Солнечный лучик

Свет, излучаемый Солнцем

Вид на Солнце с низкой околоземной орбиты с видом на Международную космическую станцию . Этот солнечный свет не фильтруется нижними слоями атмосферы, которые блокируют большую часть солнечного спектра.

Восход солнца над Мексиканским заливом и Флоридой . Снято 20 октября 1968 года с корабля «Аполлон-7» .

Солнечный свет — это часть электромагнитного излучения, испускаемого Солнцем , в частности инфракрасного , видимого и ультрафиолетового света. На Земле солнечный свет рассеивается и фильтруется через земную атмосферу и виден как дневной свет , когда Солнце находится над горизонтом . Когда прямое солнечное излучение не блокируется облаками , оно воспринимается как солнечный свет , сочетание яркого света и лучистого тепла (атмосферного). Когда солнечный свет блокируется облаками или отражается от других объектов , он рассеивается . По оценкам источников, средний мировой показатель составляет от 164 до 340 Вт ^[1] на квадратный метр в течение 24 часов в сутки; ^{[2] по оценкам НАСА, эта цифра составляет около четверти среднего} общего солнечного излучения Земли .

Ультрафиолетовое излучение солнечного света оказывает как положительное, так и отрицательное воздействие на здоровье, поскольку оно одновременно необходимо для синтеза витамина D3 _и является мутагеном .

Солнечному свету требуется около 8,3 минут, чтобы достичь Земли с поверхности Солнца. ^[3] Фотону, стартующему из центра Солнца и меняющему направление каждый раз, когда он сталкивается с заряженной частицей, потребуется от 10 000 до 170 000 лет, чтобы добраться до поверхности. ^[4]

Солнечный свет является ключевым фактором фотосинтеза , процесса, используемого растениями и другими автотрофными организмами для преобразования световой энергии , обычно исходящей от Солнца, в химическую энергию , которая может использоваться для синтеза углеводов и подпитки деятельности организмов.

Дневное освещение – это естественное освещение внутренних помещений за счет проникновения солнечного света. Солнечное излучение – это солнечная энергия, получаемая от солнечного света.

Измерение

Исследователи могут измерить интенсивность солнечного света с помощью солнечного самописца , пиранометра или пиргелиометра . Чтобы рассчитать количество солнечного света, достигающего земли, необходимо принять во внимание как эксцентриситет эллиптической орбиты Земли , так и ослабление земной атмосферой . Внеземная солнечная освещенность ( E _ext ), скорректированная для эллиптической орбиты с использованием номера дня в году (dn), с хорошим приближением дается формулой ^[5]

${\displaystyle E_{\rm {ext}}=E_{\rm {sc}}\cdot \left(1+0.033412\cdot \cos \left(2\pi {\frac {{\rm {dn}}-3}{365}}\right)\right),}$

где dn=1 1 января; дн=32 1 февраля; dn=59 1 марта (кроме високосных лет, где dn=60) и т. д. В этой формуле используется dn–3, поскольку в современное время перигелий Земли , наименьшее сближение с Солнцем и, следовательно, максимальное E _ext происходит примерно 3 января каждого года. Значение 0,033412 определяется исходя из того, что соотношение между квадратом перигелия (0,98328989 а.е.) и квадратом афелия (1,01671033 а.е.) должно составлять примерно 0,935338.

Постоянная солнечной освещенности ( E _sc ), равна 128×10 ³  люкс . Прямая нормальная освещенность ( E _dn ), скорректированная на ослабляющее воздействие атмосферы, определяется по формуле:

${\displaystyle E_{\rm {dn}}=E_{\rm {ext}}\,e^{-cm},}$

где c — атмосферное поглощение , а m — относительная оптическая масса воздуха . Из-за атмосферного вымирания количество люксов снижается примерно до 100 000 люкс.

Общее количество энергии, получаемой на уровне земли от Солнца в зените, зависит от расстояния до Солнца и, следовательно, от времени года. В январе он примерно на 3,3% выше среднего, а в июле — на 3,3% ниже (см. ниже). Если внеземное солнечное излучение составляет 1367 Вт на квадратный метр (значение при расстоянии Земля-Солнце в 1 астрономическую единицу ), то прямой солнечный свет на поверхности Земли, когда Солнце находится в зените, составляет около 1050 Вт/м ² , но общее количество (прямое и косвенное из атмосферы), попадающее на землю, составляет около 1120 Вт/м ² . ^[6] С точки зрения энергии, солнечный свет на поверхности Земли составляет от 52 до 55 процентов инфракрасного спектра (выше 700 нм ), от 42 до 43 процентов видимого света (от 400 до 700 нм) и от 3 до 5 процентов ультрафиолета (ниже 400 нм). ^[7] В верхних слоях атмосферы солнечный свет примерно на 30% интенсивнее и содержит около 8% ультрафиолета (УФ), ^[8] причем большая часть дополнительного ультрафиолета состоит из биологически вредного коротковолнового ультрафиолета. ^[9]

Прямой солнечный свет имеет светоотдачу около 93  люменов на ватт лучистого потока . Это выше, чем эффективность (источника) искусственного освещения, отличного от светодиодов , что означает, что использование солнечного света для освещения нагревает комнату меньше, чем освещение флуоресцентными лампами или лампами накаливания. Умножение цифры 1050 Вт на квадратный метр на 93 люмен на ватт показывает, что яркий солнечный свет обеспечивает освещенность примерно 98 000 люкс ( люмен на квадратный метр) на перпендикулярной поверхности на уровне моря. Освещенность горизонтальной поверхности будет значительно меньше, если Солнце находится не очень высоко на небе. В среднем за день наибольшее количество солнечного света на горизонтальной поверхности приходится на Южный полюс в январе (см. Инсоляция ).

Разделив интенсивность излучения 1050 Вт/м ² на размер солнечного диска в стерадианах , получим среднюю яркость 15,4 МВт на квадратный метр на стерадиан. (Однако яркость в центре солнечного диска несколько выше, чем в среднем по всему диску из-за затемнения кромок .) Умножение этого значения на π дает верхний предел освещенности, которую можно сфокусировать на поверхности с помощью зеркал: 48,5. МВт/м ² . ^[10]

Состав и мощность

Солнечный спектр по сравнению с черным телом при температуре 5775 К.

Спектр солнечного излучения Солнца можно сравнить со спектром черного тела ^{[11] [12]} с температурой около 5800  К ^[13] (см. график). Солнце излучает электромагнитное излучение в большей части электромагнитного спектра . Хотя излучение, создаваемое в солнечном ядре, состоит в основном из рентгеновских лучей , внутреннее поглощение и термализация преобразуют эти фотоны сверхвысокой энергии в фотоны с более низкой энергией, прежде чем они достигнут поверхности Солнца и испускаются в космос. В результате фотосфера Солнца не испускает большого количества рентгеновского излучения ( солнечного рентгеновского излучения ), хотя испускает такие «жесткие излучения», как рентгеновские лучи и даже гамма-лучи во время солнечных вспышек . ^[14] Тихое (не вспыхивающее) Солнце, включая его корону , излучает широкий диапазон длин волн: рентгеновские лучи , ультрафиолет , видимый свет , инфракрасные и радиоволны . ^[15] На разных глубинах фотосферы наблюдаются разные температуры, и это частично объясняет отклонения от спектра черного тела. ^[16]

Существует также поток гамма-лучей от покоящегося Солнца, подчиняющийся степенному закону между 0,5 и 2,6 ТэВ . Некоторые гамма-лучи вызваны космическими лучами, взаимодействующими с солнечной атмосферой, но это не объясняет эти открытия. ^{[17] [18] [19]}

Единственным прямым признаком ядерных процессов в ядре Солнца являются очень слабо взаимодействующие нейтрино .

Спектр солнечного излучения над атмосферой (желтый) и у поверхности (красный). Экстремальные ультрафиолетовые и рентгеновские лучи производятся (слева от диапазона длин волн), но составляют очень небольшую часть общей выходной мощности Солнца (= площадь под кривой).

Хотя солнечная корона является источником сильного ультрафиолетового и рентгеновского излучения, эти лучи составляют лишь очень небольшую часть выходной мощности Солнца (см. спектр справа). Спектр почти всего солнечного электромагнитного излучения , падающего на атмосферу Земли, охватывает диапазон от 100  нм до примерно 1  мм (1 000 000 нм). ^{[ нужна ссылка ]} Эту полосу значительной мощности излучения можно разделить на пять областей в порядке возрастания длин волн : ^[20]

• Ультрафиолетовый диапазон C или (UVC), который охватывает диапазон от 100 до 280 нм. Термин ультрафиолетовый относится к тому факту, что излучение имеет более высокую частоту, чем фиолетовый свет (и, следовательно, также невидимо для человеческого глаза ). Из-за поглощения атмосферой до поверхности Земли доходит очень мало. Этот спектр излучения обладает бактерицидными свойствами , поскольку используется в бактерицидных лампах .
• Диапазон ультрафиолета B или (UVB) составляет от 280 до 315 нм. Он также сильно поглощается атмосферой Земли и вместе с УФ-излучением вызывает фотохимическую реакцию , приводящую к образованию озонового слоя . Он напрямую повреждает ДНК и вызывает солнечные ожоги . ^[21] Помимо этого кратковременного эффекта, он ускоряет старение кожи и значительно способствует развитию рака кожи, ^[22] но также необходим для синтеза витамина D в коже млекопитающих. ^[21]
• Ультрафиолет А или (UVA) охватывает длину волны от 315 до 400 нм. Эта группа когда-то была ^{[ когда? ]} считается менее повреждающим ДНК и поэтому используется в косметическом искусственном загаре ( солярии и солярии ) и ПУВА - терапии при псориазе . Однако сейчас известно, что УФА наносит значительный ущерб ДНК непрямыми путями (образование свободных радикалов и активных форм кислорода ) и может вызывать рак. ^[23]
• Видимый диапазон или световой диапазон составляет от 380 до 700 нм. ^[24] Как следует из названия, этот диапазон виден невооруженным глазом. Это также самый сильный диапазон выходного излучения всего спектра солнечного излучения.
• Инфракрасный диапазон от 700 нм до 1 000 000 нм (1  мм ). Он составляет важную часть электромагнитного излучения, достигающего Земли. Ученые делят инфракрасный диапазон на три типа в зависимости от длины волны:
  • Инфракрасный-А: от 700 до 1400 нм
  • Инфракрасный-B: от 1400 до 3000 нм
  • Инфракрасный-C: от 3000 нм до 1 мм.

Опубликованные таблицы

Таблицы прямой солнечной радиации на различных склонах от 0 до 60 градусов северной широты, в калориях на квадратный сантиметр, выпущенные в 1972 году и опубликованные Тихоокеанской северо-западной лесной и полигонной экспериментальной станцией, Лесной службой, Министерством сельского хозяйства США, Портленд, Орегон, США, появиться в сети. ^[25]

Интенсивность в Солнечной системе

Солнечный свет на Марсе более тусклый, чем на Земле. Эта фотография марсианского заката была сделана аппаратом Mars Pathfinder .

Различные тела Солнечной системы получают свет с интенсивностью, обратно пропорциональной квадрату их расстояния от Солнца.

Таблица, сравнивающая количество солнечной радиации, получаемой каждой планетой Солнечной системы в верхней части ее атмосферы: ^[26]

Фактическая яркость солнечного света, который будет наблюдаться на поверхности, также зависит от присутствия и состава атмосферы . Например, плотная атмосфера Венеры отражает более 60% получаемого ею солнечного света. Фактическая освещенность поверхности составляет около 14 000 люкс, что сопоставимо с земной «днем при пасмурной облачности». ^[27]

Солнечный свет на Марсе был бы более или менее похож на дневной свет на Земле в слегка пасмурный день, и, как видно на снимках, сделанных марсоходами, рассеянного неба достаточно , чтобы тени не казались особенно темными. Таким образом, это давало бы восприятие и «ощущение» очень похожее на дневной свет Земли. Спектр на поверхности немного краснее, чем на Земле, из-за рассеяния красноватой пылью в марсианской атмосфере.

Для сравнения, солнечный свет на Сатурне немного ярче, чем солнечный свет на Земле во время среднего заката или восхода солнца. Даже на Плутоне солнечный свет по-прежнему будет достаточно ярким, чтобы почти соответствовать яркости средней гостиной. Чтобы увидеть на Земле солнечный свет, такой же тусклый, как свет полной луны , необходимо расстояние около 500 а.е. (~69  световых часов ); только несколько объектов в Солнечной системе были обнаружены, о которых известно, что они вращаются дальше такого расстояния, среди них 90377 Седна и (87269) 2000 OO 67 .

Изменения солнечной радиации

Сезонные и орбитальные изменения

На Земле солнечная радиация варьируется в зависимости от угла наклона Солнца над горизонтом : продолжительность солнечного света в высоких широтах летом увеличивается, а зимой вблизи соответствующего полюса солнечного света вообще не бывает. Когда прямое излучение не блокируется облаками, оно воспринимается как солнечный свет . Нагревание земли (и других объектов) зависит от поглощения электромагнитного излучения в виде тепла .

Количество радиации, перехваченной планетарным телом, изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния между звездой и планетой. Орбита и наклонение Земли меняются со временем (на протяжении тысячелетий), иногда образуя почти идеальный круг, а иногда простираясь до эксцентриситета орбиты 5% (в настоящее время 1,67%). При изменении эксцентриситета орбиты среднее расстояние от Солнца ( большая полуось) существенно не меняется, поэтому общая инсоляция за год остается практически постоянной благодаря второму закону Кеплера ,

${\displaystyle {\tfrac {2A}{r^{2}}}dt=d\theta ,}$

где – инвариант «площадной скорости». То есть интегрирование по орбитальному периоду (также инвариантное) является константой. ${\displaystyle A}$

${\displaystyle \int _{0}^{T}{\tfrac {2A}{r^{2}}}dt=\int _{0}^{2\pi }d\theta =\mathrm {constant} .}$

Если мы предположим, что мощность солнечного излучения  P постоянна во времени, а солнечное излучение определяется законом обратных квадратов , мы получим также среднюю инсоляцию как константу. Однако сезонное и широтное распределение и интенсивность солнечной радиации, получаемой на поверхности Земли, действительно различаются. ^[28] Влияние угла Солнца на климат приводит к изменению солнечной энергии летом и зимой. Например, на широте 65 градусов это значение может изменяться более чем на 25% в результате изменения орбиты Земли. Поскольку изменения зимой и летом имеют тенденцию компенсироваться, изменение среднегодовой инсоляции в любом данном месте близко к нулю, но перераспределение энергии между летом и зимой действительно сильно влияет на интенсивность сезонных циклов. Подобные изменения, связанные с перераспределением солнечной энергии, считаются вероятной причиной наступления и ухода недавних ледниковых периодов (см.: Циклы Миланковича ).

Изменение солнечной интенсивности

Космические наблюдения за солнечным излучением начались в 1978 году. Эти измерения показывают, что солнечная постоянная не является постоянной. Оно варьируется во многих временных масштабах, включая 11-летний солнечный цикл солнечных пятен. ^[29] Если вернуться в прошлое, то придется полагаться на реконструкцию облучения, используя солнечные пятна за последние 400 лет или космогенные радионуклиды для возвращения на 10 000 лет назад. Такие реконструкции были сделаны. ^{[30] [31] [32] [33]} Эти исследования показывают, что в дополнение к изменению солнечной радиации в зависимости от солнечного цикла (цикл (Швабе)), солнечная активность меняется в течение более длительных циклов, таких как предполагаемый 88-летний ( цикл Глейсберга), 208 лет (цикл ДеВриса) и 1000 лет (цикл Эдди).

Солнечное излучение

Солнечная постоянная

Спектр солнечного излучения в верхней части атмосферы в линейном масштабе и график зависимости волнового числа .

Солнечная постоянная — это мера плотности потока , количество поступающего солнечного электромагнитного излучения на единицу площади, которое падает на плоскость, перпендикулярную лучам, на расстоянии одной астрономической единицы (а.е.) (примерно среднее расстояние от Солнца). Солнце к Земле). «Солнечная постоянная» включает в себя все виды солнечной радиации, а не только видимый свет . Считалось, что его среднее значение составляет примерно 1366 Вт/м ² , ^[34] оно незначительно меняется в зависимости от солнечной активности , но недавние повторные калибровки соответствующих спутниковых наблюдений показывают, что значение ближе к 1361 Вт/м ² является более реалистичным. ^[35]

Полное солнечное излучение (TSI) и спектральное солнечное излучение (SSI) на Земле

С 1978 года в ходе серии перекрывающихся спутниковых экспериментов НАСА и ЕКА было измерено общее солнечное излучение (TSI) – количество солнечной радиации, получаемой в верхних слоях атмосферы Земли – как 1,365 киловатт на квадратный метр (кВт/м ² ). ^{[34] [36] [37] [38]} Наблюдения TSI продолжаются с помощью спутниковых экспериментов ACRIMSAT /ACRIM3, SOHO /VIRGO и SORCE /TIM. ^[39] Наблюдения выявили изменение TSI во многих временных масштабах, включая солнечный магнитный цикл ^[29] и многие более короткие периодические циклы. ^[40] TSI обеспечивает энергию, которая управляет климатом Земли, поэтому продолжение базы данных временных рядов TSI имеет решающее значение для понимания роли солнечной изменчивости в изменении климата.

С 2003 года монитор спектрального излучения SORCE (SIM) контролирует спектральное солнечное излучение (SSI) – спектральное распределение TSI. Данные показывают, что SSI на длине волны УФ (ультрафиолетового) менее четко и, вероятно, более сложно соответствует климатическим реакциям Земли, чем предполагалось ранее, что открывает широкие возможности для новых исследований «связи Солнца и стратосферы, тропосферы, биосферы, океан и климат Земли». ^[41]

Освещенность поверхности и спектр

Солнечный свет светит сквозь облака , порождая сумеречные лучи.

Спектр освещенности поверхности зависит от высоты Солнца из-за атмосферных эффектов: синий спектральный компонент доминирует в сумерках до и после восхода и заката соответственно, а красный – во время восхода и заката. Эти эффекты очевидны при съемке с естественным освещением , где основным источником освещения является солнечный свет, передаваемый через атмосферу.

Хотя цвет неба обычно определяется рэлеевским рассеянием , исключение происходит на закате и в сумерках. «Преимущественное поглощение солнечного света озоном на длинных путях горизонта придает зенитному небу голубизну, когда солнце находится вблизи горизонта». ^[42]

Для получения более подробной информации см. Рассеянное излучение неба .

Спектральный состав солнечного света на поверхности Земли

Можно сказать, что Солнце освещает , что является мерой света в определенном диапазоне чувствительности. Многие животные (включая человека) имеют диапазон чувствительности примерно 400–700 нм, ^[43] и при оптимальных условиях поглощение и рассеяние атмосферой Земли создают освещение, которое приближается к источнику света равной энергии для большей части этого диапазона. ^[44] Например, полезный диапазон цветового зрения у человека составляет примерно 450–650 нм. Помимо эффектов, возникающих на закате и восходе солнца, спектральный состав меняется в первую очередь в зависимости от того, насколько непосредственно свет способен освещать солнечный свет. Когда освещение непрямое, рэлеевское рассеяние в верхних слоях атмосферы приводит к доминированию синих волн. Водяной пар в нижних слоях атмосферы вызывает дальнейшее рассеяние, а озон, пыль и частицы воды также поглощают волны определенной длины. ^{[45] [46]}

Спектр видимых длин волн примерно на уровне моря; освещение прямым солнечным светом по сравнению с прямым солнечным светом, рассеянным облачным покровом, и непрямым солнечным светом, обусловленным различной степенью облачности. Желтой линией показан спектр мощности прямых солнечных лучей в оптимальных условиях. Для облегчения сравнения другие условия освещения масштабируются по коэффициенту, указанному в обозначении, так что они совпадают примерно при 470 нм (синий свет).

Жизнь на Земле

Солнечный свет, проникающий сквозь полог леса в Германии

Существование почти всей жизни на Земле поддерживается светом Солнца. Большинство автотрофов , таких как растения, используют энергию солнечного света в сочетании с углекислым газом и водой для производства простых сахаров — процесс, известный как фотосинтез . Эти сахара затем используются в качестве строительных блоков и в других синтетических путях, которые позволяют организму расти.

Гетеротрофы , такие как животные, используют свет Солнца косвенно, потребляя продукты автотрофов, либо потребляя автотрофы, потребляя их продукты, либо потребляя другие гетеротрофы. Сахара и другие молекулярные компоненты, вырабатываемые автотрофами, затем расщепляются, высвобождая накопленную солнечную энергию и давая гетеротрофам энергию, необходимую для выживания. Этот процесс известен как клеточное дыхание .

В доисторические времена люди начали расширять этот процесс, используя растительные и животные материалы для других целей. Например, они использовали шкуры животных для обогрева или деревянное оружие для охоты. Эти навыки позволили людям собирать больше солнечного света, чем это было возможно только за счет гликолиза, и человеческая популяция начала расти.

Во время неолитической революции одомашнивание растений и животных еще больше расширило доступ человека к солнечной энергии. Поля, отведенные под посевы, были обогащены несъедобными растительными веществами, обеспечивающими сахар и питательные вещества для будущих урожаев. Животные, которые раньше после убийства давали людям только мясо и инструменты, теперь использовались для труда на протяжении всей жизни, подпитываясь несъедобными для человека травами . Ископаемое топливо — это остатки древней растительной и животной материи, образовавшиеся с использованием энергии солнечного света, а затем запертые внутри Земли на миллионы лет.

Культурные аспекты

Эдуард Мане : Le déjeuner sur l'herbe (1862–63)

Эффект солнечного света имеет отношение к живописи , о чем свидетельствуют, например, работы Эдуарда Мане и Клода Моне , посвященные сценам на открытом воздухе и пейзажам.

Téli verőfény («Зимнее солнце») Ласло Меднянского , начало 20 века.

Многие люди считают, что прямой солнечный свет слишком яркий для комфорта; действительно, взгляд прямо на Солнце может привести к долгосрочному повреждению зрения. ^[47] Чтобы компенсировать яркость солнечного света, многие люди носят солнцезащитные очки . Автомобили , многие шлемы и кепки оснащены козырьками , закрывающими солнце от прямого обзора, когда Солнце находится под небольшим углом. Солнечный свет часто блокируется от проникновения в здания с помощью стен , оконных жалюзи , навесов , ставен , занавесок или близлежащих тенистых деревьев . Воздействие солнечного света биологически необходимо для выработки в коже витамина D , жизненно важного соединения, необходимого для укрепления костей и мышц в организме.

Во многих мировых религиях, например, в индуизме , Солнце считается богом , так как оно является источником жизни и энергии на Земле. Солнце также считалось богом в Древнем Египте .

Солнечные ванны

Загорающие в Финляндии

Солнечные ванны – популярное развлечение , при котором человек сидит или лежит под прямыми солнечными лучами. Люди часто загорают в удобных местах, где много солнечного света. Некоторые распространенные места для принятия солнечных ванн включают пляжи , открытые бассейны , парки , сады и уличные кафе . Загорающие обычно носят ограниченное количество одежды, а некоторые просто ходят обнаженными . Для некоторых альтернативой загару является использование солярия , генерирующего ультрафиолет , который можно использовать в помещении независимо от погодных условий. Солярии запрещены в ряде государств мира.

Для многих людей со светлой кожей одной из целей принятия солнечных ванн является затемнение цвета кожи (получение солнечного загара), поскольку в некоторых культурах это считается привлекательным, связанным с активным отдыхом, отпуском/праздниками и здоровьем. Некоторые люди предпочитают загорать обнаженными , чтобы получить «сплошной» или «ровный» загар, иногда в рамках определенного образа жизни.

Контролируемая гелиотерапия , или солнечные ванны, используется для лечения псориаза и других заболеваний.

Загар кожи достигается за счет увеличения темного пигмента внутри клеток кожи, называемого меланоцитами , и является автоматическим механизмом реакции организма на достаточное воздействие ультрафиолетового излучения Солнца или искусственных солнечных ламп. Таким образом, загар постепенно исчезает со временем, когда человек больше не подвергается воздействию этих источников.

Влияние на здоровье человека

Ультрафиолетовое излучение солнечного света оказывает как положительное, так и отрицательное воздействие на здоровье, поскольку оно является одновременно основным источником витамина _D3 и мутагеном . ^[48] ​​Пищевая добавка может поставлять витамин D без этого мутагенного эффекта, ^[49] но обходит естественные механизмы, которые предотвращают передозировку витамина D, вырабатываемого внутри организма под воздействием солнечного света. Витамин D оказывает широкий спектр положительных эффектов на здоровье, включая укрепление костей ^[50] и, возможно, подавление роста некоторых видов рака. ^{[51] [52]} Воздействие солнца также связано со сроками синтеза мелатонина , поддержанием нормальных циркадных ритмов и снижением риска сезонных аффективных расстройств . ^[53]

Известно, что длительное воздействие солнечного света связано с развитием рака кожи , старением кожи , подавлением иммунитета и заболеваниями глаз, такими как катаракта и дегенерация желтого пятна . ^[54] Кратковременное чрезмерное воздействие является причиной солнечных ожогов , снежной слепоты и солнечной ретинопатии .

УФ-лучи, а, следовательно, солнечный свет и солнечные лампы, являются единственными перечисленными канцерогенами , которые, как известно, полезны для здоровья ^[55] , и ряд организаций общественного здравоохранения заявляют, что должен быть баланс между рисками слишком большого количества солнечного света или слишком маленький. ^[56] Существует общее мнение, что следует всегда избегать солнечных ожогов.

Эпидемиологические данные показывают, что люди, которые больше подвергаются воздействию солнечного света, имеют меньше высокого кровяного давления и смертности от сердечно-сосудистых заболеваний. Хотя солнечный свет (и его УФ-лучи) являются фактором риска развития рака кожи, «избегание солнца может принести больше вреда, чем пользы для общего хорошего здоровья». ^[57] Исследование показало, что нет никаких доказательств того, что УФ-излучение сокращает продолжительность жизни в отличие от других факторов риска, таких как курение, алкоголь и высокое кровяное давление. ^[57]

Влияние на геномы растений

Повышенные дозы солнечного УФ -В увеличивают частоту рекомбинации ДНК у растений Arabidopsis thaliana и табака ( Nicotiana tabacum ). ^[58] Это увеличение сопровождается сильной индукцией фермента, играющего ключевую роль в рекомбинационном восстановлении повреждений ДНК. Таким образом, уровень земного солнечного УФ-В-излучения, вероятно, влияет на стабильность генома растений.

Смотрите также

• Цветовая температура
• Корональные радиационные потери
• Диатермация
• Линии Фраунгофера
• Список городов по продолжительности солнечного сияния
• Лунный свет
• Переосвещенность
• Световой чихательный рефлекс
• Фотосинтез
• Звездный свет
• Солнечный луч  – лучи солнечного света, которые кажутся исходящими из той точки неба, где находится солнце.

Рекомендации

1. «Климат и энергетический бюджет Земли». Earthobservatory.nasa.gov . 14 января 2009 года . Проверено 27 января 2022 г.
2. «Основы солнечной энергетики». Архивировано из оригинала 28 ноября 2016 г. Проверено 6 декабря 2016 г.
3. Белл Бернелл, С. Джоселин (2004). Введение в Солнце и звезды (иллюстрированное издание). Издательство Кембриджского университета. п. 56. ИСБН 9780521546225.Выдержка со страницы 56
4. «8-минутное время путешествия на Землю с помощью солнечного света скрывает тысячелетнее путешествие, которое на самом деле началось в ядре». SunEarthDay.NASA.gov . НАСА . Архивировано из оригинала 22 января 2012 г. Проверено 12 февраля 2012 г.
5. К. КАНДИЛЛИ И К. УЛЬГЕН. «Солнечное освещение и оценка доступности дневного света для глобального солнечного излучения». Источники энергии .
6. «Введение в солнечное излучение». Корпорация Ньюпорт. Архивировано из оригинала 29 октября 2013 года.
7. Рассчитано на основе данных «Справочная солнечная спектральная освещенность: воздушная масса 1,5». Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии. Архивировано из оригинала 28 сентября 2013 года . Проверено 12 ноября 2009 г.
   Первая из каждого набора двух цифр соответствует общему солнечному излучению, достигающему панели, направленной на Солнце (которое находится под углом 42 ° над горизонтом), тогда как вторая цифра каждой пары представляет собой «прямое плюс околосолнечное» излучение (околосолнечное означает, исходящее от часть неба в пределах пары градусов от Солнца). Суммарные значения от 280 до 4000 нм составляют 1000,4 и 900,1 Вт/м ² соответственно. Было бы хорошо иметь более прямые цифры из хорошего источника, а не суммировать тысячи чисел в базе данных.
8. Рассчитано на основе приведенного выше спектра ASTM.
9. Цян, Фу (2003). «Радиация (Солнечная)» (PDF) . В Холтоне, Джеймс Р. (ред.). Энциклопедия атмосферных наук . Том. 5. Амстердам: Академическая пресса. стр. 1859–1863. ISBN 978-0-12-227095-6. OCLC  249246073. Архивировано (PDF) из оригинала 1 ноября 2012 г.
10. Педротти и Педротти (1993). Введение в оптику . Прентис Холл . ISBN 0135015456.
11. Эпплтон, Эдвард В. (1945). «Отклонение длинноволнового солнечного излучения от интенсивности черного тела». Природа . 156 (3966): 534–535. Бибкод : 1945Natur.156..534A. дои : 10.1038/156534b0. S2CID  4092179.
12. Икбал, М., «Введение в солнечное излучение», Academic Press (1983), гл. 3
13. Исследование Солнечной системы НАСА - Солнце: факты и цифры. Архивировано 3 июля 2015 г. на Wayback Machine, получено 27 апреля 2011 г. «Эффективная температура ... 5777 К».
14. Гарнер, Роб (24 января 2017 г.). «Ферми обнаруживает свет самой высокой энергии солнечной вспышки». Архивировано из оригинала 17 мая 2017 года . Проверено 25 января 2018 г.
15. «Мультиспектральное Солнце, от Национальной ассоциации учителей наук о Земле». Windows2universe.org. 18 апреля 2007 г. Архивировано из оригинала 29 февраля 2012 г. Проверено 12 февраля 2012 г.
16. См. видео, указанное в предложении «Более подробную информацию о сравнении черного тела со спектром AM0, см. в этом видео» на сайте Пьетро Альтерматта. «Внеземной спектр». ПВ Маяк . PV Lighthouse Pty. Ltd.
17. Райан Уилкинсон (3 августа 2023 г.). «Рекордное обнаружение солнечных фотонов». Физика . 16 . Бибкод : 2023PhyOJ..16.s107W. дои : 10.1103/Physics.16.s107 . S2CID  260763644.
18. Лия Крейн (3 августа 2023 г.). «Астрономы заметили необъяснимо яркий свет, исходящий от Солнца». Новый учёный .
19. А. Альберт (3 августа 2023 г.). «Открытие гамма-лучей покоящегося Солнца с помощью HAWC». Физ. Преподобный Летт . 131 (5): 051201. arXiv : 2212.00815 . Бибкод : 2023PhRvL.131e1201A. doi : 10.1103/PhysRevLett.131.051201. PMID  37595214. S2CID  254221151.
20. Нейлор, Марк; Кевин С. Фармер (1995). «Солнцезащита и профилактика». Электронный учебник дерматологии . Общество интернет-дерматологов. Архивировано из оригинала 5 июля 2008 г. Проверено 2 июня 2008 г.
21. Wacker M, Holick, MF (2013). «Солнечный свет и витамин D: глобальная перспектива здоровья». Дерматоэндокринология . 5 (1): 51–108. дои : 10.4161/derm.24494. ПМЦ 3897598 . ПМИД  24494042. 
22. Всемирная организация здравоохранения (9 марта 2016 г.). «Радиация: Ультрафиолетовое (УФ) излучение» . Проверено 8 февраля 2023 г.
23. Уотсон, М.; Холман, DM; Магуайр-Эйзен, М. (1 августа 2017 г.). «Воздействие ультрафиолетового излучения и его влияние на риск рака кожи». Семинары по сестринскому делу в онкологии . 32 (3): 241–254. дои : 10.1016/j.soncn.2016.05.005. ПМК 5036351 . ПМИД  27539279. 
24. "Видимый свет | Управление научной миссии" .
25. Джон Баффо; Лео Дж. Фритшен; Джеймс Л. Мерфи (1972). «Прямая солнечная радиация на различных склонах от 0 до 60 градусов северной широты» (PDF) . Тихоокеанская северо-западная экспериментальная станция по лесам и полигонам, Лесная служба, Министерство сельского хозяйства США, Портленд, Орегон, США. Архивировано (PDF) из оригинала 27 ноября 2013 г. Проверено 15 января 2014 г.
26. «Интенсивность солнечной энергии» (PDF) . Центр открытий МакОлиффа-Шепарда. Архивировано из оригинала (PDF) 22 ноября 2009 г.
27. «Открытие Венеры: жарко и душно». Новости науки . 109 (25): 388–389. 19 июня 1976 г. дои : 10.2307/3960800. JSTOR  3960800. 100 Вт на квадратный метр... 14 000 люкс... соответствует... дневному времени суток с пасмурной облачностью
28. «График изменения сезонного и широтного распределения солнечной радиации». Museum.state.il.us. 30 августа 2007 г. Архивировано из оригинала 12 января 2012 г. Проверено 12 февраля 2012 г.
29. "Графическая галерея". Acrim.com. Архивировано из оригинала 2 мая 2014 г. Проверено 21 апреля 2014 г.
30. Ван; и другие. (2005). «Моделирование магнитного поля и излучения Солнца с 1713 года». Астрофизический журнал . 625 (1): 522–538. Бибкод : 2005ApJ...625..522W. дои : 10.1086/429689 .
31. Штайнхильбер; и другие. (2009). «Общее солнечное излучение с 1996 года: существуют ли долгосрочные изменения, не связанные с магнитными явлениями на солнечной поверхности?». Письма о геофизических исследованиях . 36 : Л19704. Бибкод : 2010A&A...523A..39S. дои : 10.1051/0004-6361/200811446 .
32. Виейра; и другие. (2011). «Эволюция солнечной радиации в голоцене». Астрономия и астрофизика . 531 : А6. arXiv : 1103.4958 . Бибкод : 2011A&A...531A...6В. дои : 10.1051/0004-6361/201015843. S2CID  119190565.
33. Штайнхильбер; и другие. (2012). «9400 лет космической радиации и солнечной активности от ледяных кернов и годичных колец» (PDF) . Труды Национальной академии наук . 109 (16): 5967–5971. Бибкод : 2012PNAS..109.5967S. дои : 10.1073/pnas.1118965109 . ПМК 3341045 . ПМИД  22474348. 
34. «Спутниковые наблюдения за полным солнечным излучением». Acrim.com. Архивировано из оригинала 4 февраля 2003 г. Проверено 12 февраля 2012 г.
35. Г. Копп, Грег; Дж. Лин (2011). «Новое, более низкое значение общего солнечного излучения: доказательства и климатическое значение». Геофиз. Рез. Летт . 38 (1): L01706. Бибкод : 2011GeoRL..38.1706K. дои : 10.1029/2010GL045777 .
36. Уилсон, RC; Мордвинов, А.В. (2003). «Вековая тенденция общего солнечного излучения в течение 21–23 солнечных циклов». Геофиз. Рез. Летт . 30 (5): 1199. Бибкод : 2003GeoRL..30.1199W. дои : 10.1029/2002GL016038 .
37. «Построение составного временного ряда общего солнечного излучения (TSI) с 1978 года по настоящее время» . Архивировано из оригинала 30 августа 2011 г. Проверено 5 октября 2005 г.
38. «Текущие проекты». www.acrim.com . Архивировано из оригинала 16 октября 2017 года . Проверено 25 января 2018 г.
39. «Сравнение: результаты ACRIMSAT/ACRIM3, SOHO/VIRGO и SORCE/TIM» . ACRIM.com . Архивировано из оригинала 16 октября 2017 года . Проверено 25 января 2018 г.
40. «Сравнение: результаты ACRIMSAT/ACRIM3, SOHO/VIRGO и SORCE/TIM» . ACRIM.com . Архивировано из оригинала 30 мая 2013 г. Проверено 14 марта 2013 г.
41. «Центр космических полетов имени Годдарда НАСА: Солнечная радиация» . Atmосферs.gsfc.nasa.gov. 08.02.2012. Архивировано из оригинала 20 сентября 2011 г. Проверено 12 февраля 2012 г.
42. Крейг Борен . «Оптика атмосферы» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 6 декабря 2013 г.
43. Бузер, Пьер А.; Имбер, Мишель (1992). Зрение . МТИ Пресс. п. 50. ISBN 978-0-262-02336-8. Проверено 11 октября 2013 г. Свет — это особый класс лучистой энергии, охватывающий длины волн от 400 до 700 нм (или мкм) или от 4000 до 7000 Å.
44. МакЭвой, Брюс (2008). цветовое зрение. Архивировано из оригинала 24 сентября 2015 года . Проверено 27 августа 2015 г. Полуденный солнечный свет (D55) имеет почти ровное распределение...
45. Выжецкий, Гюнтер; Стайлз, WS (1967). Наука о цвете: концепции и методы, количественные данные и формулы . Джон Уайли и сыновья. п. 8.
46. МакАдам, Дэвид Л. (1985). Измерение цвета: тема и вариации (второе исправленное издание). Спрингер. стр. 33–35. ISBN 0-387-15573-2.
47. Чавда, Дишита; Шинде, Пранайкумар (29 октября 2022 г.). «Влияние солнечной радиации на глаза». Куреус . 14 (10): e30857. дои : 10.7759/cureus.30857 . ISSN  2168-8184. ПМЦ 9709587 . ПМИД  36465785. 
48. Осборн Дж. Э.; Хатчинсон П.Е. (август 2002 г.). «Витамин D и системный рак: имеет ли это отношение к злокачественной меланоме?». Бр. Дж. Дерматол . 147 (2): 197–213. дои : 10.1046/j.1365-2133.2002.04960.x. PMID  12174089. S2CID  34388656.
49. «Информационный бюллетень о пищевых добавках: витамин D» . Управление пищевых добавок, Национальные институты здравоохранения. Архивировано из оригинала 16 июля 2007 г.
50. Крэнни А; Хорсли Т; О'Доннелл С; Вейлер Х; и другие. (август 2007 г.). «Эффективность и безопасность витамина D для здоровья костей». Доказательный отчет/оценка технологии (158): 1–235. ПМЦ 4781354 . ПМИД  18088161. 
51. Джон Э; Шварц Г; Ку Дж; Ван Ден Берг Д; и другие. (15 июня 2005 г.). «Воздействие солнца, полиморфизм гена рецептора витамина D и риск развития рака простаты». Исследования рака . 65 (12): 5470–5479. дои : 10.1158/0008-5472.can-04-3134 . ПМИД  15958597.
52. Иган К; Сосман Дж; Блот W (2 февраля 2005 г.). «Солнечный свет и снижение риска развития рака: реальная история витамина D?». J Национальный онкологический институт . 97 (3): 161–163. дои : 10.1093/jnci/dji047 . ПМИД  15687354.
53. Мид, Миннесота (апрель 2008 г.). «Польза солнечного света: светлое пятно для здоровья человека». Перспективы гигиены окружающей среды . 116 (4): А160–А167. дои : 10.1289/ehp.116-a160. ПМК 2290997 . ПМИД  18414615. 
54. Лукас Р.М.; Репаколи М.Х.; МакМайкл Эй Джей (июнь 2006 г.). «Правильно ли нынешнее сообщение общественного здравоохранения о воздействии ультрафиолета?». Бюллетень Всемирной организации здравоохранения . 84 (6): 485–491. дои : 10.2471/BLT.05.026559. ПМЦ 2627377 . ПМИД  16799733. 
55. «13-й отчет о канцерогенах: воздействие ультрафиолетового излучения» (PDF) . Национальная программа токсикологии. Октябрь 2014 г. Архивировано из оригинала (PDF) 22 декабря 2014 г. Проверено 22 декабря 2014 г.
56. «Риски и выгоды» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 20 ноября 2010 г. Проверено 13 мая 2010 г.
57. Веллер, РБ (2016). «Солнечный свет оказывает положительное влияние на сердечно-сосудистую систему независимо от витамина D». Очищение крови . 41 (1–3): 130–4. дои : 10.1159/000441266. hdl : 20.500.11820/8f7d93d4-db22-418d-a1cc-3dbf9ddad8c3 . PMID  26766556. S2CID  19348056.
58. Райс Г., Хеллер В., Пухта Х., Зандерманн Х., Зейдлиц Х.К., Хон Б. (2000). «Повышенное УФ-излучение снижает стабильность генома растений». Природа . 406 (6791): 98–101. Бибкод : 2000Natur.406...98R. дои : 10.1038/35017595. PMID  10894550. S2CID  4303995.

дальнейшее чтение

• Хартманн, Том (1998). Последние часы древнего солнечного света . Лондон: Ходдер и Стоутон. ISBN 0-340-82243-0 . 

Внешние ссылки

• СМИ, связанные с солнечным светом, на Викискладе?
• Солнечное излучение — Энциклопедия Земли
• Суммарное солнечное излучение (TSI) Среднесуточные данные на веб-сайте Национального центра геофизических данных.
• Построение составного временного ряда общего солнечного излучения (TSI) с 1978 года по настоящее время Всемирным радиационным центром, Физико-метеорологической обсерватории Давоса (pmod wrc)
• Сравнение методов предоставления данных о солнечном излучении для моделей сельскохозяйственных культур и систем поддержки принятия решений, Ривингтон и др.
• Оценка трех модельных оценок солнечной радиации на 24 станциях Великобритании, Rivington et al.
• Спектр солнечного излучения высокого разрешения от Парижской обсерватории
• Измерение солнечной радиации: план урока из Национальной научной цифровой библиотеки.
• Астрономическая информация в Интернете: онлайн-инструменты для расчета времени восхода и захода Солнца, Луны или планеты, азимута Солнца, Луны или планеты при восходе и заходе, высоты и азимута Солнца, Луны или планеты для заданной даты или диапазона дат, а также более.
• Рабочая книга Excel с калькулятором положения Солнца и временных рядов солнечной радиации; Грег Пеллетье
• Стандарт ASTM для солнечного спектра на уровне земли в США (широта ~37 градусов).
• Подробный спектр Солнца в Astronomy Picture of the Day.