Compoziția spectrală a luminii solare. Radiația solară în fotobiologie și fotoprotecție

Proeminență la suprafață

Radiația de la Soare, care este cunoscută sub numele de lumină solară, este un amestec undele electromagnetice, de la razele infraroșii (IR) la razele ultraviolete (UV). Include lumina vizibilă, care se încadrează între IR și UV pe spectrul electromagnetic.

Viteza de propagare a undelor electromagnetice

Toate undele electromagnetice (EM) se deplasează cu o viteză de aproximativ 3,0x10*8 m/s în vid. Spațiul nu este un vid perfect, el conține de fapt particule în concentrație scăzută, unde electromagnetice, neutrini și campuri magnetice. Deoarece distanța medie dintre Pământ și Soare este mai mare de 149,6 milioane km, este nevoie de aproximativ 8 minute pentru ca radiația să ajungă pe Pământ. Soarele strălucește nu numai în domeniile IR, vizibil și UV. Practic, emite raze gamma de mare energie.

Cu toate acestea, fotonii cu raze gamma parcurg o cale lungă la suprafață, sunt absorbiți în mod constant de plasma solară și reemiși cu o schimbare a frecvenței lor.

În momentul în care ajung la suprafață, fotonii cu raze gamma sunt în spectrul IR, vizibil și UV. Radiatii infrarosii aceasta este căldura pe care o simțim. Fără ea și lumina vizibilă, viața pe Pământ ar fi imposibilă. În timpul erupțiilor solare, emite și raze X. Când radiația electromagnetică de la Soare ajunge în atmosfera Pământului, o parte din ea este absorbită, în timp ce restul ajunge la suprafața Pământului.

În special, radiația UV este absorbită strat de ozonși este re-radiată sub formă de căldură, ducând la încălzirea stratosferei.

Energia Soarelui este sursa vieții pe planeta noastră. Soarele încălzește atmosfera și suprafața Pământului. Datorită energiei solare, vânturile bat, ciclul apei are loc în natură, mările și oceanele se încălzesc, plantele se dezvoltă, iar animalele au hrană (vezi Fig. 1.1). Datorită radiației solare, combustibilii fosili există pe Pământ.

Figura 1.1 – Influența radiației solare asupra Pământului

Energia solară poate fi transformată în căldură sau rece, forta motriceși electricitate. Principala sursă de energie pentru aproape toate procesele naturale care au loc pe suprafața Pământului și în atmosferă este energia care vine pe Pământ de la Soare sub formă de radiație solară.

Figura 1.2 prezintă o schemă de clasificare care reflectă procesele care au loc pe suprafața Pământului și în atmosfera acestuia sub influența radiației solare.

Rezultatele activității solare directe sunt efectul termic și efectul fotoelectric, în urma cărora Pământul primește energie termică și lumină. Rezultatele activității indirecte a Soarelui sunt efecte corespunzătoare în atmosferă, hidrosferă și geosferă, care provoacă apariția vântului și a valurilor, determină curgerea râurilor și creează condiții pentru păstrarea căldurii interne a Pământului.

Figura 1.2 - Clasificarea surselor regenerabile de energie

Soarele este o minge de gaz cu o rază de 695.300 km, de 109 ori mai mare decât raza Pământului, cu o temperatură radiantă a suprafeței de aproximativ 6000°C. Temperatura din interiorul Soarelui atinge 40 de milioane de °C.

Figura 1.3 prezintă o diagramă a structurii Soarelui. Soarele este un „reactor termonuclear” gigant care funcționează cu hidrogen și procesează 564 de milioane de tone de hidrogen în 560 de milioane de tone de heliu în fiecare secundă prin topire. Pierderea a patru milioane de tone de masă este egală cu 9:1-10 9 GW h de energie (1 GW este egal cu 1 milion kW). Într-o secundă, se produce mai multă energie decât ar putea produce șase miliarde de centrale nucleare într-un an. Datorită învelișului protector al atmosferei, doar o parte din această energie ajunge la suprafața Pământului.

Distanța dintre centrele Pământului și Soare este în medie de 1,496 * 10 8 km.

Anual Soare trimite aproximativ 1,6 pe Pământ 10 18 kW h de energie radiantă sau 1,3 * 10 24 cal de căldură. Acesta este de 20 de mii de ori mai mult decât consumul global de energie actual. Contribuţie Soareîn bilanţul energetic al globului este de 5000 de ori mai mare decât contribuţia totală a tuturor celorlalte surse.

Această cantitate de căldură ar fi suficientă pentru a topi un strat de gheață de 35 m grosime care acoperă suprafața pământului la 0°C.

În comparație cu radiația solară, toate celelalte surse de energie care ajung pe Pământ sunt neglijabile. Astfel, energia stelelor este o sută de milioane din energia solară; radiația cosmică - două părți pe miliard. Căldura internă care vine din adâncurile Pământului la suprafața sa este o zece miimi din energia solară.

Figura 1.3 – Diagrama structurii Soarelui

Prin urmare. Soarele este practic singura sursă de energie termică de pe Pământ.

În centrul Soarelui se află miezul solar (vezi Fig. 1.4). Fotosfera este suprafața vizibilă a Soarelui, care este principala sursă de radiație. Soarele este înconjurat de o coroană solară, care are o foarte temperatura ridicata, este însă extrem de rarefiată, deci este vizibilă cu ochiul liber doar în perioadele de eclipsă totală de soare.

Suprafața vizibilă a Soarelui care emite radiații se numește fotosferă (sfera de lumină). Este format din vapori fierbinți ai diferitelor elemente chimice în stare ionizată.

Deasupra fotosferei se afla atmosfera luminoasa, aproape transparenta a Soarelui, formata din gaze rarefiate, care se numeste cromosfera.

Deasupra cromosferei se află învelișul exterior al Soarelui, numită coroană.

Gazele care formează Soarele sunt într-o stare de mișcare continuă violentă (intensă), ceea ce provoacă apariția așa-numitelor pete solare, torțe și proeminențe.

Petele solare sunt pâlnii mari formate ca urmare a mișcărilor în vortex ale maselor de gaz, a căror viteză atinge 1-2 km/s. Temperatura petelor este cu 1500°C mai mică decât temperatura Soarelui și este de aproximativ 4500°C. Numărul petelor solare variază de la an la an cu o perioadă de aproximativ 11 ani.

Figura 1.4 - Structura Soarelui

Torțele solare sunt emisii de energie solară, iar proeminențele sunt explozii colosale în cromosfera Soarelui, atingând altitudini de până la 2 milioane de km.

Observațiile au arătat că odată cu creșterea numărului de pete solare, numărul de facule și proeminențe crește și, în consecință, crește și activitatea solară.

Odată cu creșterea activității solare, pe Pământ apar furtuni magnetice, care au un impact negativ asupra comunicațiilor telefonice, telegrafice și radio, precum și asupra condițiilor de viață. O creștere a aurorelor este asociată cu același fenomen.

Trebuie remarcat faptul că în perioada de creștere a petelor solare, intensitatea radiației solare crește mai întâi, ceea ce este asociat cu o creștere generală a activității solare în perioada initiala, iar apoi radiația solară scade, pe măsură ce aria petelor solare crește, având o temperatură cu 1500° mai mică decât temperatura fotosferei.

Partea meteorologiei care studiază efectele radiației solare pe Pământ și în atmosferă se numește actinometrie.

Atunci când se efectuează lucrări actinometrice, este necesar să se cunoască poziția Soarelui în firmament. Această poziție este determinată de altitudinea sau azimutul Soarelui.

Înălțimea Soarelui el se numește distanța unghiulară de la Soare la orizont, adică unghiul dintre direcția către Soare și planul orizontului.

Distanța unghiulară a Soarelui față de zenit, adică față de direcția sa verticală se numește azimut sau distanță zenitală.

Există o relație între înălțime și distanța zenitală

(1.1)

Azimutul Soarelui este rar determinat, doar pentru lucrări speciale.

Înălțimea Soarelui deasupra orizontului este determinată de formula:

Unde - latitudinea locului de observare;

- declinația Soarelui este arcul cercului de declinare de la ecuator la Soare, care se calculează în funcție de poziția Soarelui de ambele părți ale ecuatorului de la 0 la ±90°;

t - unghiul orar al Soarelui sau timpul solar adevărat în grade.

Valoarea declinației Soarelui pentru fiecare zi este dată în cărțile de referință astronomice pe o perioadă lungă.

Folosind formula (1.2) puteți calcula pentru orice moment tînălțimea soarelui el sau la o înălțime dată hc determina ora in care Soarele se afla la o inaltime data.

Înălțimea maximă a Soarelui la prânz pentru diferite zile ale anului este calculată prin formula:

(1.3)

Cea mai mare parte a energiei solare ajunge pe pământ sub forma a trei componente: lumină vizibilă (40%) și radiații infraroșii (50%), ultraviolete (10%). Cea mai semnificativă și mai bine studiată parte a radiației solare sunt razele ultraviolete. Ele sunt reprezentate de trei tipuri de lungimi de undă diferite și sunt desemnate prin litere ale alfabetului latin: razele UVC sunt cele mai scurte (190-280 nm). Razele UVB sunt unde medii (280-320 nm), iar razele UVA sunt unde lungi (320-400 nm). Când vorbim despre efectele radiațiilor ultraviolete asupra oamenilor, ne referim la expunerea la razele UVB și UVA. Razele UVC scurte sunt aproape complet absorbite de stratul de ozon al atmosferei, la fel ca razele γ cosmice scurte și foarte active. Aceste raze sunt distructive pentru toată viața de pe suprafața pământului, așa că problema integrității stratului de ozon este de îngrijorare pentru oamenii de știință din întreaga lume. Razele UVC artificiale sunt folosite pentru dezinfectarea camerelor.

Razele UVB sunt mai împrăștiate atunci când trec prin straturile atmosferice decât UVA, iar nivelul radiațiilor UVB scade odată cu creșterea latitudinii. În plus, intensitatea sa depinde de perioada anului și variază semnificativ pe parcursul zilei.

Cea mai mare parte a UVB este absorbită de stratul de ozon, spre deosebire de UVA, iar ponderea sa din toată energia radiației ultraviolete într-o după-amiază de vară este de aproximativ 3%.

Capacitatea de penetrare prin bariera pielii este, de asemenea, diferită. Astfel, razele UVB sunt reflectate cu 70% de stratul cornos, atenuate cu 20% la trecerea prin epidermă, ajungând doar la 10% de derm. Datorită absorbției, reflexiei și împrăștierii, razele UVA pătrund în derm cu pierderi mai mici - 20-30% și aproximativ 1% din energia totală ajunge în țesutul subcutanat.

Multă vreme s-a crezut că ponderea razelor UVB în efectele dăunătoare ale radiațiilor ultraviolete este de 80%, deoarece acest spectru este responsabil pentru apariția eritemului solar. Astăzi sunt cunoscute o serie de efecte biologice ale radiației solare, cu o predominanță a diferitelor game de ultraviolete. Întunecarea melaninei (bronzul ușor și care trece rapid) are loc sub influența UVA în câteva ore și este asociată cu fotooxidarea melaninei existente și cu redistribuirea rapidă a acesteia de-a lungul proceselor melanocitelor în celulele epidermice. Bronzarea intarziata se dezvolta dupa 3 zile si este cauzata de expunerea la razele UVB. Este cauzată de sinteza activă a melaninei în melanozomi, creșterea numărului de melanocite și activarea proceselor sintetice în melanocitele anterior inactive. Bronzul întârziat este mai permanent.

Sinteza vitaminei D3 are loc sub influența razelor UVB. Expunerea zilnică a feței și a mâinilor timp de aproximativ 15 minute este considerată suficientă, conform OMS. De asemenea, este necesar să se țină cont de factorul geografic, deoarece la unele latitudini nivel inalt Iradierea UVA și raze UVB scăzute, care pot fi insuficiente pentru sinteza vitaminei D 3 .

Impact puternic radiațiile ultraviolete se manifestă sub formă de eritem solar și/sau arsuri. Razele UVB sunt eritematogene. Termenul „doză minimă eritemală” (MED) este adesea folosit pentru a evalua efectul iradierii UV - expunerea energetică la radiațiile UV care provoacă eritem abia vizibil în pielea neiradiată anterior. Pentru pielea deschisă la culoare, 1 MED este de 200-300 J/m2. Cu toate acestea, cantitatea de radiații necesară pentru dezvoltarea eritemului este pur individuală și depinde de tipul de piele și de sensibilitatea sa fiziologică la lumina soarelui.

Efectul UVB asupra pielii normale neobișnuite cu soarele provoacă o reacție fotoprotectoare - sinteza melaninei de către melanocite, o creștere a numărului de melanozomi. Aceasta limitează intrarea radiațiilor ultraviolete în stratul bazal și la melanocite. Odată cu aceasta, se observă și hiperplazia epidermei din cauza proliferării keratinocitelor, ceea ce duce și la împrăștierea și slăbirea radiațiilor UV. Aceste modificări sunt de natură adaptativă și permit pielii să reziste la iradierea ulterioară.

Iradierea UVA nu provoacă arsuri solare. Cu toate acestea, cu expunerea pe termen lung (luni, ani), aceste raze sunt cele care provoacă apariția semnelor de fotoîmbătrânire, precum și carcinogeneza indusă de UV. UVA este principalul factor al efectelor citotoxice lumina soareluiîn stratul bazal al epidermei, din cauza formării de radicali liberi și a lezării lanțurilor ADN. Deoarece radiațiile UVA nu îngroașă epiderma, bronzul pe care îl produce este ineficient ca protecție împotriva radiațiilor ulterioare.

Efectul radiațiilor ultraviolete asupra sistemului imunitar este cunoscut. O serie de cercetători sugerează că iradierea UV suprimă reacțiile sistem imunitar persoană. Radiațiile UVA și UVB pot activa virusul herpesului. Datele experimentale privind posibila activare a HIV, conform OMS, nu au fost confirmate. Cu toate acestea, cu lipsa radiațiilor ultraviolete, se observă și o scădere a imunității (titrul complementului, activitatea lizozimei etc. scade). Utilizarea cursurilor preventive de radiații UV în condițiile deficienței acesteia (la latitudinile nordice) are un efect adaptativ pronunțat.

Celulele Langerhans (celulele dendritice migratoare) joacă un rol în recunoașterea imunologică și sunt extrem de sensibile la lumina ultravioletă. Funcția lor este perturbată la atingerea dozelor de radiații suberitemale (1/2 MED). De remarcat este perioada mai lungă de recuperare a populației acestor celule după iradierea UVA (2-3 săptămâni) decât după UVB (48 ore).

Se crede că influența radiațiilor UV asupra incidenței cancerului de piele a fost stabilită în mod fiabil. Experții au opinii diferite cu privire la influența UV asupra apariției melanomului. Există adesea o dezvoltare predominantă a melanoamelor pe zone deschise corpurile expuse la lumina excesivă a soarelui. Incidența melanomului continuă să crească, cu rate mai scăzute de incidență în rândul persoanelor de culoare din aceleași zone geografice. În Europa, morbiditatea și mortalitatea sunt mult mai mari decât în ţările din nord.

În mod paradoxal, mortalitatea prin melanom scade odată cu creșterea dozei de UVB. Acest influență pozitivă poate fi asociată atât cu stimularea efectului fotoprotector, cât și cu sinteza vitaminei D. Oncologii consideră forma hormonala vit D 3 -calcitriol, sintetizat în rinichi, ca factor de reglare a diferențierii și proliferării celulelor tumorale. Doza necesară pentru sinteza vitD3 este mică și se ridică la aproximativ 55 MED pe an.

Printre factorii naturali de fotoprotecție ai oamenilor, melanina ocupă un loc aparte. Cantitatea și calitatea melaninei determină rezistența la expunerea la ultraviolete și este asociată cu culoarea pielii, părului și ochilor. Activitatea melanogenezei și capacitatea pielii de a se bronza au stat la baza împărțirii oamenilor în fototipuri.

Tipul 1 - întotdeauna arde, nu se bronzează niciodată (roșcate, albinoși);

Tip 2 - uneori se ard la soare, au dificultăți în a obține bronzul (blonde);

Tip 3 - uneori arde, se poate bronza (caucazieni);

Tip 4 - ard doar zone mici, mereu bronzate (asiatici, indieni);

Tip 5 - rar arde, capătă un bronz intens (dravidieni, aborigeni australieni);

Tip 6 - nu arde niciodată, se bronzează puternic (Negroizi).

S-au observat diferențe semnificative în ceea ce privește numărul și distribuția melanozomilor la persoanele albe și negre: acestea din urmă au cantitate mare melanozomi, și cu o distribuție mai uniformă în piele. Drept urmare, chiar și o persoană bronzată, cu pielea albă, este mai puțin protejată de expunerea la radiațiile ultraviolete.

Dintre factorii de fotoprotecție naturală, sistemul de reparare a ADN-ului este deosebit de important. Celulele au o serie de mecanisme de apărare prin care pot repara daunele aduse catenelor de ADN. În special, este utilizat mecanismul de reparare prin excizie, în timpul căruia o mică secțiune a catenei de ADN deteriorate este îndepărtată și înlocuită cu o secțiune nedeteriorată nou sintetizată. Multe celule folosesc mecanismul de fotoreactivare pentru repararea ADN-ului, cu ajutorul căruia deteriorarea poate fi corectată fără a diviza molecula de ADN. În acest caz, o enzimă se leagă de o moleculă de ADN care conține un dimer de pirimidină. Ca urmare a absorbției luminii (300-500 nm) de către complexul de enzime ADN, enzima este activată și restabilește partea deteriorată a moleculei, scindând dimerii pentru a forma baze pirimidinice normale.

Astăzi, există multe cerințe pentru medicamentele nou create, ținând cont de eficacitatea și siguranța acestora pentru consumator. Cel mai familiar și de înțeles factor de protecție solară este SPF. Acesta este un coeficient care exprimă raportul dintre DER al pielii protejate de un filtru UV și DER al pielii neprotejate. SPF vizează efectul de eritem cauzat de radiațiile UVB. Deoarece deteriorarea UVA nu este asociată cu eritemul, SPF nu oferă nicio informație despre protecția UVA. In prezent se folosesc mai multi indicatori, care se bazeaza pe severitatea pigmentarii imediate si intarziate a pielii care apare ca raspuns la actiunea razelor UVA, protejate si neprotejate de un fotoprotector (IPD-immediate pigment darkening, PPD-persistent pigment darkening). Se folosește și un factor bazat pe gradul de fototoxicitate.

Pentru producătorii europeni de produse fotoprotectoare astăzi există o clasificare unificată Colipa care evaluează valori valide SPF: fotoprotecție scăzută - 2-4-6; fotoprotecție medie - 8-10-12; fotoprotecție ridicată - 15-20-25; fotoprotecție foarte mare - 30-40-50; fotoprotecție maximă - 50+.

Cremele de protecție solară folosesc două grupe de compuși care diferă prin mecanismul lor de acțiune protectoare. Primul este ecranele, care sunt compuși minerali de natură chimică. Ele reflectă și refractă razele soarelui și, de regulă, „lucrează” la suprafața pielii. Acestea includ dioxid de zinc (ZnO), dioxid de titan (TiO 2), oxid de fier (FeO Fe 3 O 4).

Un alt grup sunt filtrele chimice, care sunt compusi organici. Ele absorb radiațiile ultraviolete și sunt transformate în fotoizomeri. În timpul procesului invers, energia absorbită este eliberată în radiații sigure cu undă lungă.

Filtrele UVB includ: cinamați, benzofenona, acid para-aminobezoic, salicilați, derivați de camfor; Filtrele UVA sunt dibenzoilmetan, benzofenona, derivați de camfor, compuși care pot pătrunde adânc în epidermă.

Cele mai utilizate medicamente (până la sfârșitul anilor 1980) au fost cele care conțineau esteri ai acidului para-aminobenzoic (PABA). Acum au fost înlocuite cu oxibenzonă, octocrilenă, antranilați și cinamați.

Pe lângă spectrul de absorbție, este important și coeficientul de extincție, adică cât de activ absoarbe energia medicamentul (cât de eficient este). Valorile de cel puțin 20.000 sunt considerate eficiente (butilimtoxidibenzoil metan - 31.000, octildemetil PABA - 28.400, etilhexil p-metoxicinamat - 24.200).

Următoarea caracteristică importantă a cremelor solare este fotostabilitatea - capacitatea de a-și menține structura și proprietățile sub influența radiațiilor. Unele filtre chimice sunt supuse unei fotolize semnificative. De exemplu, la 15 minute după expunerea la lumina soarelui, se observă o scădere a activității: octildimetil PABA - cu 15%, avobenzonă - până la 36%, octil-p-metoxicinamat - cu 4,5%.

Stabilitatea unui medicament reflectă capacitatea sa de a rămâne pe piele și de a-și menține capacitatea de absorbție. Acest lucru este extrem de important deoarece crema de protecție solară este folosită în exterior conditii confortabile: la căldură (transpirație), la înot, activitate fizică.

Dacă un produs de protecție solară (SFP) absoarbe doar razele UVB și este ineficient împotriva razelor UVA, poate crea un fals sentiment de siguranță pentru expunerea prelungită la soare.

Linia de protecție solară Photoderm îndeplinește cele mai înalte cerințe pentru SFP. Introducerea de molecule inovatoare face posibilă combinarea avantajelor atât ale filtrelor, cât și ale ecranelor, evitând dezavantajele ambelor grupuri. Astăzi, Photoderm are cel mai larg spectru posibil de fotoprotecție, inclusiv razele UVB și UVA, și protejează celulele epidermice, inclusiv celulele Langerhans, de efectele mutaționale ale radiațiilor ultraviolete.

Efectul este creat datorită microparticulelor speciale: Tinosorb M - un ecran organic, Tinosorb S - un nou filtru chimic. Compuși de nouă generație care pot absorbi eficient razele UVB și UVA, inclusiv UVA scurte (320-340 nm) și UVA lungi (340-400 nm). Filtrul „Cellular Bioprotection” dezvoltat de laboratorul Bioderma, format din două molecule naturale (ectoină și manitol), vă permite să protejați celulele Langerhans, să protejați structurile ADN, să stimulați sinteza proteinelor pentru a preveni șocul termic și să păstrați sistemul imunitar.

„Photoderm max” este un reprezentant al unui grad extrem de protecție din întregul spectru expunerea la ultraviolete, dotat cu activitate oncoprotectoare.

Personalul laboratorului Bioderma a dezvoltat produse fotoprotectoare specifice, ținând cont de caracteristicile afecțiunilor fotodependente: pentru pacienții cu vitiligo - „Photoderm max tonal”, pentru pacienții care suferă de rozacee - „Photoderm AR”, pentru adolescenții cu acnee - „Photoderm AKN”, pentru hiperpigmentare locală – „Photoderm SPOT”.

Până acum, principala întrebare rămâne subiectul dezbaterii în rândul susținătorilor și oponenților bronzării: este lumina ultravioletă utilă sau dăunătoare pentru oameni? Beneficiul neîndoielnic este evidențiat de faptul că razele solare au fost folosite încă de la începutul secolului pentru a trata o varietate de boli (așa-numita „helioterapie”). Razele solare au un efect antidepresiv pronunțat. Iluminarea cu spectru complet cu emisie ultravioletă scăzută este utilizată în tratamentul tulburărilor afective sezoniere. Bolile dermatologice (psoriazis, dermatită atopică, sclerodermie, ihtioză) pot fi tratate cu lumină ultravioletă.

Soarele este un prieten și un aliat dificil. Chiar și o persoană sănătoasă care planifică o vacanță într-o regiune necunoscută trebuie să se consulte cu un specialist, astfel încât vacanța să-și îmbunătățească sănătatea.

Pentru întrebări referitoare la literatură, vă rugăm să contactați editorul.

L. O. Mecikova, V. V. Savenkov
KVD nr. 3, Moscova

Candidat la Științe Fizice și Matematice E. LOZOVSKAYA.

Odată cu apariția vremii calde zile de vara Suntem doar atrași să ne bucurăm de soare. Lumina soarelui îmbunătățește starea de spirit, stimulează formarea vitalului vitamina esentiala D, dar in acelasi timp, din pacate, contribuie la aparitia ridurilor si creste riscul de a dezvolta cancer de piele. O parte semnificativă a efectelor atât benefice, cât și dăunătoare este asociată cu acea parte a radiației solare care este invizibilă pentru ochiul uman - ultravioleta.

Gamă radiatie electromagneticași spectrul soarelui. Limita dintre ultraviolete B și C corespunde transmiterii atmosferei terestre.

Cauze ultraviolete diverse daune Moleculele de ADN din organismele vii.

Intensitatea ultravioletelor B variază în funcție de latitudine și perioada anului.

Îmbrăcămintea din bumbac oferă o bună protecție UV.

Soarele servește drept sursă principală de energie pentru planeta noastră, iar această energie vine sub formă de radiații - infraroșu, vizibil și ultraviolete. Regiunea ultravioletă este situată dincolo de limita undelor scurte spectru vizibil. Când despre care vorbimÎn ceea ce privește efectul asupra organismelor vii, în spectrul ultraviolet al soarelui se disting de obicei trei regiuni: ultraviolete A (UV-A; 320-400 nanometri), ultraviolete B (UV-B; 290-320 nm) și ultraviolete C (UV). -C; 200-290 nm). Această împărțire este destul de arbitrară: granița dintre UV-B și UV-C a fost aleasă pentru că lumina cu o lungime de undă mai mică de 290 nm nu ajunge la suprafața Pământului, deoarece atmosfera pământului, datorită oxigenului și ozonului, acționează ca un filtru eficient de lumină naturală. Limita dintre UVB și UVA se bazează pe faptul că radiațiile mai scurte de 320 nm provoacă eritem mult mai sever (înroșirea pielii) decât lumina în intervalul 320-400 nm.

Compoziția spectrală a luminii solare depinde în mare măsură de perioada anului, vreme, latitudine și altitudine. De exemplu, cu cât mai departe de ecuator, cu atât limita undelor scurte se deplasează spre unde lungi, deoarece în acest caz lumina lovește suprafața într-un unghi oblic și parcurge o distanță mai mare în atmosferă, ceea ce înseamnă că este absorbită mai puternic. . Poziția limitei undelor scurte este, de asemenea, afectată de grosimea stratului de ozon, astfel încât sub „găurile de ozon” mai multă radiație ultravioletă ajunge la suprafața Pământului.

La prânz, intensitatea radiației la o lungime de undă de 300 nm este de 10 ori mai mare decât cu trei ore înainte sau cu trei ore mai târziu. Norii împrăștie lumina ultravioletă, dar numai norii întunecați o pot bloca complet. Razele ultraviolete sunt bine reflectate de nisip (până la 25%) și zăpadă (până la 80%), mai rău de apă (mai puțin de 7%). Fluxul ultraviolet crește odată cu altitudinea, cu aproximativ 6% cu fiecare kilometru. În consecință, în locuri situate sub nivelul mării (de exemplu, în largul coastei Marea Moartă), intensitatea radiației este mai mică.

VIAȚA SUB SOARE

Fără lumină, viața pe Pământ nu ar putea exista. Plantele folosesc energia solară, o stochează prin fotosinteză și furnizează energie prin hrană tuturor celorlalte viețuitoare. Lumina oferă oamenilor și altor animale capacitatea de a vedea. lumea, reglementează ritmuri biologice corp.

Această imagine veselă este puțin complicată de lumina ultravioletă, deoarece energia sa este suficientă pentru a provoca daune grave ADN-ului. Oamenii de știință numără mai mult de două duzini de boli diferite care apar sau sunt agravate de expunerea la lumina soarelui, inclusiv xeroderma pigmentosum, cancerul de piele cu celule scuamoase, carcinomul bazocelular, melanomul și cataracta.

Desigur, în procesul de evoluție, corpul nostru a dezvoltat mecanisme de protecție împotriva radiațiilor ultraviolete. Prima barieră care împiedică pătrunderea radiațiilor potențial periculoase în organism este pielea. Aproape toate radiațiile ultraviolete sunt absorbite în epidermă, stratul exterior al pielii cu o grosime de 0,07-0,12 mm. Sensibilitatea la lumină este determinată în mare măsură de capacitatea moștenită a organismului de a produce melanină, un pigment întunecat care absoarbe lumina în epidermă și, prin urmare, protejează straturile profunde ale pielii de deteriorarea foto. Melanina este produsă de celule speciale ale pielii - melanocite. Iradierea cu ultraviolete stimulează producerea de melanină. Acest pigment biologic se formează cel mai intens atunci când este iradiat cu lumină UV-B. Adevărat, efectul nu apare imediat, ci la 2-3 zile după expunerea la soare, dar persistă 2-3 săptămâni. În același timp, diviziunea melanocitelor se accelerează, numărul de melanozomi (granule care conțin melanină) crește, iar dimensiunea acestora crește. Lumina UV-A poate provoca, de asemenea, bronzare, dar este mai slabă și mai puțin persistentă, deoarece numărul de melanozomi nu crește, ci are loc doar oxidarea fotochimică a precursorului melaninei în melanină.

Există șase tipuri de piele în funcție de sensibilitatea la lumina soarelui. Pielea de tip I este foarte deschisa la culoare, se arde usor si nu se bronzeaza deloc. Pielea de tip II arde usor si dezvolta un usor bronz. Pielea de tip III se bronzează rapid și arde într-o măsură mai mică. Pielea de tip IV este și mai rezistentă la daunele solare. Tipurile de piele V și VI sunt în mod natural întunecate (de exemplu, printre indigenii din Australia și Africa) și aproape că nu sunt supuse efectelor dăunătoare ale soarelui. Reprezentanți Rasa negraid Riscul de a dezvolta cancer de piele non-melanomic este de 100 de ori mai mic, iar melanomul este de 10 ori mai mic comparativ cu europenii.

Persoanele cu pielea foarte deschisă sunt cele mai vulnerabile la radiațiile ultraviolete. În ei, chiar și expunerea pe termen scurt la soare strălucitor provoacă eritem - roșeață a pielii. Radiațiile UV-B sunt responsabile în principal de apariția eritemului. Ca măsură a efectului radiațiilor ultraviolete asupra organismului, este adesea folosit un concept precum doza minimă eritemală (MED), adică unul la care o ușoară roșeață este vizibilă pentru ochi. De fapt, valoarea DER este diferită nu numai pentru oameni diferiti, dar și într-o singură persoană în diferite părți ale corpului. De exemplu, pentru pielea abdomenului unei persoane albe, nebronzate, valoarea MED este de aproximativ 200 J/m 2, iar pe picioare este de peste trei ori mai mare. Eritemul apare de obicei la câteva ore după iradiere. În cazuri grave, real arsuri solare cu vezicule.

Ce substanțe din epidermă, în afară de melanină, absorb radiațiile ultraviolete? Acizi nucleici, aminoacizi triptofan și tirozină, acid urocanic. Deteriorarea acizilor nucleici este cea mai periculoasă pentru organism. Sub influența luminii din domeniul UV-B, se formează dimeri din cauza legaturi covalenteîntre bazele pirimidinice (citozină sau timină) adiacente. Deoarece dimerii de pirimidină nu se potrivesc în dublu helix, această parte a ADN-ului își pierde capacitatea de a-și îndeplini funcțiile. Dacă daunele sunt mici, enzimele speciale decupează zona defectuoasă (și acesta este un alt mecanism de apărare destul de eficient). Cu toate acestea, dacă deteriorarea este mai mare decât capacitatea celulei de a se repara, celula moare. În exterior, acest lucru se manifestă prin faptul că pielea arsă „se desprinde”. Leziunile ADN-ului pot duce la mutații și, ca urmare, la cancer. De asemenea, apar și alte daune ale moleculelor, de exemplu, se formează legături încrucișate ADN cu proteine. Apropo, lumina vizibilă ajută la vindecarea daunelor aduse acizilor nucleici (acest fenomen se numește fotoreactivare). Antioxidanții conținuti în organism ajută la prevenirea consecințelor periculoase ale reacțiilor fotochimice.

O altă consecință a radiațiilor ultraviolete este suprimarea imunității. Această reacție poate fi menită să reducă inflamația cauzată de arsurile solare, dar poate reduce și rezistența la infecții. Semnalul pentru suprimarea imunității este reacțiile fotochimice ale acidului urocanic și ADN-ului.

MODA PENTRU BRONZARE ESTE UN SIMBOLU AL SOCIETĂȚII INDUSTRIALE

Multă vreme, pielea albă a fost luată în considerare trăsătură distinctivă nobil și bogat: a fost imediat clar că proprietarii săi nu trebuie să lucreze la câmp de dimineața până seara. Dar în secolul al XX-lea, totul s-a schimbat, săracii petreceau acum zile întregi în fabrici, iar bogații își permiteau să se relaxeze la aer curat, lângă mare, arătând un frumos bronz auriu. După cel de-al Doilea Război Mondial, moda bronzării s-a răspândit; Pielea bronzată a început să fie considerată un semn nu numai de bogăție, ci și de sănătate excelentă. Industria turismului a crescut, oferind vacanțe la mare în orice perioadă a anului. Dar a trecut ceva timp, iar medicii au tras un semnal de alarmă: s-a dovedit că incidența cancerului de piele la tăbăcării a crescut de câteva ori. Și ca remediu salvator, s-a sugerat ca toată lumea, fără excepție, să folosească creme de protecție solarăși loțiuni care conțin substanțe care reflectă sau absorb radiațiile ultraviolete.

Se știe că și pe vremea lui Columb, indienii obișnuiau să se vopsească în roșu pentru a se proteja de soare. Poate că grecii și romanii antici foloseau un amestec de nisip și ulei vegetal deoarece nisipul reflecta razele soarelui. Utilizarea cremelor chimice de protecție solară a început în anii 1920, când acidul para-aminobenzoic (PABA) a fost brevetat ca protecție solară. Cu toate acestea, s-a dizolvat în apă, astfel încât efectul protector a dispărut după înot și a iritat și pielea. În anii 1970, PABA a fost înlocuit cu esterii săi, care sunt aproape insolubili în apă și nu provoacă iritații severe. Adevăratul boom în domeniul cosmeticelor cu protecție solară a început în anii 1980. Substanțele care absorb ultravioletele (în cosmetologie sunt numite „filtre UV”) au început să fie adăugate nu numai la cremele speciale „de plajă”, ci și la aproape toate produsele cosmetice destinate utilizării în timpul zilei: cremă, pudră lichidă, ruj.

Pe baza principiului lor de funcționare, filtrele UV pot fi împărțite în două grupe: reflectoare de lumină („fizice”) și absorbante („chimice”). Agenții de reflectare includ diferite tipuri de pigmenți minerali, în primul rând dioxid de titan, oxid de zinc și silicat de magneziu. Principiul funcționării lor este simplu: împrăștie radiațiile ultraviolete, împiedicând-o să pătrundă în piele. Oxidul de zinc acoperă regiunea cu lungimea de undă de la 290 la 380 nm, restul - ceva mai puțin. Principalul dezavantaj al produselor reflectorizante este că sunt pudră, opace și conferă pielii o culoare albă.

Desigur, producătorii de cosmetice au fost mai atrași de filtrele UV „chimice” transparente și foarte solubile (cunoscute în fotochimie sub numele de absorbanți UV). Printre acestea se numără deja PABA și esterii săi (în prezent aproape că nu sunt utilizați, deoarece există informații că se descompun pentru a forma mutageni), salicilați, derivați ai acidului cinamic (cinamați), esteri antranil, hidroxibenzofenone. Principiul de funcționare al unui absorbant UV este că, după ce a absorbit un cuantum ultraviolet, molecula sa își schimbă structura internași transformă energia luminoasă în căldură. Cele mai eficiente și mai rezistente la lumină absorbante UV funcționează prin ciclul de transfer intramolecular de protoni.

Majoritatea absorbanților UV absorb lumina doar în regiunea UV-B. De obicei, cremele de protecție solară nu conțin un singur filtru UV, ci mai multe, atât fizice, cât și chimice. Conținutul total al filtrelor UV poate depăși 15 la sută.

Pentru a caracteriza eficiența protectoare a cremelor, loțiunilor și altor produse cosmetice, a început să fie utilizat așa-numitul factor de protecție solară (în engleză „factor de protecție solară”, sau SPF). Ideea unui factor de protecție solară a fost propusă pentru prima dată în 1962 de omul de știință austriac Franz Greiter și adoptată de reprezentanții cosmeticelor și industria farmaceutica. Factorul de protecție solară este definit ca raportul dintre doza minimă de radiație ultravioletă necesară pentru a provoca eritem atunci când este expus la pielea protejată și doza care provoacă același efect asupra pielii neprotejate. O interpretare populară a devenit larg răspândită: dacă fără protecție te arzi în 20 de minute, atunci ungându-ți pielea cu o cremă cu un factor de protecție de, să zicem, 15, vei avea o arsură solară doar după ce ai stat de 15 ori mai mult la soare, că este, după 5 ore.

UN FAL SENT DE PROTECȚIE

S-ar părea că s-a găsit o soluție la problema ultravioletei. Dar în realitate totul nu este atât de simplu. ÎN literatura stiintifica Au început să apară rapoarte că la persoanele care folosesc în mod regulat creme de protecție solară, incidența unor astfel de tipuri de cancer de piele precum melanomul și carcinomul bazocelular nu numai că nu a scăzut, ci chiar a crescut. Au fost propuse mai multe explicații pentru acest fapt deconcertant.

În primul rând, oamenii de știință au sugerat că consumatorii foloseau incorect creme de protecție solară. La testarea cremelor, se obișnuiește să se aplice pe piele 2 mg de cremă la 1 cm 2. Dar, după cum au arătat studiile, oamenii aplică adesea un strat mai subțire, de 2-4 ori mai puțin, iar factorul de protecție scade în consecință. În plus, cremele și loțiunile sunt spălate parțial cu apă, de exemplu în timpul îmbăierii.

Mai era o explicație. După cum am menționat, majoritatea absorbanților chimici UV (cele mai utilizate pe scară largă în cosmetică) absorb lumina doar în regiunea UV-B, prevenind dezvoltarea arsurilor solare. Dar, conform unor date, melanomul apare sub influența radiațiilor UV-A. Prin blocarea radiațiilor UV-B, cremele de protecție solară blochează semnalul natural de avertizare al înroșirii pielii, încetinesc formarea bronzului protector și, ca urmare, o persoană primește o doză în exces în regiunea UVA, care poate provoca cancer.

Rezultatele sondajului arată că cei care folosesc creme cu un factor de protecție solară mai mare petrec mai mult timp la soare, ceea ce înseamnă că, fără să știe, își expun un risc mai mare.

Nu trebuie să uităm că amestecul substanțe chimice, care sunt incluse în cremele protectoare, când expunere pe termen lung radiațiile ultraviolete pot deveni o sursă de radicali liberi – inițiatori ai oxidării biomoleculelor. Unele dintre filtrele UV sunt potențial toxice sau provoacă alergii.

VITAMINĂ „SUNSHINE”.

Este timpul să ne amintim că, pe lângă numeroasele efecte negative ale radiațiilor ultraviolete, există și unele pozitive. Iar cel mai frapant exemplu este fotosinteza vitaminei D3.

Epiderma conține destul de mult 7-dihidrocolesterol, un precursor al vitaminei D 3 . Iradierea cu lumină UV-B declanșează un lanț de reacții, care are ca rezultat producerea de colecalciferol (vitamina D 3), care nu este încă activ. Această substanță se leagă de una dintre proteinele din sânge și este transportată la rinichi. Acolo este transformat în forma activă a vitaminei D 3 - 1, 25-dihidroxicolecalciferol. Vitamina D 3 este necesară pentru absorbția calciului în intestinul subțire, metabolismul fosfor-calciu normal și formarea oaselor; cu deficiența ei, copiii dezvoltă o boală gravă - rahitismul.

După iradierea întregului corp la o doză de 1 MED, concentrația de vitamina D 3 în sânge crește de 10 ori și revine la nivelul anterior după o săptămână. Utilizarea cremelor de protecție solară inhibă sinteza vitaminei D 3 în piele. Dozele necesare sintezei sale sunt mici. Se consideră suficient să petreci aproximativ 15 minute la soare în fiecare zi, expunându-ți fața și mâinile la razele soarelui. Doza totală anuală necesară pentru a menține nivelul de vitamina D 3 este de 55 MED.

Deficitul cronic de vitamina D 3 duce la slăbire țesut osos. Printre cei expuși riscului se numără copiii cu pielea închisă la culoare care trăiesc în țările nordice și persoanele în vârstă care nu petrec mult timp în aer liber. Unii cercetători cred că creșterea incidenței cancerului la utilizarea cremelor de protecție solară se datorează blocării sintezei vitaminei D 3 . Este posibil ca deficiența acestuia să conducă la un risc crescut de cancer de colon și de sân.

Alte efecte benefice ale luminii ultraviolete sunt legate în principal de medicină. Lumina ultravioletă este utilizată pentru a trata boli precum psoriazisul, eczema și pitiriazisul roze. Medicul danez Niels Finsen a primit premiul său în 1903 Premiul Nobel pentru utilizarea radiațiilor ultraviolete în tratamentul lupus tuberculozei pielii. Metoda de iradiere a sângelui cu lumină ultravioletă este acum folosită cu succes pentru a trata bolile inflamatorii și alte boli.

PĂLĂRIE DE SOARE DE PAIE

Întrebarea dacă lumina ultravioletă este benefică sau dăunătoare nu are un răspuns clar: da și nu. Depinde mult de doză, compoziția spectrală și caracteristicile corpului. Radiațiile ultraviolete în exces sunt cu siguranță periculoase, dar nu te poți baza complet pe creme de protecție. Sunt necesare mai multe cercetări pentru a determina măsura în care utilizarea cremelor solare poate contribui la dezvoltarea cancerului.

Cea mai bună modalitate de a vă proteja pielea de arsurile solare, de îmbătrânirea prematură și, în același timp, de a reduce riscul de cancer este îmbrăcămintea. Pentru regulat haine de vara factorii de protecție caracteristici sunt mai mari de 10. Bumbacul are proprietăți de protecție bune, deși sub formă uscată (când este umed, transmite mai multă radiație ultravioletă). Nu uitați de o pălărie cu boruri largi și ochelari de soare.

Recomandările sunt destul de simple. Evitați să vă expuneți la soare în orele cele mai calde. Fiți deosebit de atenți la soare dacă luați medicamente care au proprietăți fotosensibilizante: sulfonamide, tetracicline, fenotiazine, fluorochinolone, antiinflamatoare nesteroidiene și altele. Fotosensibilizatorii sunt, de asemenea, incluși în unele plante, de exemplu sunătoarea (vezi „Știința și viața” nr. 3, 2002). Efectul luminii poate fi sporit de substantele aromatice continute de cosmetice si parfumuri.

Având în vedere că oamenii de știință au îndoieli cu privire la eficacitatea și siguranța cremelor de protecție solară și a loțiunilor, nu le folosiți (precum și produsele cosmetice de zi cu un conținut ridicat de filtre UV) decât dacă este absolut necesar. Dacă apare o astfel de nevoie, acordați prioritate acelor produse care oferă protecție într-un spectru larg - de la 280 la 400 nm. De obicei, aceste creme și loțiuni conțin oxid de zinc sau alți pigmenți minerali, așa că este logic să citiți cu atenție ingredientele de pe etichetă.

Protecția solară ar trebui să fie individuală, în funcție de locul în care locuiți, anotimp și tipul de piele.

Soarele se joacă rol important pentru noi pe Pământ. Oferă planetă și tot ce se află pe ea factori importanți precum lumina și căldura. Dar ce este radiația solară, spectrul luminii solare, cum ne afectează toate acestea pe noi și clima globală în ansamblu?

Ce este radiația solară?

Gândurile rele vin de obicei în minte când te gândești la cuvântul radiație. Dar radiația solară este de fapt foarte un lucru bun- asta e lumina soarelui! Fiecare Ființă pe Pământ depinde de asta. Este esențial pentru supraviețuire, încălzește planeta și oferă hrană plantelor.

Radiatie solara este toată lumina și energia care provin de la soare și există multe forme diferite ale acesteia. Spectrul electromagnetic distinge diferite tipuri de unde luminoase emise de soare. Sunt ca valurile pe care le vezi în ocean: se mișcă în sus și în jos și dintr-un loc în altul. Spectrul de studiu solar poate avea intensități diferite. Există radiații ultraviolete, vizibile și infraroșii.

Lumina este energie în mișcare

Spectrul radiației solare seamănă la figurat cu o tastatură de pian. Un capăt are note joase, în timp ce celălalt are note înalte. Același lucru este valabil și pentru spectrul electromagnetic. Un capăt are frecvente joase, iar celălalt este înalt. Undele de joasă frecvență sunt lungi pentru o anumită perioadă de timp. Acestea sunt lucruri precum radarul, televiziunea și undele radio. Radiațiile de înaltă frecvență sunt unde de înaltă energie cu o lungime de undă scurtă. Aceasta înseamnă că lungimea de undă în sine este foarte scurtă pentru o anumită perioadă de timp. Acestea sunt, de exemplu, razele gamma, razele X și razele ultraviolete.

Vă puteți gândi astfel: undele de joasă frecvență sunt ca și cum ați urca un deal cu o creștere treptată, în timp ce valurile de înaltă frecvență sunt ca și cum ar urca rapid un deal abrupt, aproape vertical. În acest caz, înălțimea fiecărui deal este aceeași. Frecvența undei electromagnetice determină câtă energie transportă. Undele electromagnetice, care au lungimi de undă mai mari și, prin urmare, frecvențe mai mici, transportă mult mai puțină energie decât cele cu lungimi mai scurte și frecvențe mai mari.

Acesta este motivul pentru care razele X pot fi periculoase. Ele transportă atât de multă energie încât, dacă intră în corpul tău, pot deteriora celulele și pot provoca probleme precum cancer și modificări ale ADN-ului. Lucruri precum undele radio și infraroșii, care transportă mult mai puțină energie, nu prea au niciun efect asupra noastră. Acest lucru este bun pentru că cu siguranță nu doriți să vă puneți în pericol pur și simplu pornind stereo.

Lumina vizibilă, pe care noi și alte animale o putem vedea cu ochii noștri, este situată aproape la mijlocul spectrului. Nu vedem alte valuri, dar asta nu înseamnă că nu sunt acolo. De fapt, insectele văd lumina ultravioletă, dar nu și lumina noastră vizibilă. Florile le arată foarte diferit față de noi, iar acest lucru îi ajută să știe ce plante să viziteze și de care să stea departe.

Sursa întregii energii

Luăm lumina soarelui de la sine înțeles, dar nu trebuie să fie așa, deoarece în esență toată energia de pe Pământ depinde de acea stea mare și strălucitoare din centrul sistemului nostru solar. Și în timp ce suntem la asta, ar trebui să-i mulțumim și atmosferei noastre, pentru că absoarbe o parte din radiație înainte de a ajunge la noi. Este un echilibru important: prea multă lumină solară și Pământul se încălzește, prea puțin și începe să înghețe.

Trecând prin atmosferă, spectrul radiației solare de la suprafața Pământului furnizează energie forme diferite. Mai întâi, să ne uităm la diferite căi transmisiile ei:

1. Conducția este atunci când energia este transferată din contact direct. Când îți arzi mâna pe o tigaie fierbinte pentru că ai uitat să pui o mănușă de cuptor, asta înseamnă conducție. Vasele de gătit transferă căldura în mână prin contact direct. În plus, când picioarele tale ating gresia reci din baie dimineața, ele transferă căldura pe podea prin contact direct - conducție în acțiune.
2. Disiparea este atunci când energia este transferată prin curenți dintr-un fluid. Poate fi și gaz, dar procesul va fi același în orice caz. Când un lichid este încălzit, moleculele sunt excitate, libere și mai puțin dense, astfel încât tind să se miște în sus. Când se răcesc, cad înapoi, creând o cale de curgere celulară.
3. - acesta este momentul în care energia este transmisă sub formă de unde electromagnetice. Gândește-te cât de bine este să stai lângă un foc și să simți căldura primitoare care radiază de la el către tine - asta este radiația. Undele radio și lumina pot călători deplasându-se dintr-un loc în altul fără ajutorul niciunui materiale.

Spectrele de bază ale radiației solare

Soarele are diferite radiații: de la raze X la unde radio. Energia solară este lumină și căldură. Compoziția sa:

• 6-7% lumină ultravioletă,
• aproximativ 42% lumină vizibilă,
• 51% aproape infraroșu.

Primim energie solară la o intensitate de 1 kilowatt pe metru patrat la nivelul mării multe ore pe zi. Aproximativ jumătate din radiație se află în partea vizibilă cu lungime de undă scurtă a spectrului electromagnetic. Cealaltă jumătate este în infraroșu apropiat și puțin în partea ultravioletă a spectrului.

Radiația ultravioletă

Este radiația ultravioletă din spectrul solar care are o intensitate mai mare decât altele: până la 300-400 nm. Porțiunea din această radiație care nu este absorbită de atmosferă produce bronz sau arsuri solare pentru persoanele care au fost în lumina soarelui pentru perioade lungi de timp. Radiația ultravioletă expunerea la soare are atât efecte pozitive, cât și negative asupra sănătății. Este principala sursă de vitamina D.

Radiații vizibile

Radiația vizibilă în spectrul solar are o intensitate medie. Estimări cantitative ale fluxului și variațiile distribuției sale spectrale în vizibil și aproape intervale de infraroșu spectrul electromagnetic prezintă un mare interes în studiul influențelor solar-terestre. Intervalul de la 380 la 780 nm este vizibil cu ochiul liber.

Motivul este că cea mai mare parte a energiei radiației solare este concentrată în acest interval și determină echilibrul termic al atmosferei Pământului. Lumina soarelui este un factor cheie în procesul de fotosinteză, care este folosit de plante și alte organisme autotrofe pentru a transforma energia luminoasă în energie chimică care poate fi folosită ca combustibil pentru organism.

Radiatii infrarosii

Spectrul infraroșu, care se întinde de la 700 nm la 1.000.000 nm (1 mm), conține o parte importantă a radiației electromagnetice care ajunge pe Pământ. Radiația infraroșie din spectrul solar are trei tipuri de intensități. Oamenii de știință împart acest interval în 3 tipuri în funcție de lungimea de undă:

1. A: 700-1400 nm.
2. B: 1400-3000 nm.
3. C: 3000-1 mm.

Concluzie

Multe animale (inclusiv oamenii) au o sensibilitate cuprinsă între aproximativ 400-700 nm, iar spectrul util al vederii culorilor la oameni, de exemplu, este de aproximativ 450-650 nm. Pe lângă efectele care apar la apus și răsărit, compoziția spectrală se modifică în primul rând în raport cu modul în care lumina soarelui lovește direct solul.

La fiecare două săptămâni Soarele furnizează planeta noastră atât de multă energie încât este suficientă pentru toți locuitorii să trăiască. tot anul. În acest sens, radiația solară este din ce în ce mai mult considerată o sursă alternativă de energie.