प्रक्रियाएँ; पराबैंगनी विकिरण - त्वरित इलेक्ट्रॉनों के प्रभाव में परमाणुओं का विकिरण। लघु-तरंग दैर्ध्य सौर विकिरण के 7% में से, सबसे बड़ा हिस्सा पराबैंगनी विकिरण है, जो पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा दृढ़ता से अवशोषित होता है। ओजोन के अवशोषण स्पेक्ट्रम की चोटी लगभग 250 एनएम की तरंग दैर्ध्य पर होती है, ऑक्सीजन की दो चोटियां होती हैं - 110 और 200 एनएम। पराबैंगनी अवशोषण की शॉर्ट-वेव रेंज ऑक्सीजन द्वारा, मध्य श्रेणी में - ओजोन द्वारा ओवरलैप की जाती है। 250 एनएम के विद्युत चुम्बकीय तरंग दैर्ध्य पर, ओजोन 300 एनएम - 97% पर लगभग सभी विकिरण को अवशोषित करता है। स्पेक्ट्रम का पराबैंगनी भाग दृश्य विकिरण और एक्स-रे की बैंगनी सीमा के बीच की सीमा पर कब्जा कर लेता है। 1801 में, जर्मन भौतिक विज्ञानी जोहान विल्हेम रिटर ने पाया कि सिल्वर क्लोराइड, जो प्रकाश की क्रिया के तहत विघटित होता है, स्पेक्ट्रम के वायलेट क्षेत्र के बाहर अदृश्य विकिरण की क्रिया के तहत सबसे तेजी से विघटित होता है। फिर रिटर समेत कई वैज्ञानिक इस समझौते पर पहुंचे कि प्रकाश में तीन अलग-अलग घटक होते हैं: एक ऑक्सीकरण या थर्मल (इन्फ्रारेड) घटक, एक रोशनी घटक (दृश्यमान प्रकाश), और एक कम करने वाला (पराबैंगनी) घटक। उस समय, विशिष्ट प्रकाश-संवेदनशील सामग्री पर एक निर्धारित तरीके से कार्य करने की क्षमता के बाद, पराबैंगनी विकिरण को एक्टिनिक विकिरण भी कहा जाता था। आईएसओ-डीआईएस-2134 मानक के अनुसार, पराबैंगनी सौर विकिरण की विशेषताओं को पेश किया गया है, तालिका 1. तालिका में प्रस्तुत यूवी-ए, यूवी-बी, यूवी-सी श्रेणियों को जीवविज्ञानी अपने में सबसे महत्वपूर्ण के रूप में पेश करते हैं। काम। तालिका 1 - पराबैंगनी सौर विकिरण के लक्षण ऊर्जा की मात्रा नाम संक्षिप्त तरंग दैर्ध्य, एनएम प्रति फोटॉन, ईवी एनयूवी के पास 400 एनएम - 300 एनएम 3.10 - 4.13 ईवी मध्यम एमयूवी 300 एनएम - 200 एनएम 4. 13 - 6.20 ईवी सुदूर एफयूवी 200 एनएम - 122 एनएम 6.20 - 10.2 ईवी चरम ईयूवी, एक्सयूवी 121 एनएम - 10 एनएम 10.2 - 124 ईवी पराबैंगनी ए, लंबी तरंग दैर्ध्य यूवीए, यूवीए 400 एनएम - 315 एनएम 3.10 - 3.94 ईवी रेंज अल्ट्रावाइलेट बी, मध्यम तरंग दैर्ध्य यूवी-बी, यूवीबी 315 एनएम - 280 एनएम 3.94 - 4.43 ईवी रेंज पराबैंगनी सी, लघु तरंग दैर्ध्य यूवी-सी, यूवीसी 280 एनएम - 100 एनएम 4.43 - 12.4 ईवी रेंज 11

निकट पराबैंगनी रेंज को अक्सर "ब्लैक लाइट" के रूप में जाना जाता है क्योंकि यह मानव आंख से पहचानने योग्य नहीं है, लेकिन जब कुछ सामग्रियों से परिलक्षित होता है, तो स्पेक्ट्रम दृश्य विकिरण क्षेत्र में चला जाता है। शब्द "वैक्यूम" (VUV) अक्सर दूर और चरम सीमा के लिए प्रयोग किया जाता है, इस तथ्य के कारण कि इस श्रेणी में तरंगें पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा दृढ़ता से अवशोषित होती हैं। के सबसे पराबैंगनी विकिरणयूवी-ए वायुमंडलीय ऑक्सीजन और ओजोन द्वारा अवशोषित नहीं होता है और पृथ्वी की सतह तक पहुंचता है। यूवी-बी पराबैंगनी विकिरण ओजोन द्वारा अवशोषित किया जाता है और इसका कितना हिस्सा सतह तक पहुंचता है यह पृथ्वी के वायुमंडल में ओजोन की मात्रा पर निर्भर करता है। पराबैंगनी विकिरण यूवी-सी को ओजोन और वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा अवशोषित किया जाता है, और इस विकिरण का एक बहुत छोटा हिस्सा पृथ्वी की सतह तक पहुंचता है। पराबैंगनी मानव स्वास्थ्य के लिए बहुत हानिकारक हो सकती है, इसलिए 1994 में विश्व मौसम विज्ञान संगठन ने विश्व स्वास्थ्य संगठन के साथ मिलकर सौर पराबैंगनी सूचकांक - यूवी सूचकांक, डब्ल्यू / एम 2 की शुरूआत का प्रस्ताव रखा। मानव आँख द्वारा देखे गए स्पेक्ट्रम का दृश्य भाग (दृश्यमान प्रकाश, या बस प्रकाश) तरंग दैर्ध्य रेंज 380 एनएम (बैंगनी) से 780 एनएम (लाल), या आवृत्ति रेंज 400 से 790 टेराहर्ट्ज (1 THz = 1012) तक रहता है। हर्ट्ज)। मानव आँख में 555 एनएम (540 THz) के क्षेत्र में प्रकाश के प्रति उच्चतम संवेदनशीलता है - स्पेक्ट्रम का हरा भाग। यद्यपि 1267 में रोजर बेकन द्वारा इंद्रधनुष की घटना को बारिश की बूंदों में सूर्य के प्रकाश के अपवर्तन द्वारा समझाया गया था, केवल न्यूटन ही प्रकाश का विश्लेषण करने में सक्षम थे। एक प्रिज्म के माध्यम से प्रकाश की किरण को अपवर्तित करने के बाद, उन्होंने पहले पांच रंगों की गणना की: लाल, पीला, हरा, नीला, बैंगनी। फिर उसने दो और रंग जोड़े और सात रंगों के इंद्रधनुष के जनक बने। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि "इंद्रधनुष के रंग" का प्रश्न भौतिकी और जीव विज्ञान के क्षेत्र से नहीं है। उन्हें भाषाविदों और भाषाविदों द्वारा निपटाया जाना चाहिए। स्लाव लोगों के इंद्रधनुष में केवल सात रंग होते हैं क्योंकि रंग नीला (ब्रिटिशों की तुलना में) और हरा (जापानी की तुलना में) के लिए एक अलग नाम है। दृष्टिकोण से आधुनिक जीव विज्ञानशारीरिक रूप से, एक व्यक्ति इंद्रधनुष में तीन रंग देखता है: लाल, हरा, नीला। इसलिए, प्रश्न व्यावहारिक रूप से समझ में नहीं आता है, और श्रेणियां दृश्यमान रंगकिसी भी सुविधाजनक रंग के साथ चिह्नित किया जा सकता है। दृश्य विकिरण के स्पेक्ट्रम की पहली व्याख्या आइजैक न्यूटन ने ऑप्टिक्स में और जोहान गोएथे ने द थ्योरी ऑफ कलर्स में दी थी। न्यूटन ने प्रिज्म में प्रकाश के फैलाव की खोज की और स्पेक्ट्रम शब्द का उपयोग करने वाले पहले व्यक्ति थे [अक्षांश से। स्पेक्ट्रम - दृष्टि, उपस्थिति] 1671 में प्रिंट में। उन्होंने अवलोकन किया कि जब प्रकाश की किरण कांच के प्रिज्म की सतह से एक कोण पर टकराती है, तो कुछ प्रकाश परावर्तित होता है और कुछ कांच से होकर गुजरता है, जिससे विभिन्न रंगों के बैंड बनते हैं। चित्र 6 - प्रकाशिकी (1704) से न्यूटन के रंगों का चक्र, रंगों और संगीत नोटों के बीच के संबंध को दर्शाता है। "लाल" से "वायलेट" तक के स्पेक्ट्रम के रंगों को नोटों द्वारा अलग किया जाता है, जो "पुनः" (डी) नोट से शुरू होता है। वृत्त एक पूर्ण सप्तक बनाता है। 12

जब एक सफेद किरण प्रिज्म में अपघटित होती है, तो एक स्पेक्ट्रम बनता है जिसमें विभिन्न तरंग दैर्ध्य के विकिरण विभिन्न कोणों पर अपवर्तित होते हैं। स्पेक्ट्रम में शामिल रंग, यानी वे रंग जो एक तरंग दैर्ध्य (या बहुत संकीर्ण सीमा) की प्रकाश तरंगों द्वारा प्राप्त किए जा सकते हैं, वर्णक्रमीय रंग कहलाते हैं। दृश्य प्रकाश के मुख्य वर्णक्रमीय रंगों के अपने नाम हैं, और उनकी विशेषताओं को तालिका में प्रस्तुत किया गया है। तालिका 2 - दृश्य प्रकाश के लक्षण रेंज लंबाई रेंज रेंज रंग तरंग ऊर्जा, एनएम आवृत्तियों, THz फोटॉन, ईवी वायलेट 380 - 440 790 - 680 2.82 - 3.26 नीला 440 - 485 680 - 620 2.56 - 2.82 हल्का नीला 485 - 500 620 - 600 2.48 - 2.56 हरा 500 - 565 600 - 530 2.19 - 2.48 पीला 565 - 590 530 - 510 2.10 - 2.19 नारंगी 590 - 625 510 - 480 1, 98 - 2.10 लाल 625 - 740 480 - 400 1.68 - 1.9 दृश्य विकिरण प्रवेश करता है " ऑप्टिकल विंडो" और व्यावहारिक रूप से पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा अवशोषित नहीं होती है। स्वच्छ हवा नीली रोशनी को लंबी तरंग दैर्ध्य (स्पेक्ट्रम के लाल छोर की ओर) से थोड़ा अधिक बिखेरती है, इसलिए दोपहर का आकाश नीला दिखता है। विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम का अवरक्त भाग 0.74 माइक्रोन की तरंग दैर्ध्य के साथ दृश्यमान स्पेक्ट्रम के लाल छोर और 1 मिमी की तरंग दैर्ध्य के साथ माइक्रोवेव विकिरण की शुरुआत के बीच की सीमा पर कब्जा कर लेता है। हाल ही में, स्पेक्ट्रम के इस हिस्से के लंबे-तरंग किनारे को विद्युत चुम्बकीय तरंगों की एक अलग, स्वतंत्र श्रेणी में पृथक किया गया है - टेराहर्ट्ज विकिरण 3-0.03 मिमी (1011-1013 हर्ट्ज) की तरंग दैर्ध्य के साथ, या तरंग दैर्ध्य के साथ सबमिलीमीटर विकिरण 1-0.1 मिमी। इन्फ्रारेड विकिरण को "थर्मल" विकिरण भी कहा जाता है, क्योंकि गर्म वस्तुओं से अवरक्त विकिरण को मानव त्वचा द्वारा गर्मी की अनुभूति के रूप में माना जाता है। इस मामले में, निकायों द्वारा उत्सर्जित तरंग दैर्ध्य हीटिंग तापमान पर निर्भर करते हैं: तापमान जितना अधिक होता है, तरंग दैर्ध्य उतना ही कम होता है और विकिरण की तीव्रता अधिक होती है। इन्फ्रारेड विकिरण की खोज 1800 में अंग्रेजी खगोलशास्त्री विलियम हर्शेल ने की थी, जिन्होंने पाया कि लाल रंग की सीमा (स्पेक्ट्रम के अदृश्य भाग में) से परे एक प्रिज्म के साथ प्राप्त सूर्य के स्पेक्ट्रम में थर्मामीटर का तापमान बढ़ जाता है। 19वीं शताब्दी में यह साबित हो गया था कि अवरक्त विकिरण प्रकाशिकी के नियमों का पालन करता है और दृश्य प्रकाश के समान प्रकृति का होता है। अब इन्फ्रारेड विकिरण की पूरी श्रृंखला को तीन उप-श्रेणियों में बांटा गया है: शॉर्ट-वेव 0.74 - 2.5 माइक्रोन; मध्यम तरंग 2.5 - 50 माइक्रोन; लॉन्गवेव 50 - 2000 माइक्रोन। लघु-तरंग दैर्ध्य उपश्रेणी में, अवरक्त विकिरण लगभग उसी तरह बिखरा हुआ है जैसे दृश्य सीमा में, और इस विकिरण का मुख्य स्रोत सूर्य है। मध्य उपश्रेणी में, अधिकांश विकिरण वायुमंडल के घटकों द्वारा अवशोषित किया जाता है 13

(जल वाष्प, कार्बन डाइऑक्साइड)। सुदूर उपश्रेणी में, वायुमंडल में कम ऊर्जा का अपव्यय होता है, और विकिरण का मुख्य स्रोत पृथ्वी की सतह है। तालिका 3 - अवरक्त विकिरण के लक्षण रंग तरंग दैर्ध्य रेंज आवृत्ति रेंज लघु तरंग आईआर-ए 740 एनएम - 2.5 माइक्रोन 400 THz - 120 THz मध्यम तरंग IR-B 2.5 माइक्रोन - 50 माइक्रोन 120 THz - 6 THz लंबी लहर IR-C 50 माइक्रोन - 2 मिमी 6 THz - 150 GHz सूर्य के विद्युत चुम्बकीय विकिरण की मानी गई श्रेणियां पृथ्वी पर जीवन के लिए निर्णायक महत्व की हैं। 280 एनएम से कम पराबैंगनी विकिरण यूवी-सी पौधों के लिए घातक है। इसके संपर्क में आने पर, 10-15 मिनट के बाद, पादप प्रोटीन अपनी संरचना खो देते हैं और कोशिका की गतिविधि को रोक देते हैं। बाह्य रूप से, यह पत्तियों के पीले और भूरे होने, तनों के मुड़ने और विकास बिंदुओं की मृत्यु में प्रकट होता है। लेकिन कठोर पराबैंगनी का सौर भाग ओजोन परत द्वारा विलंबित होने के कारण पृथ्वी की सतह तक नहीं पहुंच पाता है। 315 एनएम से ऊपर ZF-A का यूवी विकिरण पौधों के चयापचय और विकास के लिए आवश्यक है। यह तनों के विस्तार में देरी करता है, विटामिन सी की सामग्री को बढ़ाता है। ZF-B पराबैंगनी विकिरण (280 - 315 एनएम) कम तापमान की तरह कार्य करता है, पौधों की सख्त प्रक्रिया को बढ़ावा देता है और उनके ठंड प्रतिरोध को बढ़ाता है। पराबैंगनी किरणें व्यावहारिक रूप से क्लोरोफिल को प्रभावित नहीं करती हैं। बैंगनी और नीली किरणें तनों, पत्ती के डंठल और ब्लेड के विकास को रोकती हैं, कॉम्पैक्ट पौधे और मोटी पत्तियां बनाती हैं, जिससे बेहतर अवशोषण और सामान्य रूप से प्रकाश का उपयोग होता है। ये किरणें प्रोटीन के निर्माण को प्रोत्साहित करती हैं, पौधों के ऑर्गेनोसिंथेसिस, शॉर्ट-डे पौधों के फूलने के लिए संक्रमण, और लंबे समय तक पौधों के विकास को धीमा कर देती हैं। प्रकाश स्पेक्ट्रम के नीले और बैंगनी भाग क्लोरोफिल द्वारा लगभग पूरी तरह से अवशोषित हो जाते हैं, जो प्रकाश संश्लेषण की अधिकतम तीव्रता के लिए स्थितियां बनाता है। हरी किरणें व्यावहारिक रूप से पत्ती के ब्लेड से बिना अवशोषित हुए गुजरती हैं। उनकी कार्रवाई के तहत, बाद वाले बहुत पतले हो जाते हैं, और पौधों के अक्षीय अंग लंबे हो जाते हैं। प्रकाश संश्लेषण का स्तर सबसे कम होता है। नारंगी के साथ संयुक्त लाल किरणें प्रकाश संश्लेषण के लिए ऊर्जा के मुख्य रूप का प्रतिनिधित्व करती हैं। सबसे महत्वपूर्ण 625-680 एनएम का क्षेत्र है, जो पौधों की पत्तियों और अक्षीय अंगों के गहन विकास को बढ़ावा देता है। यह प्रकाश क्लोरोफिल द्वारा पूरी तरह से अवशोषित होता है और प्रकाश संश्लेषण के दौरान कार्बोहाइड्रेट के गठन को बढ़ाता है। पौधों में सभी शारीरिक प्रक्रियाओं के लिए लाल और नारंगी प्रकाश क्षेत्र निर्णायक महत्व के हैं। वैज्ञानिकों ने प्रकाश से अंधेरे के प्रति संवेदनशील और इसके विपरीत (फोटोपेरियोडिक) पौधों में शारीरिक प्रक्रियाओं को सक्रिय रूप से प्रभावित करने के लिए कम तीव्रता (620 लक्स से अधिक नहीं) की लाल किरणों (600-690 एनएम) की क्षमता स्थापित की है। अवरक्त किरणोंपौधों पर अलग-अलग प्रभाव पड़ता है। 1100 एनएम तक अवरक्त प्रकाश कमजोर प्रतिक्रिया करता है, उदाहरण के लिए, टमाटर और बल्कि दृढ़ता से खीरे। प्रकाश की यह श्रेणी हाइपोकोटिल जीनस, तनों और अंकुरों के खिंचाव पर कार्य करती है। कम तापमान पर निकट विकिरण को क्लोरोफिल द्वारा आंशिक रूप से अवशोषित किया जा सकता है और पत्ती को ज़्यादा गरम नहीं किया जा सकता है, जो प्रकाश संश्लेषण के लिए उपयोगी होगा। चौदह

चित्र 7 - पौधों के विकास पर तरंग दैर्ध्य का प्रभाव रेडियो तरंगें (माइक्रोवेव)। सूर्य न केवल गामा से अवरक्त विकिरण तक ऊर्जा उत्सर्जित करता है, बल्कि रेडियो तरंगें भी उत्सर्जित करता है, जो कुछ मिलीमीटर से लेकर दसियों मीटर तक की लंबाई में पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा प्रेषित होती हैं। सूर्य से रेडियो तरंगों को पंजीकृत करने के कई शुरुआती प्रयासों के बावजूद, उन्हें केवल फरवरी 1942 में द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान ब्रिटिश रडार स्क्रीन पर हस्तक्षेप के स्रोत के रूप में खोजा गया था। 1945 में इसके पूरा होने के बाद, सौर खगोल विज्ञान सहित रेडियो खगोल विज्ञान का तेजी से विकास शुरू हुआ। यदि 1942 में सूर्य का रेडियो उत्सर्जन इसकी गतिविधि और रडार पर प्रभाव से जुड़ा था, तो 1963 में सौर गतिविधि को पहले से ही "इंडेक्स F10.7" पैरामीटर द्वारा मापा गया था, जो कि एक पर रेडियो उत्सर्जन प्रवाह के परिमाण से निर्धारित होता है। 10.7 सेमी (आवृत्ति 2800 मेगाहर्ट्ज) की लहर। यह सूचकांक "वुल्फ नंबर" के साथ अच्छी तरह से संबंध रखता है - जिसका नाम स्विस खगोलशास्त्री रूडोल्फ वुल्फ के नाम पर रखा गया है, जो सूर्य पर धब्बों की संख्या का एक संख्यात्मक संकेतक है। यह सौर गतिविधि के सबसे सामान्य संकेतकों में से एक है। सूर्य के बाहरी वातावरण में गर्म, अत्यधिक आयनित गैसों द्वारा रेडियो तरंगें उत्सर्जित होती हैं। ये दुर्लभ गैसें, जो दृश्य प्रकाश के लिए व्यावहारिक रूप से पारदर्शी होती हैं, कुछ तरंग दैर्ध्य के साथ रेडियो उत्सर्जन के लिए अपारदर्शी हो जाती हैं। मुक्त इलेक्ट्रॉनों की सांद्रता में वृद्धि और तापमान में कमी के साथ-साथ तरंग दैर्ध्य में वृद्धि के साथ अस्पष्टता बढ़ जाती है। क्रोमोस्फीयर, जिसमें इलेक्ट्रॉनों की काफी उच्च सांद्रता होती है और 5000-100000 K का तापमान होता है, डेसीमीटर और मीटर तरंगों के लिए अपारदर्शी होता है, इसलिए केवल सेंटीमीटर तरंगें ही इसे छोड़ कर पृथ्वी तक पहुंच सकती हैं। मीटर तरंगें केवल अधिक दुर्लभ और गर्म सौर कोरोना से आ सकती हैं जो लगभग 1000 000 - 2000 0000 K के तापमान के साथ ऊपर पड़े हैं। चूंकि विभिन्न लंबाई की तरंगें सौर वातावरण की विभिन्न परतों से आती हैं, इससे इसके गुणों का अध्ययन करना संभव हो जाता है उनके रेडियो उत्सर्जन द्वारा क्रोमोस्फीयर और कोरोना। रेडियो रेंज में, सौर डिस्क का आकार उस तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करता है जिस पर अवलोकन किया जाता है। मीटर तरंग दैर्ध्य पर, सूर्य की त्रिज्या सेंटीमीटर तरंग दैर्ध्य से अधिक होती है, और दोनों ही मामलों में यह दृश्यमान डिस्क की त्रिज्या से अधिक होती है। सूर्य से रेडियो उत्सर्जन में थर्मल और गैर-थर्मल घटक शामिल हैं। थर्मल रेडियो उत्सर्जन, तापीय वेग के साथ चलने वाले इलेक्ट्रॉनों और आयनों के टकराव के कारण, "शांत" सूर्य की रेडियो उत्सर्जन तीव्रता की निचली सीमा निर्धारित करता है। रेडियो उत्सर्जन की तीव्रता आमतौर पर चमक तापमान टीबी के मूल्य की विशेषता होती है। पंद्रह

चित्रा 8 - आवृत्ति (तरंग दैर्ध्य) पर सौर रेडियो उत्सर्जन (उनकी चमक तापमान) के मुख्य घटकों की तीव्रता की निर्भरता चमक तापमान एक फोटोमेट्रिक मान है जो विकिरण तीव्रता की विशेषता है। अक्सर रेडियो खगोल विज्ञान में प्रयोग किया जाता है। परिभाषा के अनुसार, चमक तापमान वह तापमान होता है जो एक काले शरीर में होता है यदि किसी दिए गए आवृत्ति रेंज में समान तीव्रता होती है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि चमक तापमान सामान्य अर्थों में तापमान नहीं है। यह विकिरण की विशेषता है, और विकिरण तंत्र के आधार पर, यह उत्सर्जक शरीर के भौतिक तापमान से काफी भिन्न हो सकता है। उदाहरण के लिए, पल्सर में यह 1026 0K तक पहुंच जाता है। सेंटीमीटर तरंगों पर "शांत" सूर्य से विकिरण के मामले में, Tb ~ 104 0K, और मीटर तरंग दैर्ध्य Tb ~ 106 0K पर। स्वाभाविक रूप से, थर्मल विकिरण के लिए, टीबी का मान उस परत के गतिज तापमान के साथ मेल खाता है जिससे विकिरण निकलता है, यदि यह परत इस विकिरण के लिए अपारदर्शी है। "शांत" सूर्य से रेडियो उत्सर्जन के स्तर की अवधारणा एक आदर्शीकरण है, लेकिन वास्तव में सूर्य कभी भी पूरी तरह से शांत नहीं होता है: सौर वातावरण में अशांत प्रक्रियाएं स्थानीय क्षेत्रों की उपस्थिति की ओर ले जाती हैं, जिनमें से रेडियो उत्सर्जन बहुत बढ़ जाता है "शांत" सूर्य के स्तर की तुलना में तीव्रता देखी गई। सूर्य की सतह पर गतिविधि केंद्रों (फ्लेयर और स्पॉट) का निर्माण उनके ऊपर कोरोनल संघनन की उपस्थिति के साथ होता है, घने और गर्म, जैसे कि सक्रिय क्षेत्र को कवर कर रहा हो। धब्बों के ठीक ऊपर, गर्म कोरोना उतरता है, जैसा कि वह था, 2-3 हजार किमी की ऊँचाई तक, जहाँ चुंबकीय क्षेत्र की ताकत लगभग 1000 Oe होती है। विकिरण)। इस तरह के विकिरण से सक्रिय क्षेत्रों के ऊपर चमकीले रेडियो धब्बे दिखाई देते हैं, जो लगभग उसी समय दिखाई देते हैं और गायब हो जाते हैं जब दृश्य धब्बे दिखाई देते हैं। चूंकि धब्बे धीरे-धीरे (दिन और सप्ताह) बदलते हैं, इसलिए कोरोनल संघनन से रेडियो उत्सर्जन धीरे-धीरे बदलता है। इसलिए, इसे धीरे-धीरे बदलते घटक कहा जाता है। यह घटक मुख्य रूप से तरंग दैर्ध्य रेंज में 2 से 50 सेमी तक प्रकट होता है। मूल रूप से, यह थर्मल भी है, क्योंकि विकिरण करने वाले इलेक्ट्रॉनों में वेगों का थर्मल वितरण होता है। हालांकि, सक्रिय 16 . के विकास के एक निश्चित चरण में

सनस्पॉट के बीच के क्षेत्र में ऐसे स्रोत होते हैं जो जाहिर तौर पर एक गैर-तापीय प्रकृति वाले होते हैं। कभी-कभी संघनन के क्षेत्र में, समान तरंग दैर्ध्य पर रेडियो उत्सर्जन के अचानक प्रवर्धन देखे जाते हैं - सेंटीमीटर फटना। उनकी अवधि कई मिनटों से लेकर दसियों मिनट या घंटों तक भिन्न होती है। इस तरह के रेडियो बर्स्ट सौर फ्लेयर क्षेत्र में तेजी से प्लाज्मा हीटिंग और कण त्वरण से जुड़े होते हैं। संघनन में गैस के तापमान और घनत्व में वृद्धि 107–108 K के Tb के साथ सेंटीमीटर फटने का कारण हो सकती है। सेंटीमीटर तरंग दैर्ध्य पर अधिक तीव्र विस्फोट स्पष्ट रूप से ऊर्जा के साथ उप-सापेक्ष इलेक्ट्रॉनों के साइक्लोट्रॉन या प्लाज्मा विकिरण के कारण होते हैं। फ्लेयर मैग्नेटिक लूप्स में दसियों से सैकड़ों keV। कोरोनल संघनन से भी अधिक, बढ़ा हुआ रेडियो उत्सर्जन भी देखा जाता है, लेकिन पहले से ही लगभग 1.5 मीटर के मीटर तरंग दैर्ध्य पर - तथाकथित शोर तूफान; उन्हें घंटों और दिनों तक देखा जा सकता है। संकीर्ण आवृत्ति अंतराल में लगभग 1 सेकंड (टाइप I रेडियो बर्स्ट) की अवधि के साथ कई बर्स्ट होते हैं। यह रेडियो उत्सर्जन प्लाज्मा अशांति से जुड़ा है, जो बड़े धब्बों वाले सक्रिय क्षेत्रों को विकसित करने के ऊपर कोरोना में उत्साहित है। क्रोमोस्फेरिक फ्लेयर के क्षेत्र से तेज इलेक्ट्रॉनों और अन्य आवेशित कणों की निकासी सक्रिय सूर्य के रेडियो उत्सर्जन में कई प्रभाव पैदा करती है। उनमें से सबसे आम टाइप III रेडियो बर्स्ट हैं। उनकी विशेषता यह है कि रेडियो उत्सर्जन की आवृत्ति समय के साथ बदलती है, और समय के प्रत्येक क्षण में यह एक बार में दो आवृत्तियों (हार्मोनिक्स) पर प्रकट होता है, जो 2:1 से संबंधित है। विस्फोट लगभग 500 मेगाहर्ट्ज (λ ~ 60 सेमी) की आवृत्ति पर शुरू होता है, और फिर इसके दोनों हार्मोनिक्स की आवृत्ति लगभग 20 मेगाहट्र्ज प्रति सेकेंड तक तेजी से घट जाती है। पूरा फट लगभग 10 सेकंड तक रहता है। टाइप III रेडियो बर्स्ट एक फ्लेयर द्वारा निकाले गए कणों की एक धारा द्वारा बनाए जाते हैं और कोरोना के माध्यम से आगे बढ़ते हैं। प्रवाह प्लाज्मा दोलनों (प्लाज्मा तरंगों) को एक आवृत्ति पर उत्तेजित करता है जो कि कोरोना में उस बिंदु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व द्वारा निर्धारित किया जाता है जहां प्रवाह वर्तमान में स्थित है। और चूंकि इलेक्ट्रॉन घनत्व सूर्य की सतह से दूरी के साथ घटता है, प्रवाह की गति प्लाज्मा तरंगों की आवृत्ति में क्रमिक कमी के साथ होती है। इन तरंगों की ऊर्जा का एक हिस्सा समान या दो बार आवृत्ति के साथ विद्युत चुम्बकीय तरंगों में परिवर्तित किया जा सकता है, जो दो हार्मोनिक्स के साथ टाइप III रेडियो बर्स्ट के रूप में पृथ्वी पर पंजीकृत हैं। जैसा कि अंतरिक्ष यान के अवलोकन से पता चला है, इंटरप्लेनेटरी स्पेस में फैलने वाले इलेक्ट्रॉन प्रवाह 30 kHz की आवृत्तियों तक III प्रकार के रेडियो बर्स्ट उत्पन्न करते हैं। निम्नलिखित प्रकार III रेडियो फटने, 10% मामलों में व्यापक आवृत्ति रेंज में ~ 100 मेगाहर्ट्ज (λ ~ 3 मीटर) की आवृत्ति पर अधिकतम तीव्रता के साथ रेडियो उत्सर्जन देखा जाता है। इस विकिरण को टाइप V रेडियो बर्स्ट कहते हैं, बर्स्ट लगभग 1-3 मिनट तक रहता है। जाहिर है, वे प्लाज्मा तरंगों की पीढ़ी के कारण भी हैं। सूर्य पर बहुत तीव्र लपटों के दौरान, टाइप II रेडियो विस्फोट होते हैं, वह भी भिन्न आवृत्ति के साथ। उनकी अवधि लगभग 5-30 मिनट है, और आवृत्ति रेंज 200-30 मेगाहर्ट्ज है। फट एक शॉक वेव द्वारा उत्पन्न होता है जो v ~ 108 सेमी / सेकंड की गति से चलती है, जो एक मजबूत फ्लेयर के दौरान गैस के विस्तार के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती है। इस तरंग के अग्र भाग में प्लाज्मा तरंगें बनती हैं। फिर वे, जैसे III प्रकार के रेडियो फटने के मामले में, आंशिक रूप से विद्युत चुम्बकीय तरंगों में बदल जाते हैं। प्रकार II और III के रेडियो बर्स्ट की समानता पर भी इस तथ्य पर बल दिया जाता है कि बर्स्ट दो हार्मोनिक्स पर उत्सर्जन की विशेषता है। इंटरप्लेनेटरी स्पेस में प्रचार करते समय, फ्लेयर शॉक वेव हेक्टोमेट्रिक और किलोमीटर वेवलेंथ पर टाइप II रेडियो बर्स्ट उत्पन्न करना जारी रखता है। जब एक मजबूत शॉक वेव कोरोना के ऊपरी हिस्से में पहुंचती है, तो एक व्यापक आवृत्ति रेंज में एक निरंतर रेडियो उत्सर्जन दिखाई देता है - टाइप IV रेडियो उत्सर्जन। यह टाइप V रेडियो बर्स्ट के समान है, लेकिन बाद वाले से लंबी अवधि (कभी-कभी कई घंटों तक) में भिन्न होता है। टाइप IV रेडियो उत्सर्जन अपने स्वयं के चुंबकीय क्षेत्र के साथ घने प्लाज्मा बादलों में उप-सापेक्ष इलेक्ट्रॉनों द्वारा उत्पन्न होता है, जो 17 . किया जाता है

ताज की ऊपरी परतों में। टाइप IV रेडियो उत्सर्जन स्रोत आमतौर पर कई सौ किमी/सेकेंड की गति से कोरोना में बढ़ते हैं और फोटोस्फीयर के ऊपर 5 सौर त्रिज्या की ऊंचाई तक पता लगाया जा सकता है। फ्लेयर्स, जो तीव्र सेंटीमीटर फटने और मीटर तरंग दैर्ध्य पर टाइप II और IV रेडियो उत्सर्जन से जुड़े होते हैं, अक्सर भूभौतिकीय प्रभावों के साथ होते हैं: निकट-पृथ्वी बाहरी अंतरिक्ष में प्रोटॉन फ्लक्स की तीव्रता में वृद्धि, शॉर्ट-वेव रेडियो संचार की समाप्ति ध्रुवीय क्षेत्रों, और भू-चुंबकीय तूफानों आदि के माध्यम से। इन प्रभावों की अल्पकालिक भविष्यवाणी के लिए आवृत्तियों की एक विस्तृत श्रृंखला में रेडियो उत्सर्जन का उपयोग किया जा सकता है। इस प्रकार के लगभग सभी प्रकार के फटने में विभिन्न बारीक संरचनाएं होती हैं। सूचीबद्ध प्रकार के विस्फोट सूर्य के रेडियो उत्सर्जन को सीमित नहीं करते हैं, हालांकि, ऊपर वर्णित घटक मुख्य हैं। अंतर्राष्ट्रीय दूरसंचार संघ (ITU) के नियमों के अनुसार, रेडियो तरंगों को 0.3·10N Hz से 3·10N Hz तक की श्रेणियों में विभाजित किया जाता है, जहाँ N रेंज संख्या है। रूसी GOST 24375-80 लगभग पूरी तरह से इस वर्गीकरण को दोहराता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस वर्गीकरण का व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है। सूर्य का रेडियो उत्सर्जन बैंड 8-11 से मेल खाता है, जिसका व्यापक रूप से टेलीविजन और रेडियो प्रसारण, रेडियो संचार, नेविगेशन, व्यक्तिगत संचार, स्थान आदि के अभ्यास में उपयोग किया जाता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस वर्गीकरण का व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है। तालिका 4 - आईटीयू नियमों के अनुसार रेडियो तरंगों का वर्गीकरण और GOST 24375-80 रेंज एन - रेंज रेंज नाम रेंज नाम आईटीयू फोटॉन तरंगों की आवृत्तियों की आवृत्तियों की ऊर्जा की तरंग दैर्ध्य का पदनाम 1 - ईएलएफ 10 - 100 मिमी डेकैमेगामीटर 3 - 30 हर्ट्ज बेहद कम (ईएलएफ) 12.4 - 124 एफईवी 2 - एसएलएफ 1 - 10 मिमी मेगामीटर 30 - 300 हर्ट्ज अल्ट्रा लो (ईएलएफ) 124 एफईवी - 1.24 पीवी 3 - यूएलएफ 100 - 1000 किमी हेक्टोकिलोमीटर 300 - 3000 हर्ट्ज इंट्रा लो (आईएनएफ) 1.24 - 12.4 पीईवी 4 - वीएलएफ 10 - 100 किमी मायरियामीटर 3 - 30 किलोहर्ट्ज़ बहुत कम (वीएलएफ) 12.4 - 124 पीईएफ 5 - एलएफ 1 - 10 किमी 30 - 300 किलोहर्ट्ज़ कम (एलएफ) 124 पीईएफ - 1.24 एनईएफ 6 - एमएफ 100 - 1000 मी हेक्टोमीटर 300 - 3000 kHz मध्यम (एमएफ) 1.24 - 12.4 एनईएफ 7 - एचएफ 10 - 100 मीटर डेसीमीटर 3 - 30 मेगाहर्ट्ज उच्च (एचएफ) 12.4 - 124 एनईएफ बहुत अधिक 8 - वीएचएफ 1 - 10 मीटर मीटर 30 - 300 मेगाहर्ट्ज 124 एनईएफ - 1.24 µeF (VHF) 300 - 3000 अल्ट्रा हाई 9 - UHF 10 सेमी - 1 मीटर UHF 1.24 - 12.4 μeF MHz (UHF) 10 - SHF 10 - 100 मिमी सेंटीमीटर 3 - 30 GHz अल्ट्रा हाई (UHF) 12.4 - 124 माइक्रोन eF एक्सट्रीम हाई 124 μeF - 11 - EHF 1 - 10 मिमी मिलीमीटर 30 - 300 GHz (EHF) 1.24 meF 300 - 3000 12 - THF 0.1 - 1 मिमी दशमलव हाइपर-हाई 1.24 - 12.4 meF GHz दुनिया भर में व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला वर्गीकरण, जिसे अपनाया गया था आईईईई द्वारा। इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर्स संस्थान - आईईईई इंस्टीट्यूट ऑफ इलेक्ट्रिकल एंड इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर्स] इंजीनियरिंग पेशेवरों का एक अंतरराष्ट्रीय गैर-लाभकारी संघ है। IEEE 1963 में रेडियो इंजीनियरिंग संस्थान [अंग्रेजी से] के विलय के परिणामस्वरूप दिखाई दिया। इंस्टीट्यूट ऑफ रेडियो इंजीनियर्स, आईआरई], 1912 में स्थापित और अमेरिकन इंस्टीट्यूट ऑफ रेडियो इंजीनियरिंग 18

इलेक्ट्रिकल इंजीनियर [अंग्रेजी से। अमेरिकन इंस्टीट्यूट ऑफ इलेक्ट्रिकल इंजीनियर्स, एआईईई], 1884 में स्थापित किया गया। आईईईई का मुख्य लक्ष्य इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग, इलेक्ट्रॉनिक्स, कंप्यूटर प्रौद्योगिकी और सूचना विज्ञान में वैज्ञानिक गतिविधियों के आयोजन और विकास में विशेषज्ञों के लिए सूचना और सामग्री का समर्थन है, समाज के लाभ के लिए उनके परिणामों को लागू करना, साथ ही आईईईई सदस्यों के व्यावसायिक विकास, प्रसार रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में नवीनतम अनुसंधान और विकास के बारे में जानकारी। तालिका 5 - एचएफ तरंग दैर्ध्य आवृत्तियों की आईईईई रेंज रेंज रेंज व्युत्पत्ति के अनुसार रेडियो तरंगों का वर्गीकरण Eng। उच्च आवृत्ति 3-30 मेगाहर्ट्ज 10-100 एम पी अंग्रेजी पिछला 300 मेगाहर्ट्ज से कम 1m VHF Eng से अधिक। बहुत अधिक फ्रीगुएंसी 50-330MHz 0.9-6m UHF Eng। अल्ट्रा हाई फ्रीगुएन्सी 300-1000MHz 0.3-1m L लंबा 1-2GHz 15-30cm S Eng। लघु 2-4 गीगाहर्ट्ज 7.5-15 सेमी सी अंग्रेजी समझौता 4-8GHz 3.75-7.5cm X 8-12GHz 2.5-3.75cm KU Unter K 12-18 GHz 1.67-2.5 सेमी K जर्मन कुर्ज़ - लघु 18-27 GHz 1.11-1.67 सेमी KA Eng। एबोड के 27-40 गीगाहर्ट्ज़ 0.75-1.11 सेमी मिमी 40-300 गीगाहर्ट्ज़ 0.1-7.5 सेमी वी 40-75 गीगाहर्ट्ज़ 0.4-7.5 मिमी डब्ल्यू 75-110 गीगाहर्ट्ज़ 0.27-0 .4 मिमी पहली नज़र में, रेडियो तरंगों का आईईईई वर्गीकरण है आईटीयू वर्गीकरण के रूप में व्यवस्थित नहीं है, लेकिन यह माइक्रोवेव के क्षेत्र में अधिक सुविधाजनक है और अभ्यास से आया है। उदाहरण के लिए, एक्स-बैंड स्थलीय और उपग्रह रेडियो संचार के लिए उपयोग की जाने वाली सेंटीमीटर तरंग दैर्ध्य की आवृत्ति रेंज है। आईईईई परिभाषा के अनुसार, यह 8 से 12 गीगाहर्ट्ज (3.75 से 2.5 सेमी तक) तक फैली हुई है, हालांकि उपग्रह संचार में इसे सी-बैंड की ओर "स्थानांतरित" किया गया है और लगभग 7 और 10.7 गीगाहर्ट्ज के बीच स्थित है। द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान, एक्स-बैंड को वर्गीकृत किया गया था, और इसलिए इसे एक्स-बैंड नाम मिला। 19

3. पृथ्वी के वायुमंडल की ऊपरी सीमा पर सौर सूर्यातप सौर मंडल के ग्रहों पर भौतिक स्थितियों को निर्धारित करने वाला सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर सूर्य से प्राप्त ऊर्जा की मात्रा है, जो सौर स्थिरांक S0 की विशेषता है। ग्रह पृथ्वी के लिए, पिछले 35 वर्षों में सौर स्थिरांक के मूल्य में परिवर्तन को चित्र में दिखाया गया है। चित्र 9 - पिछले 35 वर्षों में सौर स्थिरांक के मूल्य में परिवर्तन। यह इस आंकड़े से पता चलता है कि पृथ्वी के लिए सौर स्थिरांक का मान 1367±0.13 W/m² की सीमा में है और इसकी परिवर्तन अवधि लगभग 11 वर्ष है। मासिक औसत लाल रंग में दिखाया गया है, वार्षिक औसत काले रंग में दिखाया गया है। सौर स्थिरांक सौर मंडल के किसी भी ग्रह के लिए निर्धारित होता है और सूर्य से ग्रह की औसत दूरी पर सूर्य की किरणों के लंबवत एक इकाई क्षेत्र में आने वाली सौर ऊर्जा की मात्रा की एक विशेषता है। सूर्यातप एक निश्चित समयावधि के दौरान एक ही क्षैतिज क्षेत्र पर आपतित सौर विकिरण का प्रवाह है (): ∫ () (4) पृथ्वी के वायुमंडल की ऊपरी सीमा पर सूर्यातप सूर्य से विभिन्न अक्षांशों पर आने वाली ऊर्जा की मात्रा निर्धारित करता है और वर्ष के अलग-अलग समय पर। वायुमंडल की ऊपरी सीमा पर सौर ऊर्जा प्रवाह सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है यदि हम इस बात को ध्यान में रखें कि पृथ्वी और सूर्य के बीच की दूरी में परिवर्तन होता है जब पृथ्वी कक्षा में घूमती है, तो हम लिख सकते हैं (6) जहां r0 और r सूर्य से पृथ्वी की औसत और तात्कालिक दूरी हैं। बीस

वर्ष के विभिन्न महीनों के लिए पृथ्वी के वायुमंडल (()) की ऊपरी सीमा पर सौर प्रवाह में सापेक्ष परिवर्तन तालिका में प्रस्तुत किया गया है। तालिका 6 - महीने के अनुसार सौर प्रवाह में सापेक्ष परिवर्तन माह संख्या 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 वर्ष में घ,% 3.4 2.8 1.8 0.2 -1.5 -2.8 -3 .5 -3.1 -1.7 -0.3 1.6 1.8 यह तालिका से पता चलता है कि पृथ्वी को गर्मियों की तुलना में सर्दियों में सूर्य से अधिक ऊर्जा प्राप्त होती है। पृथ्वी गर्मियों की तुलना में सर्दियों में सूर्य के करीब होती है और इसलिए लगभग 7% अधिक ऊर्जा प्राप्त करती है। एक साइट पर प्रतिदिन आने वाली कुल सौर ऊर्जा का निर्धारण [()], (7) के व्यंजक के आधार पर किया जा सकता है, जहां एच दिन के उजाले घंटे का आधा है, अर्थात। सूर्योदय और सूर्यास्त से दोपहर तक; ω पृथ्वी के घूर्णन का कोणीय वेग है; - भौगोलिक अक्षांश; सौर घोषणा है। वर्ष के अक्षांश और दिन के आधार पर, वायुमंडल की ऊपरी सीमा पर एक ही क्षेत्र में प्रतिदिन आने वाली कुल सौर ऊर्जा की गणना के परिणाम चित्र में दिखाए गए हैं। चित्र 10 - अक्षांश और मौसम के आधार पर वायुमंडल की ऊपरी सीमा पर एक ही स्थान पर आने वाली सौर ऊर्जा की दैनिक राशि (कू-नान लिउ, वातावरण में विकिरण प्रक्रियाओं के मूल तत्व। एल।: गिड्रोमेटियोइज़्डैट, 1984। - 376 पी) ।) । 21

चूंकि जनवरी (उत्तरी गोलार्ध में सर्दी) में सूर्य पृथ्वी के सबसे करीब होता है, इसलिए सौर ऊर्जा की दैनिक मात्रा का वितरण काफी समान नहीं होता है। गर्मियों में ध्रुवों पर अधिकतम सूर्यातप होता है, जो दिन के उजाले घंटे (24 घंटे) की अवधि से जुड़ा होता है। ध्रुवीय रातों में ध्रुवों पर न्यूनतम संख्या शून्य होती है। ⃰ सूर्य सौर मंडल का केंद्रीय पिंड है, इसमें अपने पूरे द्रव्यमान का 99.86% से अधिक शामिल है और 149,597,870 किमी की औसत दूरी पर पृथ्वी से निकाला जाता है। सांसारिक मानकों के अनुसार, सूर्य की चमक बहुत बड़ी है और 3.85 1023 kW तक पहुंचती है। यहां तक ​​कि दुनिया को विकिरणित करने वाली ऊर्जा का एक छोटा सा अंश भी (और यह लगभग दस अरबवां हिस्सा है) दुनिया के सभी बिजली संयंत्रों की तुलना में हजारों गुना अधिक शक्तिशाली है। पृथ्वी पर उनके लंबवत 1 m2 के क्षेत्र पर पड़ने वाली सौर किरणों की ऊर्जा 1.4 kW इंजन का काम कर सकती है, और सूर्य के वायुमंडल का 1 m 2 60 mW की शक्ति के साथ ऊर्जा विकीर्ण करता है। सूर्य के विद्युत चुम्बकीय विकिरण का स्पेक्ट्रम लगभग 60,000 K के तापमान के साथ एक बिल्कुल काले शरीर के विकिरण के स्पेक्ट्रम के करीब है। वायुमंडल की ऊपरी सीमा पर एक ही क्षेत्र में आने वाली सौर ऊर्जा की दैनिक मात्रा निर्भर करती है अक्षांश और ऋतु। वायुमंडल की ऊपरी सीमा पर अधिकतम सूर्यातप गर्मियों में ध्रुवों पर होता है, जो दिन के उजाले घंटों (24 घंटे) की अवधि से जुड़ा होता है, ध्रुवीय रातों के दौरान दोनों ध्रुवों पर न्यूनतम सूर्यातप होता है। अंतरिक्ष से पृथ्वी के सुदूर संवेदन की समस्याओं को हल करने के लिए, सबसे महत्वपूर्ण सौर विद्युत चुम्बकीय विकिरण हैं जो स्पेक्ट्रम के पराबैंगनी, दृश्यमान और अवरक्त भागों में स्थलीय वस्तुओं से परावर्तित होते हैं। अधिकांश यूवी-ए विकिरण वायुमंडलीय ऑक्सीजन और ओजोन द्वारा अवशोषित नहीं होते हैं और पृथ्वी की सतह तक पहुंच जाते हैं। यूवी-बी पराबैंगनी विकिरण ओजोन द्वारा अवशोषित किया जाता है और इसका कितना हिस्सा सतह तक पहुंचता है यह पृथ्वी के वायुमंडल में ओजोन की मात्रा पर निर्भर करता है। पराबैंगनी विकिरण यूवी-सी को ओजोन और वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा अवशोषित किया जाता है, और इस विकिरण का एक बहुत छोटा हिस्सा पृथ्वी की सतह तक पहुंचता है। दृश्यमान विकिरण "ऑप्टिकल खिड़कियों" में प्रवेश करता है और व्यावहारिक रूप से पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा अवशोषित नहीं होता है। स्वच्छ हवा लंबी तरंग दैर्ध्य वाले प्रकाश की तुलना में नीली रोशनी को थोड़ा अधिक बिखेरती है, इसलिए दोपहर का आकाश नीला दिखता है। इन्फ्रारेड विकिरण को "थर्मल" विकिरण भी कहा जाता है, क्योंकि गर्म वस्तुओं से अवरक्त विकिरण को मानव त्वचा द्वारा गर्मी की अनुभूति के रूप में माना जाता है। लघु-तरंग दैर्ध्य उपश्रेणी में, अवरक्त विकिरण लगभग उसी तरह बिखरा हुआ है जैसे दृश्य सीमा में, और इस विकिरण का मुख्य स्रोत सूर्य है। मध्य उपश्रेणी में, अधिकांश विकिरण वायुमंडल के घटकों (जल वाष्प, कार्बन डाइऑक्साइड) द्वारा अवशोषित किया जाता है। सुदूर उपश्रेणी में, वायुमंडल में कम ऊर्जा का अपव्यय होता है, और विकिरण का मुख्य स्रोत पृथ्वी की सतह है। पृथ्वी के वायुमंडल की ऊपरी सीमा पर पहुंचने वाले सौर विद्युत चुम्बकीय विकिरण की वर्णक्रमीय विशेषताओं को जानने के अलावा, अंतरिक्ष रिमोट सेंसिंग सिस्टम के डेवलपर्स और अंतरिक्ष जानकारी के उपयोगकर्ताओं को समय पर सौर विद्युत चुम्बकीय विकिरण की आने वाली ऊर्जा की निर्भरता जानने की जरूरत है और निगरानी वस्तु का भौगोलिक अक्षांश। 22

सौर विकिरण हमारे ग्रह प्रणाली के प्रकाश में निहित विकिरण है। सूर्य मुख्य तारा है जिसके चारों ओर पृथ्वी घूमती है, साथ ही साथ पड़ोसी ग्रह भी। वास्तव में, यह एक विशाल गर्म गैस का गोला है, जो लगातार उत्सर्जित होने वाली ऊर्जा को अपने चारों ओर के अंतरिक्ष में प्रवाहित करता है। इसे ही वे विकिरण कहते हैं। घातक, साथ ही यह ऊर्जा है जो मुख्य कारकों में से एक है संभव जीवनहमारे ग्रह पर। इस दुनिया में हर चीज की तरह, जैविक जीवन के लिए सौर विकिरण के लाभ और हानि निकटता से जुड़े हुए हैं।

सामान्य दृष्टि से

सौर विकिरण क्या है, इसे समझने के लिए आपको सबसे पहले यह समझना होगा कि सूर्य क्या है। गर्मी का मुख्य स्रोत, जो हमारे ग्रह पर कार्बनिक अस्तित्व के लिए स्थितियां प्रदान करता है, सार्वभौमिक स्थानों में आकाशगंगा के आकाशगंगा के बाहरी इलाके में केवल एक छोटा तारा है। लेकिन पृथ्वीवासियों के लिए, सूर्य एक लघु-ब्रह्मांड का केंद्र है। आखिरकार, इस गैस के थक्के के चारों ओर हमारा ग्रह घूमता है। सूर्य हमें गर्मी और प्रकाश देता है, अर्थात यह ऊर्जा के रूपों की आपूर्ति करता है जिसके बिना हमारा अस्तित्व असंभव होगा।

प्राचीन काल में, सौर विकिरण का स्रोत - सूर्य - एक देवता था, जो पूजा के योग्य वस्तु था। आकाश में सौर प्रक्षेपवक्र लोगों को भगवान की इच्छा का एक स्पष्ट प्रमाण लग रहा था। घटना के सार में तल्लीन करने का प्रयास, यह समझाने के लिए कि यह प्रकाशमान क्या है, लंबे समय से किया गया है, और कोपरनिकस ने उनके लिए एक विशेष रूप से महत्वपूर्ण योगदान दिया, जिससे हेलियोसेंट्रिज्म का विचार बना, जो कि हड़ताली रूप से अलग था। भू-केंद्रवाद आमतौर पर उस युग में स्वीकार किया गया था। हालाँकि, यह निश्चित रूप से ज्ञात है कि प्राचीन काल में भी, वैज्ञानिकों ने एक से अधिक बार सोचा था कि सूर्य क्या है, यह हमारे ग्रह पर जीवन के सभी रूपों के लिए इतना महत्वपूर्ण क्यों है, इस प्रकाश की गति ठीक उसी तरह क्यों है जैसा हम देखते हैं यह।

प्रौद्योगिकी की प्रगति ने यह बेहतर ढंग से समझना संभव बना दिया है कि सूर्य क्या है, तारे के अंदर, उसकी सतह पर क्या प्रक्रियाएं होती हैं। वैज्ञानिकों ने सीखा है कि सौर विकिरण क्या है, एक गैस वस्तु अपने प्रभाव क्षेत्र में ग्रहों को कैसे प्रभावित करती है, विशेष रूप से, पृथ्वी की जलवायु। अब मानवता के पास विश्वास के साथ कहने के लिए पर्याप्त मात्रा में ज्ञान का आधार है: यह पता लगाना संभव था कि सूर्य द्वारा उत्सर्जित विकिरण क्या है, इस ऊर्जा प्रवाह को कैसे मापें और इसके प्रभाव की विशेषताओं को कैसे तैयार करें अलग - अलग रूपपृथ्वी पर जैविक जीवन।

शर्तों के बारे में

अवधारणा के सार में महारत हासिल करने में सबसे महत्वपूर्ण कदम पिछली शताब्दी में बनाया गया था। यह तब था जब प्रख्यात खगोलशास्त्री ए। एडिंगटन ने एक धारणा तैयार की: थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन सौर गहराई में होता है, जो बड़ी मात्रा में ऊर्जा को तारे के चारों ओर अंतरिक्ष में छोड़ने की अनुमति देता है। सौर विकिरण की मात्रा का अनुमान लगाने की कोशिश करते हुए, तारे पर पर्यावरण के वास्तविक मापदंडों को निर्धारित करने का प्रयास किया गया। इस प्रकार, वैज्ञानिकों के अनुसार, मुख्य तापमान 15 मिलियन डिग्री तक पहुंच जाता है। यह प्रोटॉन के पारस्परिक प्रतिकारक प्रभाव से निपटने के लिए पर्याप्त है। इकाइयों के टकराने से हीलियम नाभिक का निर्माण होता है।

नई जानकारी ने ए आइंस्टीन सहित कई प्रमुख वैज्ञानिकों का ध्यान आकर्षित किया। सौर विकिरण की मात्रा का अनुमान लगाने के प्रयास में, वैज्ञानिकों ने पाया कि हीलियम नाभिक द्रव्यमान में एक नई संरचना बनाने के लिए आवश्यक 4 प्रोटॉन के कुल मूल्य से कम है। इस प्रकार, प्रतिक्रियाओं की एक विशेषता, जिसे "द्रव्यमान दोष" कहा जाता है, का पता चला था। लेकिन प्रकृति में, कुछ भी ट्रेस के बिना गायब नहीं हो सकता! "बच गई" मात्राओं को खोजने के प्रयास में, वैज्ञानिकों ने ऊर्जा की वसूली और द्रव्यमान में परिवर्तन की बारीकियों की तुलना की। यह तब था जब यह प्रकट करना संभव था कि अंतर गामा क्वांटा द्वारा उत्सर्जित होता है।

विकिरणित वस्तुएं हमारे तारे के केंद्र से इसकी सतह तक कई गैसीय वायुमंडलीय परतों के माध्यम से अपना रास्ता बनाती हैं, जिससे तत्वों का विखंडन होता है और उनके आधार पर विद्युत चुम्बकीय विकिरण का निर्माण होता है। अन्य प्रकार के सौर विकिरणों में मानव आँख द्वारा माना जाने वाला प्रकाश है। अनुमानित अनुमानों ने सुझाव दिया कि गामा किरणों के पारित होने की प्रक्रिया में लगभग 10 मिलियन वर्ष लगते हैं। एक और आठ मिनट - और विकिरणित ऊर्जा हमारे ग्रह की सतह पर पहुंच जाती है।

कैसे और क्या?

सौर विकिरण को विद्युत चुम्बकीय विकिरण का कुल परिसर कहा जाता है, जिसकी विशेषता काफी विस्तृत श्रृंखला है। इसमें तथाकथित सौर हवा, यानी इलेक्ट्रॉनों, प्रकाश कणों द्वारा गठित ऊर्जा प्रवाह शामिल है। हमारे ग्रह के वायुमंडल की सीमा परत पर, सौर विकिरण की समान तीव्रता लगातार देखी जाती है। एक तारे की ऊर्जा असतत होती है, इसका स्थानांतरण क्वांटा के माध्यम से होता है, जबकि कणिका की सूक्ष्मता इतनी महत्वहीन होती है कि कोई किरणों को विद्युत चुम्बकीय तरंगों के रूप में मान सकता है। और उनका वितरण, जैसा कि भौतिकविदों ने पाया है, समान रूप से और एक सीधी रेखा में होता है। इस प्रकार, सौर विकिरण का वर्णन करने के लिए, इसकी विशेषता तरंग दैर्ध्य निर्धारित करना आवश्यक है। इस पैरामीटर के आधार पर, कई प्रकार के विकिरणों को अलग करने की प्रथा है:

• गरम;
• रेडियो तरंग;
• सफ़ेद रोशनी;
• पराबैंगनी;
• गामा;
• एक्स-रे।

इन्फ्रारेड, दृश्यमान, पराबैंगनी सर्वोत्तम का अनुपात निम्नानुसार अनुमानित है: 52%, 43%, 5%।

एक मात्रात्मक विकिरण मूल्यांकन के लिए, ऊर्जा प्रवाह घनत्व की गणना करना आवश्यक है, अर्थात ऊर्जा की मात्रा जो एक निश्चित समय अवधि में सतह के एक सीमित क्षेत्र तक पहुंचती है।

अध्ययनों से पता चला है कि सौर विकिरण मुख्य रूप से ग्रहीय वातावरण द्वारा अवशोषित किया जाता है। इसके कारण, पृथ्वी की विशेषता, जैविक जीवन के लिए आरामदायक तापमान पर ताप उत्पन्न होता है। मौजूदा ओजोन शेल पराबैंगनी विकिरण के केवल सौवें हिस्से को गुजरने की अनुमति देता है। साथ ही, छोटी तरंग दैर्ध्य जो जीवित प्राणियों के लिए खतरनाक हैं, पूरी तरह से अवरुद्ध हैं। वायुमंडलीय परतें सूर्य की लगभग एक तिहाई किरणों को बिखेरने में सक्षम हैं, अन्य 20% अवशोषित होती हैं। नतीजतन, सभी ऊर्जा का आधे से अधिक ग्रह की सतह तक नहीं पहुंचता है। यह विज्ञान में "अवशेष" है जिसे प्रत्यक्ष सौर विकिरण कहा जाता है।

कैसे के बारे में अधिक विस्तार से?

कई पहलू ज्ञात हैं जो निर्धारित करते हैं कि प्रत्यक्ष विकिरण कितना तीव्र होगा। सबसे महत्वपूर्ण घटना का कोण है, जो अक्षांश (विश्व पर इलाके की भौगोलिक विशेषताओं), वर्ष के समय पर निर्भर करता है, जो यह निर्धारित करता है कि विकिरण स्रोत से किसी विशेष बिंदु की दूरी कितनी दूर है। बहुत कुछ वातावरण की विशेषताओं पर निर्भर करता है - यह कितना प्रदूषित है, एक समय में कितने बादल हैं। अंत में, सतह की प्रकृति जिस पर किरण गिरती है, अर्थात् आने वाली तरंगों को प्रतिबिंबित करने की इसकी क्षमता, एक भूमिका निभाती है।

कुल सौर विकिरण एक ऐसा मान है जो बिखरी हुई मात्रा और प्रत्यक्ष विकिरण को जोड़ता है। तीव्रता का अनुमान लगाने के लिए प्रयुक्त पैरामीटर प्रति इकाई क्षेत्र कैलोरी में अनुमानित है। साथ ही, याद रखें कि अलग समयदिन, विकिरण में निहित मूल्य भिन्न होते हैं। इसके अलावा, ऊर्जा को ग्रह की सतह पर समान रूप से वितरित नहीं किया जा सकता है। ध्रुव के करीब, तीव्रता जितनी अधिक होती है, जबकि बर्फ के आवरण अत्यधिक परावर्तक होते हैं, जिसका अर्थ है कि हवा को गर्म होने का अवसर नहीं मिलता है। इसलिए, भूमध्य रेखा से जितना दूर होगा, सौर तरंग विकिरण के कुल संकेतक उतने ही कम होंगे।

जैसा कि वैज्ञानिक प्रकट करने में कामयाब रहे, सौर विकिरण की ऊर्जा का ग्रह की जलवायु पर गंभीर प्रभाव पड़ता है, पृथ्वी पर मौजूद विभिन्न जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि को अधीन करता है। हमारे देश में, साथ ही इसके निकटतम पड़ोसियों के क्षेत्र में, उत्तरी गोलार्ध में स्थित अन्य देशों की तरह, सर्दियों में प्रमुख हिस्सा बिखरे हुए विकिरण का होता है, लेकिन गर्मियों में प्रत्यक्ष विकिरण हावी होता है।

अवरक्त तरंगें

कुल सौर विकिरण की कुल मात्रा में, एक प्रभावशाली प्रतिशत इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम से संबंधित है, जिसे मानव आंखों द्वारा नहीं माना जाता है। ऐसी तरंगों के कारण, ग्रह की सतह गर्म होती है, धीरे-धीरे तापीय ऊर्जा को वायु द्रव्यमान में स्थानांतरित करती है। यह एक आरामदायक जलवायु बनाए रखने में मदद करता है, जैविक जीवन के अस्तित्व के लिए परिस्थितियों को बनाए रखता है। यदि कोई गंभीर विफलताएं नहीं हैं, तो जलवायु सशर्त रूप से अपरिवर्तित रहती है, जिसका अर्थ है कि सभी जीव अपनी सामान्य परिस्थितियों में रह सकते हैं।

हमारा प्रकाशमान इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम तरंगों का एकमात्र स्रोत नहीं है। इसी तरह का विकिरण किसी भी गर्म वस्तु की विशेषता है, जिसमें मानव घर में एक साधारण बैटरी भी शामिल है। यह अवरक्त विकिरण धारणा के सिद्धांत पर है कि कई उपकरण काम करते हैं, जिससे अंधेरे में गर्म शरीर को देखना संभव हो जाता है, अन्यथा आंखों के लिए असुविधाजनक स्थिति। वैसे, कॉम्पैक्ट डिवाइस जो हाल ही में इतने लोकप्रिय हो गए हैं, एक समान सिद्धांत पर काम करते हैं ताकि यह आकलन किया जा सके कि इमारत के किन हिस्सों में सबसे ज्यादा गर्मी का नुकसान होता है। ये तंत्र विशेष रूप से बिल्डरों, साथ ही निजी घरों के मालिकों के बीच व्यापक हैं, क्योंकि वे यह पहचानने में मदद करते हैं कि किन क्षेत्रों में गर्मी खो जाती है, उनकी सुरक्षा को व्यवस्थित करें और अनावश्यक ऊर्जा खपत को रोकें।

मानव शरीर पर अवरक्त सौर विकिरण के प्रभाव को केवल इसलिए कम मत समझो क्योंकि हमारी आंखें ऐसी तरंगों को नहीं देख सकती हैं। विशेष रूप से, चिकित्सा में विकिरण का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है, क्योंकि यह संचार प्रणाली में ल्यूकोसाइट्स की एकाग्रता को बढ़ाने के साथ-साथ रक्त वाहिकाओं के लुमेन को बढ़ाकर रक्त के प्रवाह को सामान्य करने की अनुमति देता है। आईआर स्पेक्ट्रम पर आधारित उपकरणों का उपयोग त्वचा विकृति, चिकित्सीय के खिलाफ रोगनिरोधी के रूप में किया जाता है भड़काऊ प्रक्रियाएंतीव्र और जीर्ण रूप में। अधिकांश आधुनिक दवाएंकोलाइड निशान और ट्राफिक घावों से निपटने में मदद करें।

यह उत्सुक है

सौर विकिरण कारकों के अध्ययन के आधार पर, थर्मोग्राफ नामक वास्तव में अद्वितीय उपकरण बनाना संभव था। वे विभिन्न बीमारियों का समय पर पता लगाना संभव बनाते हैं जो अन्य तरीकों से पता लगाने के लिए उपलब्ध नहीं हैं। इस तरह आप कैंसर या रक्त के थक्के का पता लगा सकते हैं। आईआर कुछ हद तक पराबैंगनी विकिरण से बचाता है, जो जैविक जीवन के लिए खतरनाक है, जिससे अंतरिक्ष यात्रियों के स्वास्थ्य को बहाल करने के लिए इस स्पेक्ट्रम की तरंगों का उपयोग करना संभव हो गया जो लंबे समय तक अंतरिक्ष में थे।

हमारे चारों ओर की प्रकृति आज भी रहस्यमयी है, यह विभिन्न तरंग दैर्ध्य के विकिरण पर भी लागू होता है। विशेष रूप से, अवरक्त प्रकाश अभी भी पूरी तरह से खोजा नहीं गया है। वैज्ञानिक जानते हैं कि इसका गलत इस्तेमाल सेहत को नुकसान पहुंचा सकता है। इस प्रकार, प्युलुलेंट सूजन वाले क्षेत्रों, रक्तस्राव और घातक नियोप्लाज्म के उपचार के लिए इस तरह के प्रकाश उत्पन्न करने वाले उपकरणों का उपयोग करना अस्वीकार्य है। मस्तिष्क में स्थित लोगों सहित हृदय, रक्त वाहिकाओं के खराब कामकाज से पीड़ित लोगों के लिए इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम को contraindicated है।

दृश्य प्रकाश

कुल सौर विकिरण के तत्वों में से एक मानव आंख को दिखाई देने वाला प्रकाश है। तरंग किरणें सीधी रेखाओं में फैलती हैं, इसलिए एक दूसरे पर कोई अध्यारोपण नहीं होता है। एक समय में, यह काफी संख्या में वैज्ञानिक कार्यों का विषय बन गया: वैज्ञानिक यह समझने के लिए निकल पड़े कि हमारे चारों ओर इतने सारे रंग क्यों हैं। यह पता चला कि प्रकाश के प्रमुख पैरामीटर एक भूमिका निभाते हैं:

• अपवर्तन;
• प्रतिबिंब;
• अवशोषण।

जैसा कि वैज्ञानिकों ने पाया, वस्तुएं अपने आप में दृश्य प्रकाश के स्रोत होने में सक्षम नहीं हैं, लेकिन वे विकिरण को अवशोषित कर सकती हैं और इसे प्रतिबिंबित कर सकती हैं। परावर्तन कोण, तरंग आवृत्ति भिन्न होती है। सदियों से, देखने की मानव क्षमता में धीरे-धीरे सुधार हुआ है, लेकिन कुछ सीमाएं आंख की जैविक संरचना के कारण हैं: रेटिना ऐसा है कि यह केवल परावर्तित प्रकाश तरंगों की कुछ किरणों को ही देख सकता है। यह विकिरण पराबैंगनी और अवरक्त तरंगों के बीच एक छोटा सा अंतर है।

कई जिज्ञासु और रहस्यमय प्रकाश विशेषताएं न केवल कई कार्यों का विषय बनीं, बल्कि एक नए शारीरिक अनुशासन के जन्म का आधार भी बनीं। उसी समय, गैर-वैज्ञानिक प्रथाएं, सिद्धांत दिखाई दिए, जिनके अनुयायी मानते हैं कि रंग किसी व्यक्ति की शारीरिक स्थिति, मानस को प्रभावित कर सकता है। ऐसी धारणाओं के आधार पर, लोग अपने आप को ऐसी वस्तुओं से घेर लेते हैं जो उनकी आंखों को सबसे अधिक भाती हैं, जिससे दैनिक जीवन अधिक आरामदायक हो जाता है।

पराबैंगनी

कुल सौर विकिरण का एक समान रूप से महत्वपूर्ण पहलू बड़ी, मध्यम और छोटी लंबाई की तरंगों द्वारा गठित पराबैंगनी अध्ययन है। वे भौतिक मापदंडों और जैविक जीवन के रूपों पर उनके प्रभाव की ख़ासियत दोनों में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। लंबी पराबैंगनी तरंग दैर्ध्य, उदाहरण के लिए, में वायुमंडलीय परतेंज्यादातर बिखरा हुआ है, और केवल एक छोटा प्रतिशत पृथ्वी की सतह तक पहुंचता है। तरंगदैर्घ्य जितना कम होगा, उतना ही गहरा विकिरण मानव (और न केवल) त्वचा में प्रवेश कर सकता है।

एक ओर, पराबैंगनी विकिरण खतरनाक है, लेकिन इसके बिना विविध जैविक जीवन का अस्तित्व असंभव है। इस तरह के विकिरण शरीर में कैल्सीफेरॉल के निर्माण के लिए जिम्मेदार होते हैं, और यह तत्व निर्माण के लिए आवश्यक है हड्डी का ऊतक. यूवी स्पेक्ट्रम रिकेट्स, ओस्टियोचोन्ड्रोसिस की एक शक्तिशाली रोकथाम है, जो बचपन में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। इसके अलावा, ऐसे विकिरण:

• चयापचय को सामान्य करता है;
• आवश्यक एंजाइमों के उत्पादन को सक्रिय करता है;
• पुनर्योजी प्रक्रियाओं को बढ़ाता है;
• रक्त प्रवाह को उत्तेजित करता है;
• रक्त वाहिकाओं को फैलाता है;
• प्रतिरक्षा प्रणाली को उत्तेजित करता है;
• एंडोर्फिन के गठन की ओर जाता है, जिसका अर्थ है कि तंत्रिका अति उत्तेजना कम हो जाती है।

लेकिन दूसरी ओर

यह ऊपर कहा गया था कि कुल सौर विकिरण विकिरण की मात्रा है जो ग्रह की सतह तक पहुंच गई है और वातावरण में बिखरी हुई है। तदनुसार, इस मात्रा का तत्व सभी लंबाई का पराबैंगनी है। यह याद रखना चाहिए कि इस कारक के जैविक जीवन पर प्रभाव के सकारात्मक और नकारात्मक दोनों पहलू हैं। धूप सेंकना, जबकि अक्सर फायदेमंद होता है, स्वास्थ्य के लिए खतरा हो सकता है। प्रत्यक्ष सूर्य के प्रकाश के बहुत लंबे समय तक संपर्क, विशेष रूप से प्रकाश की बढ़ी हुई गतिविधि की स्थितियों में, हानिकारक और खतरनाक है। शरीर पर दीर्घकालिक प्रभाव, साथ ही बहुत अधिक विकिरण गतिविधि, कारण:

• जलन, लाली;
• शोफ;
• हाइपरमिया;
• गर्मी;
• जी मिचलाना;
• उल्टी।

निरंतर पराबैंगनी विकिरणभूख के उल्लंघन, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के कामकाज, प्रतिरक्षा प्रणाली को भड़काता है। साथ ही मेरे सिर में दर्द होने लगता है। वर्णित लक्षण सनस्ट्रोक की क्लासिक अभिव्यक्तियाँ हैं। व्यक्ति स्वयं हमेशा यह नहीं समझ सकता कि क्या हो रहा है - स्थिति धीरे-धीरे बिगड़ती जाती है। यदि यह ध्यान देने योग्य है कि आस-पास कोई बीमार हो गया है, तो प्राथमिक चिकित्सा प्रदान की जानी चाहिए। योजना इस प्रकार है:

• सीधी रोशनी के नीचे से ठंडी छायांकित जगह पर जाने में मदद करें;
• रोगी को उसकी पीठ के बल लिटाएं ताकि पैर सिर से ऊंचे हों (इससे रक्त के प्रवाह को सामान्य करने में मदद मिलेगी);
• गर्दन और चेहरे को पानी से ठंडा करें, और माथे पर ठंडा सेक लगाएं;
• एक टाई, बेल्ट खोलो, तंग कपड़े उतारो;
• हमले के आधे घंटे बाद, ठंडा पानी (थोड़ी सी मात्रा) पिएं।

यदि पीड़ित ने होश खो दिया है, तो तुरंत डॉक्टर से मदद लेना महत्वपूर्ण है। एम्बुलेंस व्यक्ति को ले जाएगी सुरक्षित जगहऔर ग्लूकोज या विटामिन सी का इंजेक्शन दें। दवा को एक नस में इंजेक्ट किया जाता है।

सही तरीके से धूप सेंकें कैसे?

अनुभव से यह न जानने के लिए कि टैनिंग के दौरान प्राप्त सौर विकिरण की अत्यधिक मात्रा कितनी अप्रिय हो सकती है, धूप में सुरक्षित समय बिताने के नियमों का पालन करना महत्वपूर्ण है। पराबैंगनी प्रकाश मेलेनिन का उत्पादन शुरू करता है, एक हार्मोन जो त्वचा को खुद को बचाने में मदद करता है नकारात्मक प्रभावलहर की। इस पदार्थ के प्रभाव में, त्वचा का रंग गहरा हो जाता है, और छाया कांस्य में बदल जाती है। यह आज तक किसी व्यक्ति के लिए कितना उपयोगी और हानिकारक है, इस पर विवाद कम नहीं होता है।

एक ओर, सनबर्न शरीर द्वारा विकिरण के अत्यधिक संपर्क से खुद को बचाने का एक प्रयास है। इससे घातक नवोप्लाज्म के गठन की संभावना बढ़ जाती है। वहीं टैन को फैशनेबल और खूबसूरत माना जाता है। अपने लिए जोखिमों को कम करने के लिए, समुद्र तट प्रक्रियाओं को शुरू करने से पहले विश्लेषण करना उचित है कि धूप सेंकने के दौरान प्राप्त सौर विकिरण की मात्रा कितनी खतरनाक है, अपने लिए जोखिमों को कैसे कम किया जाए। अनुभव को यथासंभव सुखद बनाने के लिए, धूप सेंकने वालों को चाहिए:

• बहुत सारा पानी पीना;
• त्वचा सुरक्षा उत्पादों का उपयोग करें;
• शाम को या सुबह धूप सेंकना;
• सूरज की सीधी किरणों के तहत एक घंटे से ज्यादा न बिताएं;
• एल्कोहॉल ना पिएं;
• मेनू में सेलेनियम, टोकोफेरोल, टायरोसिन से भरपूर खाद्य पदार्थ शामिल करें। बीटा-कैरोटीन के बारे में मत भूलना।

मानव शरीर के लिए सौर विकिरण का मूल्य असाधारण रूप से अधिक है, सकारात्मक और नकारात्मक दोनों पहलुओं की अनदेखी नहीं की जानी चाहिए। यह माना जाना चाहिए कि विभिन्न लोगों में जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं व्यक्तिगत विशेषताएंइसलिए किसी के लिए और आधे घंटे तक धूप सेंकना खतरनाक हो सकता है। समुद्र तट के मौसम से पहले डॉक्टर से परामर्श करना उचित है, प्रकार, स्थिति का आकलन करें त्वचा. इससे स्वास्थ्य को होने वाले नुकसान से बचने में मदद मिलेगी।

यदि संभव हो तो, बच्चे को जन्म देने की अवधि के दौरान बुढ़ापे में सनबर्न से बचना चाहिए। धूप सेंकने के साथ संगत नहीं कैंसर रोग, मानसिक विकार, त्वचा रोग और हृदय के कामकाज की अपर्याप्तता।

कुल विकिरण: कहाँ कमी है?

सौर विकिरण के वितरण की प्रक्रिया पर विचार करना काफी दिलचस्प है। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, सभी तरंगों में से केवल आधी ही ग्रह की सतह तक पहुंच सकती है। बाकी कहाँ गायब हो जाते हैं? वायुमंडल की विभिन्न परतें और सूक्ष्म कण जिनसे वे बनते हैं, अपनी भूमिका निभाते हैं। एक प्रभावशाली हिस्सा, जैसा कि संकेत दिया गया था, ओजोन परत द्वारा अवशोषित किया जाता है - ये सभी तरंगें हैं जिनकी लंबाई 0.36 माइक्रोन से कम है। इसके अतिरिक्त, ओजोन मानव आंख को दिखाई देने वाले स्पेक्ट्रम से कुछ प्रकार की तरंगों को अवशोषित करने में सक्षम है, यानी 0.44-1.18 माइक्रोन का अंतराल।

पराबैंगनी कुछ हद तक ऑक्सीजन परत द्वारा अवशोषित होती है। यह 0.13-0.24 माइक्रोन की तरंग दैर्ध्य के साथ विकिरण की विशेषता है। कार्बन डाइऑक्साइड, जल वाष्प अवरक्त स्पेक्ट्रम के एक छोटे प्रतिशत को अवशोषित कर सकता है। वायुमंडलीय एरोसोल सौर विकिरण की कुल मात्रा के कुछ भाग (IR स्पेक्ट्रम) को अवशोषित करता है।

लघु श्रेणी की तरंगें यहाँ सूक्ष्म अमानवीय कणों, एरोसोल और बादलों की उपस्थिति के कारण वायुमंडल में बिखरी हुई हैं। अमानवीय तत्व, कण जिनके आयाम तरंग दैर्ध्य से नीच हैं, आणविक बिखरने को भड़काते हैं, और बड़े लोगों के लिए, संकेतक द्वारा वर्णित घटना, यानी एरोसोल, विशेषता है।

शेष सौर विकिरण पृथ्वी की सतह तक पहुँचता है। यह प्रत्यक्ष विकिरण को जोड़ती है, विसरित।

कुल विकिरण: महत्वपूर्ण पहलू

कुल मूल्य क्षेत्र द्वारा प्राप्त सौर विकिरण की मात्रा है, साथ ही साथ वातावरण में अवशोषित होता है। यदि आकाश में बादल नहीं हैं, तो विकिरण की कुल मात्रा क्षेत्र के अक्षांश, आकाशीय पिंड की ऊँचाई, इस क्षेत्र में पृथ्वी की सतह के प्रकार और वायु पारदर्शिता के स्तर पर निर्भर करती है। वायुमंडल में जितने अधिक एरोसोल कण बिखरे हुए हैं, प्रत्यक्ष विकिरण उतना ही कम है, लेकिन बिखरे हुए विकिरण का अनुपात बढ़ जाता है। आम तौर पर, कुल विकिरण में बादल की अनुपस्थिति में, विसरण एक चौथाई होता है।

हमारा देश उत्तरी देशों का है, इसलिए अधिकांश वर्ष दक्षिणी क्षेत्रों में विकिरण उत्तरी क्षेत्रों की तुलना में काफी अधिक होता है। यह आकाश में तारे की स्थिति के कारण है। लेकिन मई-जुलाई की छोटी अवधि एक अनूठी अवधि है, जब उत्तर में भी कुल विकिरण काफी प्रभावशाली होता है, क्योंकि आकाश में सूर्य अधिक होता है, और दिन के उजाले साल के अन्य महीनों की तुलना में अधिक लंबे होते हैं। इसी समय, देश के एशियाई आधे हिस्से में, बादलों की अनुपस्थिति में, कुल विकिरण पश्चिम की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण है। तरंग विकिरण की अधिकतम शक्ति दोपहर में देखी जाती है, और वार्षिक अधिकतम जून में होती है, जब सूर्य आकाश में उच्चतम होता है।

कुल सौर विकिरण हमारे ग्रह तक पहुंचने वाली सौर ऊर्जा की मात्रा है। साथ ही, यह याद रखना चाहिए कि विभिन्न वायुमंडलीय कारक इस तथ्य की ओर ले जाते हैं कि कुल विकिरण का वार्षिक आगमन जितना हो सकता है उससे कम है। वास्तव में देखे गए और अधिकतम संभव के बीच सबसे बड़ा अंतर गर्मियों में सुदूर पूर्वी क्षेत्रों के लिए विशिष्ट है। मानसून असाधारण रूप से घने बादलों को भड़काता है, इसलिए कुल विकिरण लगभग आधे से कम हो जाता है।

जानने के लिए उत्सुक

सौर ऊर्जा के अधिकतम संभावित जोखिम का सबसे बड़ा प्रतिशत वास्तव में देश के दक्षिण में (12 महीनों के लिए गणना) मनाया जाता है। संकेतक 80% तक पहुंचता है।

बादल हमेशा समान मात्रा में सौर प्रकीर्णन का परिणाम नहीं देते हैं। बादलों का आकार एक भूमिका निभाता है, एक विशेष समय में सौर डिस्क की विशेषताएं। यदि यह खुला है, तो बादल प्रत्यक्ष विकिरण में कमी का कारण बनता है, जबकि बिखरा हुआ विकिरण तेजी से बढ़ता है।

ऐसे दिन भी होते हैं जब प्रत्यक्ष विकिरण लगभग बिखरे हुए विकिरण के समान ही होता है। दैनिक कुल मूल्य पूरी तरह से बादल रहित दिन की विकिरण विशेषता से भी अधिक हो सकता है।

12 महीनों के आधार पर, समग्र संख्यात्मक संकेतकों के निर्धारण के रूप में खगोलीय घटनाओं पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए। इसी समय, बादल इस तथ्य की ओर ले जाते हैं कि वास्तविक विकिरण अधिकतम जून में नहीं, बल्कि एक महीने पहले या बाद में देखा जा सकता है।

अंतरिक्ष में विकिरण

हमारे ग्रह के मैग्नेटोस्फीयर की सीमा से और आगे बाहरी अंतरिक्ष में, सौर विकिरण मनुष्यों के लिए एक नश्वर खतरे से जुड़ा एक कारक बन जाता है। 1964 की शुरुआत में, रक्षा विधियों पर एक महत्वपूर्ण लोकप्रिय विज्ञान कार्य प्रकाशित किया गया था। इसके लेखक सोवियत वैज्ञानिक कामनिन, बुब्नोव थे। यह ज्ञात है कि एक व्यक्ति के लिए, प्रति सप्ताह विकिरण खुराक 0.3 roentgens से अधिक नहीं होनी चाहिए, जबकि एक वर्ष के लिए यह 15 R के भीतर होनी चाहिए। अल्पकालिक जोखिम के लिए, एक व्यक्ति के लिए सीमा 600 R है। अंतरिक्ष में उड़ान , विशेष रूप से अप्रत्याशित सौर गतिविधि की स्थितियों में, अंतरिक्ष यात्रियों के महत्वपूर्ण जोखिम के साथ हो सकता है, जो विभिन्न लंबाई की तरंगों से बचाने के लिए अतिरिक्त उपाय करने के लिए बाध्य है।

अपोलो मिशन के बाद, जिसके दौरान सुरक्षा के तरीकों का परीक्षण किया गया, मानव स्वास्थ्य को प्रभावित करने वाले कारकों का अध्ययन किया गया, एक दशक से अधिक समय बीत गया, लेकिन आज तक वैज्ञानिक भू-चुंबकीय तूफानों की भविष्यवाणी के लिए प्रभावी, विश्वसनीय तरीके नहीं खोज पाए हैं। आप घंटों के लिए, कभी-कभी कई दिनों के लिए पूर्वानुमान लगा सकते हैं, लेकिन साप्ताहिक पूर्वानुमान के लिए भी, प्राप्ति की संभावना 5% से अधिक नहीं है। सौर हवा एक और भी अप्रत्याशित घटना है। तीन में से एक की संभावना के साथ, अंतरिक्ष यात्री, एक नए मिशन पर निकल रहे हैं, शक्तिशाली विकिरण प्रवाह में गिर सकते हैं। यह अनुसंधान और विकिरण सुविधाओं की भविष्यवाणी, और इसके खिलाफ सुरक्षा के तरीकों के विकास दोनों के मुद्दे को और भी महत्वपूर्ण बनाता है।

अंधाधुंध सौर डिस्क ने हमेशा लोगों के दिमाग को उत्साहित किया, किंवदंतियों और मिथकों के लिए एक उपजाऊ विषय के रूप में कार्य किया। प्राचीन काल से ही लोगों ने पृथ्वी पर इसके प्रभाव के बारे में अनुमान लगाया है। हमारे दूर के पूर्वज सच्चाई के कितने करीब थे। यह सूर्य की दीप्तिमान ऊर्जा है जिसके लिए हम पृथ्वी पर जीवन के अस्तित्व का ऋणी हैं।

हमारे प्रकाशमान का रेडियोधर्मी विकिरण क्या है और यह पृथ्वी की प्रक्रियाओं को कैसे प्रभावित करता है?

सौर विकिरण क्या है

सौर विकिरण पृथ्वी में प्रवेश करने वाले सौर पदार्थ और ऊर्जा का एक संयोजन है। ऊर्जा 300 हजार किलोमीटर प्रति सेकंड की गति से विद्युत चुम्बकीय तरंगों के रूप में फैलती है, वायुमंडल से गुजरती है और 8 मिनट में पृथ्वी पर पहुंच जाती है। इस "मैराथन" में भाग लेने वाली तरंगों की सीमा बहुत विस्तृत है - रेडियो तरंगों से लेकर एक्स-रे तक, जिसमें स्पेक्ट्रम का दृश्य भाग भी शामिल है। पृथ्वी की सतह पृथ्वी के वायुमंडल, सूर्य की किरणों द्वारा प्रत्यक्ष और बिखरी हुई दोनों के प्रभाव में है। यह वातावरण में नीली-नीली किरणों का प्रकीर्णन है जो स्पष्ट दिन पर आकाश के नीलेपन की व्याख्या करता है। सौर डिस्क का पीला-नारंगी रंग इस तथ्य के कारण है कि इससे संबंधित तरंगें लगभग बिना प्रकीर्णन के गुजरती हैं।

2-3 दिनों की देरी से, "सौर हवा" पृथ्वी पर पहुँचती है, जो सौर कोरोना की निरंतरता है और इसमें प्रकाश तत्वों (हाइड्रोजन और हीलियम) के परमाणुओं के नाभिक के साथ-साथ इलेक्ट्रॉन भी होते हैं। यह बिल्कुल स्वाभाविक है कि सौर विकिरण का मानव शरीर पर गहरा प्रभाव पड़ता है।

मानव शरीर पर सौर विकिरण का प्रभाव

सौर विकिरण के विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम में अवरक्त, दृश्य और पराबैंगनी भाग होते हैं। चूँकि उनके क्वांटा में अलग-अलग ऊर्जाएँ होती हैं, इसलिए उनका व्यक्ति पर कई तरह का प्रभाव पड़ता है।

इनडोर प्रकाश व्यवस्था

सौर विकिरण का स्वच्छ महत्व भी बहुत अधिक है। चूंकि बाहरी दुनिया के बारे में जानकारी प्राप्त करने में दृश्य प्रकाश एक निर्णायक कारक है, इसलिए कमरे में पर्याप्त स्तर की रोशनी प्रदान करना आवश्यक है। इसका विनियमन एसएनआईपी के अनुसार किया जाता है, जो सौर विकिरण के लिए विभिन्न भौगोलिक क्षेत्रों की प्रकाश और जलवायु विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए संकलित किया जाता है और विभिन्न सुविधाओं के डिजाइन और निर्माण में ध्यान में रखा जाता है।

सौर विकिरण के विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम का एक सतही विश्लेषण भी यह साबित करता है कि मानव शरीर पर इस प्रकार के विकिरण का कितना प्रभाव है।

पृथ्वी के क्षेत्र में सौर विकिरण का वितरण

सूर्य से आने वाली सभी विकिरण पृथ्वी की सतह तक नहीं पहुँचती है। और इसके कई कारण हैं। पृथ्वी उन किरणों के हमले को दृढ़ता से दोहराती है जो उसके जीवमंडल के लिए हानिकारक हैं। यह कार्य हमारे ग्रह के ओजोन शील्ड द्वारा किया जाता है, जो पराबैंगनी विकिरण के सबसे आक्रामक हिस्से को गुजरने से रोकता है। जल वाष्प, कार्बन डाइऑक्साइड, हवा में निलंबित धूल कणों के रूप में वायुमंडलीय फिल्टर - बड़े पैमाने पर सौर विकिरण को दर्शाता है, बिखेरता है और अवशोषित करता है।

इसका वह भाग जिसने इन सभी बाधाओं को पार कर लिया है, क्षेत्र के अक्षांश के आधार पर विभिन्न कोणों पर पृथ्वी की सतह पर गिरता है। जीवन देने वाली सौर ऊष्मा हमारे ग्रह के क्षेत्र में असमान रूप से वितरित की जाती है। वर्ष के दौरान जैसे-जैसे सूर्य की ऊंचाई बदलती है, क्षितिज के ऊपर हवा का द्रव्यमान बदल जाता है, जिसके माध्यम से सूर्य की किरणों का मार्ग निहित होता है। यह सब ग्रह पर सौर विकिरण की तीव्रता के वितरण को प्रभावित करता है। सामान्य प्रवृत्ति यह है - यह पैरामीटर ध्रुव से भूमध्य रेखा तक बढ़ता है, क्योंकि किरणों का आपतन कोण जितना अधिक होता है, उतनी ही अधिक ऊष्मा प्रति इकाई क्षेत्र में प्रवेश करती है।

सौर विकिरण मानचित्र आपको पृथ्वी के क्षेत्र में सौर विकिरण की तीव्रता के वितरण की एक तस्वीर रखने की अनुमति देते हैं।

पृथ्वी की जलवायु पर सौर विकिरण का प्रभाव

सौर विकिरण के अवरक्त घटक का पृथ्वी की जलवायु पर निर्णायक प्रभाव पड़ता है।

यह स्पष्ट है कि यह केवल उस समय होता है जब सूर्य क्षितिज से ऊपर होता है। यह प्रभाव हमारे ग्रह की सूर्य से दूरी पर निर्भर करता है, जो वर्ष के दौरान बदलता रहता है। पृथ्वी की कक्षा एक दीर्घवृत्त है, जिसके अंदर सूर्य है। सूर्य के चारों ओर अपनी वार्षिक यात्रा करते हुए, पृथ्वी अपने प्रकाश से दूर जाती है, फिर उसके पास आती है।

दूरी बदलने के अलावा, पृथ्वी में प्रवेश करने वाले विकिरण की मात्रा पृथ्वी की धुरी के कक्षा के तल (66.5 °) के झुकाव और इसके कारण होने वाले मौसमों के परिवर्तन से निर्धारित होती है। यह सर्दियों की तुलना में गर्मियों में अधिक होता है। भूमध्य रेखा पर, यह कारक अनुपस्थित है, लेकिन जैसे-जैसे अवलोकन स्थल का अक्षांश बढ़ता है, गर्मी और सर्दी के बीच का अंतर महत्वपूर्ण हो जाता है।

सूर्य पर होने वाली प्रक्रियाओं में सभी प्रकार के प्रलय होते हैं। उनका प्रभाव आंशिक रूप से विशाल दूरी से ऑफसेट होता है, सुरक्षात्मक गुणपृथ्वी का वायुमंडल और पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र।

सौर विकिरण से खुद को कैसे बचाएं

सौर विकिरण का इन्फ्रारेड घटक वह प्रतिष्ठित गर्मी है जो मध्य और उत्तरी अक्षांश के निवासी वर्ष के अन्य सभी मौसमों के लिए तत्पर रहते हैं। उपचार कारक के रूप में सौर विकिरण स्वस्थ और बीमार दोनों लोगों द्वारा उपयोग किया जाता है।

हालांकि, हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि पराबैंगनी की तरह गर्मी एक बहुत मजबूत अड़चन है। उनकी कार्रवाई के दुरुपयोग से जलन हो सकती है, शरीर का सामान्य रूप से गर्म होना और यहां तक ​​​​कि पुरानी बीमारियों का भी विस्तार हो सकता है। धूप सेंकते समय, आपको जीवन द्वारा परीक्षण किए गए नियमों का पालन करना चाहिए। साफ धूप वाले दिनों में धूप सेंकते समय आपको विशेष रूप से सावधान रहना चाहिए। शिशुओं और बुजुर्गों, पुराने तपेदिक के रोगियों और हृदय प्रणाली की समस्याओं के साथ, छाया में विसरित सौर विकिरण से संतुष्ट होना चाहिए। यह पराबैंगनी शरीर की जरूरतों को पूरा करने के लिए काफी है।

यहां तक ​​कि जिन युवाओं को विशेष स्वास्थ्य समस्याएं नहीं हैं, उन्हें भी सौर विकिरण से बचाना चाहिए।

अब एक आंदोलन है जिसके कार्यकर्ता टैनिंग का विरोध करते हैं। और व्यर्थ नहीं। टैन्ड त्वचा निर्विवाद रूप से सुंदर है। लेकिन शरीर द्वारा उत्पादित मेलेनिन (जिसे हम टैन कहते हैं) उसका है रक्षात्मक प्रतिक्रियासौर विकिरण के प्रभाव के लिए। कोई सनबर्न लाभ नहीं!इस बात के भी प्रमाण हैं कि सनबर्न जीवन को छोटा कर देता है, क्योंकि विकिरण में संचयी गुण होते हैं - यह जीवन भर जमा रहता है।

यदि स्थिति इतनी गंभीर है, तो आपको सौर विकिरण से खुद को बचाने के तरीके के बारे में बताए गए नियमों का ईमानदारी से पालन करना चाहिए:

• धूप सेंकने के समय को सख्ती से सीमित करें और इसे केवल सुरक्षित घंटों के दौरान ही करें;
• सक्रिय धूप में होने के कारण, आपको चौड़ी-चौड़ी टोपी, बंद कपड़े पहनने चाहिए, धूप का चश्माऔर छाता;
• केवल उच्च गुणवत्ता वाले सनस्क्रीन का प्रयोग करें।

क्या सौर विकिरण साल के हर समय इंसानों के लिए खतरनाक है? पृथ्वी पर पहुंचने वाले सौर विकिरण की मात्रा ऋतुओं के परिवर्तन से जुड़ी है। गर्मियों में मध्य अक्षांशों पर यह सर्दियों की तुलना में 25% अधिक होता है। भूमध्य रेखा पर यह अंतर मौजूद नहीं है, लेकिन जैसे-जैसे अवलोकन स्थान का अक्षांश बढ़ता है, यह अंतर बढ़ता जाता है। यह इस तथ्य के कारण है कि हमारा ग्रह सूर्य के संबंध में 23.3 डिग्री के कोण पर झुका हुआ है। सर्दियों में, यह क्षितिज के ऊपर कम होता है और पृथ्वी को केवल ग्लाइडिंग किरणों से प्रकाशित करता है, जो प्रकाशित सतह को कम गर्म करता है। किरणों की यह स्थिति एक बड़ी सतह पर उनके वितरण का कारण बनती है, जिससे गर्मियों में सरासर गिरावट की तुलना में उनकी तीव्रता कम हो जाती है। इसके अलावा, वातावरण के माध्यम से किरणों के पारित होने के दौरान एक तीव्र कोण की उपस्थिति, उनके मार्ग को "लंबा" करती है, जिससे उन्हें अधिक गर्मी खोने के लिए मजबूर होना पड़ता है। यह परिस्थिति सर्दियों में सौर विकिरण के प्रभाव को कम करती है।

सूर्य एक तारा है जो हमारे ग्रह के लिए गर्मी और प्रकाश का स्रोत है। यह जलवायु, ऋतुओं के परिवर्तन और पृथ्वी के संपूर्ण जीवमंडल की स्थिति को "नियंत्रित" करता है। और इस शक्तिशाली प्रभाव के नियमों का ज्ञान ही लोगों के स्वास्थ्य के लाभ के लिए इस जीवनदायी उपहार का उपयोग करने की अनुमति देगा।

सौर विकिरण

सौर विकिरण- सूर्य का विद्युत चुम्बकीय और कणिका विकिरण। विद्युत चुम्बकीय विकिरण प्रकाश की गति से विद्युत चुम्बकीय तरंगों के रूप में फैलता है और पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश करता है। सौर विकिरण प्रत्यक्ष और विसरित विकिरण के रूप में पृथ्वी की सतह तक पहुँचता है।
सौर विकिरण पृथ्वी की सतह और वायुमंडल में होने वाली सभी भौतिक और भौगोलिक प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा का मुख्य स्रोत है (देखें सूर्यातप)। सौर विकिरण को आमतौर पर इसके तापीय प्रभाव से मापा जाता है और इसे प्रति यूनिट क्षेत्र प्रति यूनिट समय में कैलोरी में व्यक्त किया जाता है। कुल मिलाकर, पृथ्वी अपने विकिरण के दो अरबवें हिस्से से भी कम सूर्य से प्राप्त करती है।
सूर्य के विद्युत चुम्बकीय विकिरण की वर्णक्रमीय सीमा बहुत विस्तृत है - रेडियो तरंगों से लेकर एक्स-रे तक - हालांकि, इसकी अधिकतम तीव्रता स्पेक्ट्रम के दृश्यमान (पीले-हरे) हिस्से पर पड़ती है।
सौर विकिरण का एक कणिका भाग भी होता है, जिसमें मुख्य रूप से प्रोटॉन सूर्य से 300-1500 किमी/सेकंड (सौर हवा) की गति से चलते हैं। सौर ज्वालाओं के दौरान, उच्च-ऊर्जा कण (मुख्य रूप से प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन) भी बनते हैं, जो ब्रह्मांडीय किरणों के सौर घटक का निर्माण करते हैं।
सौर विकिरण के कणिका घटक का इसकी कुल तीव्रता में ऊर्जा योगदान विद्युतचुंबकीय की तुलना में छोटा है। इसलिए, कई अनुप्रयोगों में, "सौर विकिरण" शब्द का प्रयोग संकीर्ण अर्थ में किया जाता है, जिसका अर्थ केवल इसका विद्युत चुम्बकीय भाग है।
सौर विकिरण की मात्रा सूर्य की ऊंचाई, वर्ष के समय और वातावरण की पारदर्शिता पर निर्भर करती है। सौर विकिरण को मापने के लिए एक्टिनोमीटर और पाइरेलियोमीटर का उपयोग किया जाता है। सौर विकिरण की तीव्रता को आमतौर पर इसके ऊष्मीय प्रभाव से मापा जाता है और इसे कैलोरी में प्रति यूनिट सतह प्रति यूनिट समय में व्यक्त किया जाता है।
सौर विकिरण पृथ्वी को केवल में ही अत्यधिक प्रभावित करता है दिन, अवश्य - जब सूर्य क्षितिज से ऊपर हो। इसके अलावा, ध्रुवों के पास सौर विकिरण बहुत मजबूत होता है, ध्रुवीय दिनों के दौरान, जब सूर्य आधी रात को भी क्षितिज से ऊपर होता है। हालांकि, एक ही स्थान पर सर्दियों में, सूर्य क्षितिज से बिल्कुल ऊपर नहीं उठता है, और इसलिए इस क्षेत्र को प्रभावित नहीं करता है। सौर विकिरण बादलों द्वारा अवरुद्ध नहीं है, और इसलिए यह अभी भी पृथ्वी में प्रवेश करता है (जब सूर्य सीधे क्षितिज से ऊपर होता है)। सौर विकिरण सूर्य के चमकीले पीले रंग और गर्मी का एक संयोजन है, गर्मी भी बादलों से गुजरती है। सौर विकिरण पृथ्वी पर विकिरण के माध्यम से प्रेषित होता है, न कि ऊष्मा चालन के माध्यम से।
एक खगोलीय पिंड द्वारा प्राप्त विकिरण की मात्रा ग्रह और तारे के बीच की दूरी पर निर्भर करती है - जैसे-जैसे दूरी दोगुनी होती जाती है, तारे से ग्रह पर आने वाले विकिरण की मात्रा चार के कारक से घट जाती है (दूरी के वर्ग के अनुपात में) ग्रह और तारे के बीच)। इस प्रकार, ग्रह और तारे के बीच की दूरी में भी छोटे परिवर्तन (कक्षा की विलक्षणता के आधार पर) से ग्रह में प्रवेश करने वाले विकिरण की मात्रा में महत्वपूर्ण परिवर्तन होता है। पृथ्वी की कक्षा की विलक्षणता भी स्थिर नहीं है - सहस्राब्दियों के दौरान, यह बदलता है, समय-समय पर लगभग पूर्ण चक्र बनाता है, कभी-कभी सनकीपन 5% (वर्तमान में यह 1.67%) तक पहुंच जाता है, अर्थात, पृथ्वी पर वर्तमान में उदासीनता की तुलना में 1.033 अधिक सौर विकिरण प्राप्त करता है, और सबसे बड़ी विलक्षणता के साथ - 1.1 गुना से अधिक। हालाँकि, आने वाले सौर विकिरण की मात्रा बहुत अधिक दृढ़ता से मौसम के परिवर्तन पर निर्भर करती है - वर्तमान में, पृथ्वी में प्रवेश करने वाले सौर विकिरण की कुल मात्रा व्यावहारिक रूप से अपरिवर्तित रहती है, लेकिन 65 N.S (उत्तरी शहरों का अक्षांश) के अक्षांशों पर रूस, कनाडा) गर्मियों में आने वाले सौर विकिरण की मात्रा सर्दियों की तुलना में 25% अधिक है। यह इस तथ्य के कारण है कि पृथ्वी सूर्य के संबंध में 23.3 डिग्री के कोण पर झुकी हुई है। शीत और ग्रीष्म परिवर्तनों की पारस्परिक रूप से क्षतिपूर्ति की जाती है, लेकिन फिर भी, जैसे-जैसे अवलोकन स्थल का अक्षांश बढ़ता है, सर्दी और गर्मी के बीच का अंतर अधिक से अधिक होता जाता है, इसलिए भूमध्य रेखा पर सर्दी और गर्मी के बीच कोई अंतर नहीं होता है। आर्कटिक सर्कल से परे, गर्मियों में, सौर विकिरण का प्रवाह बहुत अधिक होता है, और सर्दियों में यह बहुत कम होता है। इससे पृथ्वी पर जलवायु का निर्माण होता है। इसके अलावा, पृथ्वी की कक्षा की विलक्षणता में आवधिक परिवर्तन से विभिन्न भूवैज्ञानिक युगों का उदय हो सकता है: उदाहरण के लिए,

व्याख्यान 2.

सौर विकिरण।

योजना:

1. पृथ्वी पर जीवन के लिए सौर विकिरण का मूल्य।

2. सौर विकिरण के प्रकार।

3. सौर विकिरण की वर्णक्रमीय संरचना।

4. विकिरण का अवशोषण और फैलाव।

5.PAR (प्रकाश संश्लेषक रूप से सक्रिय विकिरण)।

6. विकिरण संतुलन।

1. पृथ्वी पर सभी जीवित चीजों (पौधों, जानवरों और मनुष्यों) के लिए ऊर्जा का मुख्य स्रोत सूर्य की ऊर्जा है।

सूर्य एक गैस का गोला है जिसकी त्रिज्या 695300 किमी है। सूर्य की त्रिज्या पृथ्वी की त्रिज्या से 109 गुना अधिक है (भूमध्यरेखीय 6378.2 किमी, ध्रुवीय 6356.8 किमी)। सूर्य मुख्य रूप से हाइड्रोजन (64%) और हीलियम (32%) से बना है। शेष इसके द्रव्यमान का केवल 4% है।

सौर ऊर्जा जीवमंडल के अस्तित्व के लिए मुख्य स्थिति है और मुख्य जलवायु बनाने वाले कारकों में से एक है। सूर्य की ऊर्जा के कारण, वायुमंडल में वायु द्रव्यमान निरंतर गतिमान रहता है, जिससे वातावरण में गैस संरचना की स्थिरता सुनिश्चित होती है। सौर विकिरण की क्रिया के तहत जलाशयों, मिट्टी, पौधों की सतह से भारी मात्रा में पानी वाष्पित हो जाता है। महासागरों और समुद्रों से महाद्वीपों तक हवा द्वारा ले जाया गया जल वाष्प भूमि के लिए वर्षा का मुख्य स्रोत है।

सौर ऊर्जा हरे पौधों के अस्तित्व के लिए एक अनिवार्य शर्त है, जो प्रकाश संश्लेषण के दौरान सौर ऊर्जा को उच्च ऊर्जा वाले कार्बनिक पदार्थों में परिवर्तित करती है।

पौधों की वृद्धि और विकास सौर ऊर्जा के आत्मसात और प्रसंस्करण की एक प्रक्रिया है, इसलिए कृषि उत्पादन तभी संभव है जब सौर ऊर्जा पृथ्वी की सतह तक पहुंचे। रूसी वैज्ञानिक ने लिखा: "सबसे अच्छा रसोइया जितना हो सके ताजी हवा, धूप, साफ पानी की एक पूरी नदी दें, उसे इस सब से चीनी, स्टार्च, वसा और अनाज तैयार करने के लिए कहें, और वह सोचेगा कि आप हंस रहे हैं उसकी तरफ। लेकिन मनुष्य को जो बिल्कुल शानदार लगता है, वह सूर्य की ऊर्जा के प्रभाव में पौधों की हरी पत्तियों में बिना किसी बाधा के पूरा होता है। ऐसा अनुमान है कि 1 वर्ग. प्रति घंटे पत्तियों का एक मीटर एक ग्राम चीनी पैदा करता है। इस तथ्य के कारण कि पृथ्वी वायुमंडल के एक निरंतर खोल से घिरी हुई है, सूर्य की किरणें, पृथ्वी की सतह पर पहुंचने से पहले, वायुमंडल की पूरी मोटाई से गुजरती हैं, जो आंशिक रूप से उन्हें दर्शाती है, आंशिक रूप से बिखरती है, अर्थात मात्रा और गुणवत्ता को बदल देती है। सूर्य के प्रकाश का पृथ्वी की सतह में प्रवेश करने से। जीवित जीव सौर विकिरण द्वारा निर्मित रोशनी की तीव्रता में परिवर्तन के प्रति संवेदनशील होते हैं। प्रकाश की तीव्रता के लिए अलग-अलग प्रतिक्रिया के कारण, वनस्पति के सभी रूपों को प्रकाश-प्रेमी और छाया-सहिष्णु में विभाजित किया जाता है। फसलों में अपर्याप्त रोशनी के कारण, उदाहरण के लिए, अनाज फसलों के पुआल के ऊतकों का कमजोर विभेदन होता है। नतीजतन, ऊतकों की ताकत और लोच कम हो जाती है, जिससे अक्सर फसलें रुक जाती हैं। गाढ़ी मक्की की फसलों में सौर विकिरण से कम रोशनी के कारण पौधों पर कोबों का निर्माण कमजोर हो जाता है।

सौर विकिरण कृषि उत्पादों की रासायनिक संरचना को प्रभावित करता है। उदाहरण के लिए, चुकंदर और फलों की चीनी सामग्री, गेहूं के दाने में प्रोटीन की मात्रा सीधे संख्या पर निर्भर करती है खिली धूप वाले दिन. सौर विकिरण के आगमन में वृद्धि के साथ सूरजमुखी, सन के बीजों में तेल की मात्रा भी बढ़ जाती है।

पौधों के हवाई भागों की रोशनी जड़ों द्वारा पोषक तत्वों के अवशोषण को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है। कम रोशनी के तहत, जड़ों में आत्मसात का स्थानांतरण धीमा हो जाता है, और परिणामस्वरूप, पौधों की कोशिकाओं में होने वाली जैवसंश्लेषण प्रक्रियाएं बाधित हो जाती हैं।

रोशनी पौधों की बीमारियों के उद्भव, प्रसार और विकास को भी प्रभावित करती है। संक्रमण की अवधि में दो चरण होते हैं, जो प्रकाश कारक की प्रतिक्रिया में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। उनमें से पहला - बीजाणुओं का वास्तविक अंकुरण और प्रभावित संस्कृति के ऊतकों में संक्रामक सिद्धांत का प्रवेश - ज्यादातर मामलों में प्रकाश की उपस्थिति और तीव्रता पर निर्भर नहीं करता है। दूसरा - बीजाणुओं के अंकुरण के बाद - उच्च प्रकाश स्थितियों में सबसे अधिक सक्रिय होता है।

प्रकाश का सकारात्मक प्रभाव परपोषी संयंत्र में रोगज़नक़ के विकास की दर को भी प्रभावित करता है। यह विशेष रूप से जंग कवक में स्पष्ट है। जितना अधिक प्रकाश, गेहूं की लाइन के जंग, जौ पीले जंग, सन और बीन जंग, आदि के लिए ऊष्मायन अवधि उतनी ही कम होती है और इससे कवक की पीढ़ियों की संख्या बढ़ जाती है और संक्रमण की तीव्रता बढ़ जाती है। तीव्र प्रकाश की स्थिति में इस रोगज़नक़ में प्रजनन क्षमता बढ़ जाती है।

कुछ रोग कम रोशनी में सबसे अधिक सक्रिय रूप से विकसित होते हैं, जो पौधों के कमजोर होने और रोगों के प्रति उनके प्रतिरोध में कमी (विभिन्न प्रकार के सड़ांध के प्रेरक एजेंट, विशेष रूप से सब्जी फसलों) का कारण बनते हैं।

प्रकाश और पौधों की अवधि। सौर विकिरण की लय (दिन के प्रकाश और अंधेरे भागों का प्रत्यावर्तन) साल-दर-साल सबसे स्थिर और दोहराव वाला कारक है बाहरी वातावरण. कई वर्षों के शोध के परिणामस्वरूप, शरीर विज्ञानियों ने दिन और रात की लंबाई के एक निश्चित अनुपात पर पौधों के जनन विकास के लिए संक्रमण की निर्भरता स्थापित की है। इस संबंध में, फोटोपेरियोडिक प्रतिक्रिया के अनुसार संस्कृतियों को समूहों में वर्गीकृत किया जा सकता है: छोटा दिनजिसके विकास में 10 घंटे से अधिक की एक दिन की देरी हो रही है। एक छोटा दिन फूलों के निर्माण को प्रोत्साहित करता है, जबकि एक लंबा दिन इसे रोकता है। ऐसी फसलों में सोयाबीन, चावल, बाजरा, ज्वार, मक्का, आदि शामिल हैं;

12-13 बजे तक लंबा दिन,उनके विकास के लिए लंबे समय तक रोशनी की आवश्यकता होती है। दिन की लंबाई लगभग 20 घंटे होने पर उनका विकास तेज हो जाता है। इन फसलों में राई, जई, गेहूं, सन, मटर, पालक, तिपतिया घास, आदि शामिल हैं;

दिन की लंबाई के संबंध में तटस्थ, जिसका विकास दिन की लंबाई पर निर्भर नहीं करता है, उदाहरण के लिए, टमाटर, एक प्रकार का अनाज, फलियां, एक प्रकार का फल।

यह स्थापित किया गया है कि पौधों के फूल की शुरुआत के लिए उज्ज्वल प्रवाह में एक निश्चित वर्णक्रमीय संरचना की प्रबलता आवश्यक है। शॉर्ट-डे पौधे तेजी से विकसित होते हैं जब अधिकतम विकिरण नीली-बैंगनी किरणों पर पड़ता है, और लंबे समय तक पौधे - लाल वाले पर। दिन के प्रकाश भाग की अवधि (दिन की खगोलीय लंबाई) वर्ष के समय और भौगोलिक अक्षांश पर निर्भर करती है। भूमध्य रेखा पर, पूरे वर्ष में दिन की अवधि 12 घंटे ± 30 मिनट होती है। जब विषुव विषुव (21.03) के बाद भूमध्य रेखा से ध्रुवों की ओर बढ़ते हैं, तो दिन की लंबाई उत्तर की ओर बढ़ जाती है और दक्षिण की ओर घट जाती है। पतझड़ विषुव (23.09) के बाद दिन की लंबाई का वितरण उलट जाता है। उत्तरी गोलार्ध में, 22 जून सबसे लंबा दिन है, जिसकी अवधि आर्कटिक सर्कल के उत्तर में 24 घंटे है। उत्तरी गोलार्ध में सबसे छोटा दिन 22 दिसंबर है, और सर्दियों के महीनों में आर्कटिक सर्कल से परे सूर्य नहीं है क्षितिज से बिल्कुल ऊपर उठो। मध्य अक्षांशों में, उदाहरण के लिए, मास्को में, वर्ष के दौरान दिन की लंबाई 7 से 17.5 घंटे तक भिन्न होती है।

2. सौर विकिरण के प्रकार।

सौर विकिरण में तीन घटक होते हैं: प्रत्यक्ष सौर विकिरण, बिखरा हुआ और कुल।

प्रत्यक्ष सौर विकिरणएस-सूर्य से वायुमंडल में और फिर समानांतर किरणों की किरण के रूप में पृथ्वी की सतह पर आने वाला विकिरण। इसकी तीव्रता कैलोरी प्रति सेमी2 प्रति मिनट में मापी जाती है। यह सूर्य की ऊंचाई और वातावरण की स्थिति (बादल, धूल, जल वाष्प) पर निर्भर करता है। स्टावरोपोल क्षेत्र के क्षेत्र की क्षैतिज सतह पर प्रत्यक्ष सौर विकिरण की वार्षिक मात्रा 65-76 किलो कैलोरी/सेमी2/मिनट है। समुद्र के स्तर पर, सूर्य की उच्च स्थिति (गर्मी, दोपहर) और अच्छी पारदर्शिता के साथ, प्रत्यक्ष सौर विकिरण 1.5 किलो कैलोरी / सेमी 2 / मिनट है। यह स्पेक्ट्रम का लघु तरंगदैर्घ्य वाला भाग है। जब प्रत्यक्ष सौर विकिरण का प्रवाह वायुमंडल से होकर गुजरता है, तो यह गैसों, एरोसोल, बादलों द्वारा ऊर्जा के अवशोषण (लगभग 15%) और ऊर्जा के बिखरने (लगभग 25%) के कारण कमजोर हो जाता है।

एक क्षैतिज सतह पर गिरने वाले प्रत्यक्ष सौर विकिरण के प्रवाह को सूर्यातप कहा जाता है। एस= एस पाप होप्रत्यक्ष सौर विकिरण का ऊर्ध्वाधर घटक है।

एस – बीम के लंबवत सतह द्वारा प्राप्त गर्मी की मात्रा ,

हो – सूर्य की ऊंचाई, यानी एक क्षैतिज सतह के साथ एक सूर्य की किरण द्वारा गठित कोण .

वायुमंडल की सीमा पर सौर विकिरण की तीव्रता हैइसलिए= 1,98 किलो कैलोरी/सेमी2/मिनट। - 1958 के अंतर्राष्ट्रीय समझौते के अनुसार। इसे सौर नियतांक कहते हैं। यह सतह पर होगा यदि वातावरण बिल्कुल पारदर्शी होता।

चावल। 2.1. सूर्य की विभिन्न ऊंचाइयों पर वातावरण में सूर्य की किरण का मार्ग

बिखरा हुआ विकिरणडी – वायुमंडल द्वारा प्रकीर्णन के परिणामस्वरूप सौर विकिरण का एक भाग वापस अंतरिक्ष में चला जाता है, लेकिन इसका एक महत्वपूर्ण भाग बिखरे हुए विकिरण के रूप में पृथ्वी में प्रवेश करता है। अधिकतम बिखरा हुआ विकिरण + 1 किलो कैलोरी/सेमी2/मिनट। यह एक स्पष्ट आकाश में नोट किया जाता है, अगर उस पर ऊंचे बादल हों। एक बादल आकाश के नीचे, बिखरे हुए विकिरण का स्पेक्ट्रम सूर्य के समान होता है। यह स्पेक्ट्रम का लघु तरंगदैर्घ्य वाला भाग है। तरंग दैर्ध्य 0.17-4 माइक्रोन।

कुल विकिरणक्यू- एक क्षैतिज सतह पर फैलाना और प्रत्यक्ष विकिरण होता है। क्यू= एस+ डी.

कुल विकिरण की संरचना में प्रत्यक्ष और विसरित विकिरण के बीच का अनुपात सूर्य की ऊंचाई, वातावरण के बादल और प्रदूषण और समुद्र तल से सतह की ऊंचाई पर निर्भर करता है। सूर्य की ऊंचाई में वृद्धि के साथ, बादल रहित आकाश में बिखरे हुए विकिरण का अंश कम हो जाता है। वायुमंडल जितना अधिक पारदर्शी होगा और सूर्य जितना ऊँचा होगा, बिखरे हुए विकिरण का अनुपात उतना ही कम होगा। निरंतर घने बादलों के साथ, कुल विकिरण में पूरी तरह से बिखरे हुए विकिरण होते हैं। सर्दियों में, बर्फ के आवरण से विकिरण के प्रतिबिंब और वायुमंडल में इसके द्वितीयक प्रकीर्णन के कारण, कुल की संरचना में बिखरे हुए विकिरण का अनुपात काफी बढ़ जाता है।

सूर्य से पौधों द्वारा प्राप्त प्रकाश और ऊष्मा कुल सौर विकिरण की क्रिया का परिणाम है। इसीलिए बहुत महत्वकृषि के लिए, उनके पास प्रति दिन, महीने, बढ़ते मौसम, वर्ष में सतह द्वारा प्राप्त विकिरण की मात्रा का डेटा है।

परावर्तित सौर विकिरण। albedo. पृथ्वी की सतह तक पहुँचने वाला कुल विकिरण, इससे आंशिक रूप से परावर्तित होकर, परावर्तित सौर विकिरण (RK) बनाता है, जो पृथ्वी की सतह से वायुमंडल में निर्देशित होता है। परावर्तित विकिरण का मूल्य काफी हद तक परावर्तक सतह के गुणों और स्थिति पर निर्भर करता है: रंग, खुरदरापन, आर्द्रता, आदि। किसी भी सतह की परावर्तनता को उसके अल्बेडो (एके) द्वारा चित्रित किया जा सकता है, जिसे परावर्तित सौर विकिरण के अनुपात के रूप में समझा जाता है। कुल करने के लिए। एल्बेडो को आमतौर पर प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है:

अवलोकनों से पता चलता है कि बर्फ और पानी के अपवाद के साथ, विभिन्न सतहों के अलबीडो अपेक्षाकृत संकीर्ण सीमाओं (10...30%) के भीतर भिन्न होते हैं।

एल्बेडो मिट्टी की नमी पर निर्भर करता है, जिसके बढ़ने के साथ-साथ यह घटती जाती है महत्त्वसिंचित क्षेत्रों के तापीय शासन को बदलने की प्रक्रिया में। एल्बिडो में कमी के कारण, जब मिट्टी को सिक्त किया जाता है, तो अवशोषित विकिरण बढ़ जाता है। सूर्य की ऊंचाई पर एल्बिडो की निर्भरता के कारण, विभिन्न सतहों के अलबेडो में दैनिक और वार्षिक भिन्नता है। न्यूनतम मूल्यअल्बेडो दोपहर के करीब, और वर्ष के दौरान - गर्मियों में मनाया जाता है।

पृथ्वी का अपना विकिरण और वातावरण का प्रति विकिरण। कुशल विकिरण।निरपेक्ष शून्य (-273 डिग्री सेल्सियस) से ऊपर के तापमान वाले भौतिक शरीर के रूप में पृथ्वी की सतह विकिरण का एक स्रोत है, जिसे पृथ्वी का अपना विकिरण (ई 3) कहा जाता है। यह वायुमंडल में निर्देशित होता है और हवा में निहित जल वाष्प, पानी की बूंदों और कार्बन डाइऑक्साइड द्वारा लगभग पूरी तरह से अवशोषित हो जाता है। पृथ्वी का विकिरण उसकी सतह के तापमान पर निर्भर करता है।

वायुमंडल, सौर विकिरण की एक छोटी मात्रा को अवशोषित करता है और पृथ्वी की सतह द्वारा उत्सर्जित लगभग सभी ऊर्जा को गर्म करता है और बदले में, ऊर्जा भी विकीर्ण करता है। लगभग 30% वायुमंडलीय विकिरण बाहरी अंतरिक्ष में चला जाता है, और लगभग 70% पृथ्वी की सतह पर आता है और इसे काउंटर वायुमंडलीय विकिरण (ईए) कहा जाता है।

वायुमंडल द्वारा उत्सर्जित ऊर्जा की मात्रा इसके तापमान, कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री, ओजोन और क्लाउड कवर के सीधे आनुपातिक है।

पृथ्वी की सतह इस काउंटर विकिरण को लगभग पूरी तरह से (90...99%) अवशोषित कर लेती है। इस प्रकार, यह अवशोषित सौर विकिरण के अतिरिक्त पृथ्वी की सतह के लिए ऊष्मा का एक महत्वपूर्ण स्रोत है। पृथ्वी के ऊष्मीय शासन पर वातावरण के इस प्रभाव को ग्रीनहाउस और ग्रीनहाउस में चश्मे की क्रिया के साथ बाहरी सादृश्य के कारण ग्रीनहाउस या ग्रीनहाउस प्रभाव कहा जाता है। कांच अच्छी तरह से सूर्य की किरणों को प्रसारित करता है, जो मिट्टी और पौधों को गर्म करती है, लेकिन गर्म मिट्टी और पौधों के थर्मल विकिरण में देरी करती है।

पृथ्वी की सतह के स्वयं के विकिरण और वातावरण के प्रति विकिरण के बीच के अंतर को प्रभावी विकिरण कहा जाता है: ईएफ।

ईफ = E3-Ea

स्पष्ट और थोड़ी बादल वाली रातों में, प्रभावी विकिरण बादल वाली रातों की तुलना में बहुत अधिक होता है, इसलिए, पृथ्वी की सतह की रात की ठंडक भी अधिक होती है। दिन के दौरान, यह अवशोषित कुल विकिरण से अवरुद्ध हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप सतह का तापमान बढ़ जाता है। साथ ही, प्रभावी विकिरण भी बढ़ता है। मध्य अक्षांशों में पृथ्वी की सतह प्रभावी विकिरण के कारण 70...140 W/m2 खो देती है, जो सौर विकिरण के अवशोषण से प्राप्त होने वाली ऊष्मा की मात्रा का लगभग आधा है।

3. विकिरण की वर्णक्रमीय संरचना।

सूर्य, विकिरण के स्रोत के रूप में, विभिन्न प्रकार की उत्सर्जित तरंगें हैं। तरंग दैर्ध्य के साथ उज्ज्वल ऊर्जा के प्रवाह को सशर्त रूप से विभाजित किया जाता है शॉर्टवेव (एक्स < 4 мкм) и длинноволновую (А. >4 माइक्रोन) विकिरण।पृथ्वी के वायुमंडल की सीमा पर सौर विकिरण का स्पेक्ट्रम व्यावहारिक रूप से 0.17 और 4 माइक्रोन की तरंग दैर्ध्य और स्थलीय और वायुमंडलीय विकिरण - 4 से 120 माइक्रोन के बीच होता है। नतीजतन, सौर विकिरण के प्रवाह (एस, डी, आरके) शॉर्ट-वेव विकिरण, और पृथ्वी के विकिरण (£ 3) और वायुमंडल (ईए) - लंबी-लहर विकिरण को संदर्भित करते हैं।

सौर विकिरण के स्पेक्ट्रम को गुणात्मक रूप से तीन अलग-अलग भागों में विभाजित किया जा सकता है: पराबैंगनी (Y .)< 0,40 мкм), ви­димую (0,40 мкм < Y < 0.75 माइक्रोन) और इन्फ्रारेड (0.76 माइक्रोन) < यू < 4 माइक्रोन)। सौर विकिरण के स्पेक्ट्रम के पराबैंगनी भाग से पहले एक्स-रे विकिरण होता है, और अवरक्त से परे - सूर्य का रेडियो उत्सर्जन। वायुमंडल की ऊपरी सीमा पर, स्पेक्ट्रम के पराबैंगनी भाग में सौर विकिरण की ऊर्जा का लगभग 7%, दृश्य के लिए 46% और अवरक्त के लिए 47% होता है।

पृथ्वी और वायुमंडल द्वारा उत्सर्जित विकिरण को कहते हैं दूर अवरक्त विकिरण।

जैविक क्रिया अलग - अलग प्रकारपौधों पर विकिरण अलग है। पराबैंगनी विकिरणविकास प्रक्रियाओं को धीमा कर देता है, लेकिन पौधों में प्रजनन अंगों के गठन के चरणों के पारित होने को तेज करता है।

अवरक्त विकिरण का मूल्य, जो पौधों की पत्तियों और तनों में पानी द्वारा सक्रिय रूप से अवशोषित होता है, इसका ऊष्मीय प्रभाव होता है, जो पौधों की वृद्धि और विकास को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है।

दूर अवरक्त विकिरणपौधों पर केवल एक थर्मल प्रभाव पैदा करता है। पौधों की वृद्धि और विकास पर इसका प्रभाव नगण्य है।

सौर स्पेक्ट्रम का दृश्य भाग, सबसे पहले, रोशनी पैदा करता है। दूसरे, तथाकथित शारीरिक विकिरण (ए, = 0.35 ... 0.75 माइक्रोन), जो पत्ती रंजक द्वारा अवशोषित होता है, लगभग दृश्य विकिरण के क्षेत्र (आंशिक रूप से पराबैंगनी विकिरण के क्षेत्र पर कब्जा) के साथ मेल खाता है। पौधों के जीवन में इसकी ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण नियामक और ऊर्जा महत्व है। स्पेक्ट्रम के इस क्षेत्र के भीतर, प्रकाश संश्लेषक रूप से सक्रिय विकिरण का एक क्षेत्र प्रतिष्ठित है।

4. वायुमंडल में विकिरण का अवशोषण और प्रकीर्णन।

के माध्यम से गुजरते हुए पृथ्वी का वातावरणवायुमंडलीय गैसों और एरोसोल द्वारा अवशोषण और प्रकीर्णन के कारण सौर विकिरण क्षीण होता है। इसी समय, इसकी वर्णक्रमीय संरचना भी बदल जाती है। सूर्य की अलग-अलग ऊंचाई पर और पृथ्वी की सतह से ऊपर के अवलोकन बिंदु की अलग-अलग ऊंचाई पर, वायुमंडल में सूर्य की किरण द्वारा तय किए गए पथ की लंबाई समान नहीं होती है। ऊंचाई में कमी के साथ, विकिरण का पराबैंगनी भाग विशेष रूप से कम हो जाता है, दृश्य भाग कुछ कम हो जाता है, और केवल थोड़ा अवरक्त भाग।

वायुमंडल में विकिरण का प्रकीर्णन मुख्य रूप से वायुमंडल के प्रत्येक बिंदु पर वायु के घनत्व में निरंतर उतार-चढ़ाव (उतार-चढ़ाव) के परिणामस्वरूप होता है, जो वायुमंडलीय गैस अणुओं के कुछ "क्लस्टर" (क्लंप) के गठन और विनाश के कारण होता है। एरोसोल कण सौर विकिरण को भी बिखेरते हैं। प्रकीर्णन तीव्रता को प्रकीर्णन गुणांक द्वारा अभिलक्षित किया जाता है।

के = सूत्र जोड़ें।

प्रकीर्णन की तीव्रता प्रति इकाई आयतन में प्रकीर्णन कणों की संख्या, उनके आकार और प्रकृति पर और स्वयं प्रकीर्णित विकिरण की तरंग दैर्ध्य पर भी निर्भर करती है।

किरणें जितनी मजबूत होती हैं, तरंग दैर्ध्य उतनी ही कम होती है। उदाहरण के लिए, बैंगनी किरणें लाल किरणों की तुलना में 14 गुना अधिक प्रकीर्णन करती हैं, जो आकाश के नीले रंग की व्याख्या करती है। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है (खंड 2.2 देखें), वायुमंडल से गुजरने वाला प्रत्यक्ष सौर विकिरण आंशिक रूप से नष्ट हो जाता है। स्वच्छ और शुष्क हवा में, आणविक प्रकीर्णन गुणांक की तीव्रता रेले के नियम का पालन करती है:

के = एस /यू4 ,

जहाँ C एक गुणांक है जो प्रति इकाई आयतन में गैस के अणुओं की संख्या पर निर्भर करता है; X प्रकीर्णित तरंग की लंबाई है।

चूँकि लाल प्रकाश की दूर तरंगदैर्घ्य वायलेट प्रकाश की तरंगदैर्घ्य से लगभग दुगनी होती है, इसलिए पहले वाले वायु के अणुओं द्वारा बाद वाले की तुलना में 14 गुना कम प्रकीर्णित होते हैं। चूंकि बैंगनी किरणों की प्रारंभिक ऊर्जा (प्रकीर्णन से पहले) नीले और नीले रंग से कम होती है, इसलिए बिखरी हुई रोशनी (बिखरे हुए सौर विकिरण) में अधिकतम ऊर्जा नीली-नीली किरणों में स्थानांतरित हो जाती है, जो आकाश के नीले रंग को निर्धारित करती है। इस प्रकार, विसरित विकिरण प्रत्यक्ष विकिरण की तुलना में प्रकाश संश्लेषक रूप से सक्रिय किरणों में अधिक समृद्ध होता है।

अशुद्धियों वाली हवा में (पानी की छोटी बूंदें, बर्फ के क्रिस्टल, धूल के कण, आदि), दृश्य विकिरण के सभी क्षेत्रों के लिए बिखराव समान है। इसलिए, आकाश एक सफेद रंग का हो जाता है (धुंध दिखाई देती है)। बादल तत्व (बड़ी बूंदें और क्रिस्टल) सूर्य की किरणों को बिल्कुल भी नहीं बिखेरते हैं, लेकिन उन्हें विसरित रूप से परावर्तित करते हैं। परिणामस्वरूप, सूर्य द्वारा प्रकाशित बादलों ने सफेद रंग.

5. PAR (प्रकाश संश्लेषक रूप से सक्रिय विकिरण)

प्रकाश संश्लेषक रूप से सक्रिय विकिरण। प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में, सौर विकिरण के पूरे स्पेक्ट्रम का उपयोग नहीं किया जाता है, बल्कि केवल इसका

0.38 ... 0.71 माइक्रोन की तरंग दैर्ध्य रेंज में भाग, - प्रकाश संश्लेषक रूप से सक्रिय विकिरण (PAR)।

यह ज्ञात है कि दृश्य विकिरण, जिसे मानव आंख द्वारा सफेद माना जाता है, में रंगीन किरणें होती हैं: लाल, नारंगी, पीला, हरा, नीला, इंडिगो और बैंगनी।

पौधों की पत्तियों द्वारा सौर विकिरण की ऊर्जा को आत्मसात करना चयनात्मक (चयनात्मक) है। सबसे तीव्र पत्तियां नीली-बैंगनी (X = 0.48 ... 0.40 माइक्रोन) और नारंगी-लाल (X = 0.68 माइक्रोन) किरणों को अवशोषित करती हैं, कम पीली-हरी (A. = 0.58 ... 0.50 माइक्रोन) और दूर लाल (A) .\u003e 0.69 माइक्रोन) किरणें।

पृथ्वी की सतह पर, प्रत्यक्ष सौर विकिरण के स्पेक्ट्रम में अधिकतम ऊर्जा, जब सूर्य उच्च होता है, पीली-हरी किरणों (सूर्य की डिस्क पीली है) के क्षेत्र पर पड़ती है। जब सूर्य क्षितिज के पास होता है, तो दूर की लाल किरणों में अधिकतम ऊर्जा होती है (सौर डिस्क लाल होती है)। इसलिए, प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में प्रत्यक्ष सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा बहुत कम शामिल होती है।

चूंकि PAR कृषि संयंत्रों की उत्पादकता में सबसे महत्वपूर्ण कारकों में से एक है, इसलिए आने वाले PAR की मात्रा की जानकारी, क्षेत्र में और समय पर इसके वितरण को ध्यान में रखते हुए, बहुत व्यावहारिक महत्व है।

PAR तीव्रता को मापा जा सकता है, लेकिन इसके लिए विशेष प्रकाश फिल्टर की आवश्यकता होती है जो केवल 0.38 ... 0.71 माइक्रोन की सीमा में तरंगों को प्रसारित करते हैं। ऐसे उपकरण हैं, लेकिन उनका उपयोग एक्टिनोमेट्रिक स्टेशनों के नेटवर्क पर नहीं किया जाता है, लेकिन वे सौर विकिरण के अभिन्न स्पेक्ट्रम की तीव्रता को मापते हैं। एचजी टूमिंग द्वारा प्रस्तावित गुणांकों का उपयोग करके प्रत्यक्ष, विसरित या कुल विकिरण के आगमन पर डेटा से PAR मान की गणना की जा सकती है और:

क़फ़र = 0.43 एस"+0.57 डी);

रूस के क्षेत्र में सुदूर की मासिक और वार्षिक मात्रा के वितरण मानचित्र तैयार किए गए थे।

फसलों द्वारा PAR के उपयोग की डिग्री को चिह्नित करने के लिए, PAR दक्षता का उपयोग किया जाता है:

KPIfar = (योगक्यू/ हेडलाइट्स / योगक्यू/ हेडलाइट्स) 100%,

कहाँ पे जोड़क्यू/ हेडलाइट्स- पौधों के बढ़ते मौसम के दौरान प्रकाश संश्लेषण पर खर्च किए गए PAR की मात्रा; जोड़क्यू/ हेडलाइट्स- इस अवधि के दौरान फसलों के लिए प्राप्त PAR की राशि;

सीपीआईएफ के औसत मूल्यों के अनुसार फसलों को समूहों में विभाजित किया जाता है (के अनुसार): आमतौर पर मनाया जाता है - 0.5 ... 1.5%; अच्छा-1.5...3.0; रिकॉर्ड - 3.5...5.0; सैद्धांतिक रूप से संभव - 6.0 ... 8.0%।

6. पृथ्वी की सतह का विकिरण संतुलन

दीप्तिमान ऊर्जा के आवक और जावक प्रवाह के बीच के अंतर को पृथ्वी की सतह का विकिरण संतुलन (B) कहा जाता है।

दिन के दौरान पृथ्वी की सतह के विकिरण संतुलन के आने वाले हिस्से में प्रत्यक्ष सौर और फैलाना विकिरण, साथ ही साथ वायुमंडलीय विकिरण शामिल हैं। शेष राशि का व्यय भाग पृथ्वी की सतह का विकिरण और परावर्तित सौर विकिरण है:

बी= एस / + डी+ ईए-ई3-आर

समीकरण को दूसरे रूप में भी लिखा जा सकता है: बी = क्यू- आरके - ईएफ।

रात के समय के लिए, विकिरण संतुलन समीकरण का निम्न रूप है:

बी \u003d ईए - ई 3, या बी \u003d -ईफ।

यदि विकिरण का इनपुट आउटपुट से अधिक है, तो विकिरण संतुलन सकारात्मक होता है और सक्रिय सतह* गर्म हो जाती है। एक नकारात्मक संतुलन के साथ, यह ठंडा हो जाता है। गर्मियों में, विकिरण संतुलन दिन के दौरान सकारात्मक और रात में नकारात्मक होता है। जीरो क्रॉसिंग सुबह सूर्योदय के लगभग 1 घंटे बाद और शाम को सूर्यास्त से 1-2 घंटे पहले होती है।

उन क्षेत्रों में वार्षिक विकिरण संतुलन जहां एक स्थिर बर्फ का आवरण स्थापित होता है, ठंड के मौसम में नकारात्मक मूल्य और गर्म मौसम में सकारात्मक मूल्य होते हैं।

पृथ्वी की सतह का विकिरण संतुलन मिट्टी में तापमान के वितरण और वातावरण की सतह परत के साथ-साथ वाष्पीकरण और हिमपात की प्रक्रियाओं, कोहरे और ठंढ के गठन, वायु द्रव्यमान के गुणों में परिवर्तन (उनके) को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है। परिवर्तन)।

कृषि भूमि के विकिरण शासन का ज्ञान सूर्य की ऊंचाई, फसलों की संरचना और पौधों के विकास के चरण के आधार पर फसलों और मिट्टी द्वारा अवशोषित विकिरण की मात्रा की गणना करना संभव बनाता है। मिट्टी के तापमान और नमी, वाष्पीकरण को नियंत्रित करने के विभिन्न तरीकों के मूल्यांकन के लिए शासन पर डेटा भी आवश्यक है, जिस पर पौधे की वृद्धि और विकास, फसल का निर्माण, इसकी मात्रा और गुणवत्ता निर्भर करती है।

विकिरण को प्रभावित करने के प्रभावी कृषि संबंधी तरीके और, परिणामस्वरूप, सक्रिय सतह का थर्मल शासन शहतूत (मिट्टी को पीट चिप्स, सड़ी हुई खाद, चूरा, आदि की एक पतली परत के साथ कवर करना), मिट्टी को प्लास्टिक की चादर से ढंकना और सिंचाई करना है। . यह सब सक्रिय सतह की परावर्तक और अवशोषण क्षमता को बदल देता है।

* सक्रिय सतह - मिट्टी, पानी या वनस्पति की सतह, जो सीधे सौर और वायुमंडलीय विकिरण को अवशोषित करती है और वातावरण में विकिरण का उत्सर्जन करती है, जिससे हवा की आसन्न परतों और मिट्टी, पानी, वनस्पति की अंतर्निहित परतों के थर्मल शासन को विनियमित किया जाता है।