Общая гигиена. Солнечная радиация и ее гигиеническое значение.
Под солнечной радиацией мы понимаем весь испускаемый Солнцем поток радиации, который представляет собой электромагнитные колебания различной длины волны. В гигиеническом отношении особый интерес представляет оприческая часть солнечнечного света, которая занимает диапозон от 280-2800 нм. Более длинные волны -- радиоволны, более короткие -- гамма-лучи, ионизируещее излучение не доходят до поверхности Земли, потому что задерживаются в верхних слоях атмосферы, в озонов слое в частности. Озон распространен в всей атмосфере, но на высоте около 35 км формирует озоновый слой.
Интенсивность солнечной радиации зависит в первую очередь от высоты стояния солнца над горизонтом. Если солнце находится в зените, то путь который проходит солнечные лучи будет значительно короче, чем их путь если солнце находится у горизонта. За счет увеличения пути интенсивность солнечной радиации меняется. Интенсивность солнечной радиации зависит также от того под каким углом падают солнечные лучи, от этого зависит и освещаемая территория (при увеличении угла падения площадь освещения увеличивается). Таким образом, та же солнечная радиация приходится на большую поверхность, поэтому интенсивность уменьшается. Интесивность солнечной радиации зависит от массы воздуха через который проходит солнечные лучи. Интенсивность солнечной радиации в горах будет выше чем над уровнем моря, потому что слой воздуха через который проходят солнечные лучибудет меньше чем над уровнем моря. Особое значение представляет влияние на интенсивность солнечной радиации состояние атмосферы,ее загрязнение. Если атмосфера загрязнена, то интенсивность солнечной радиации снижается (в городе интенсивность солнечной радиации в среднем на 12% меньше чем в сельской местности). Напряжение солнечной радиации имеет суточный и годовой фон, то есть напряжение солнечной радиации меняется в течении суток, и зависит также от времени года. Наибольшая интенсивность солнечной радиации отмечается летом, меньшая -- зимой. По своему биологическому действию солнечная радиация неоднородна: оказывается каждая длина волны оказывает различное действие на организм человека. В связи с этим солнечный спектр условно разделен на 3 участка:
1. ультрафиолетовые лучи, от 280 до 400 нм
2. видимый спектр от 400 до 760 нм
3. инфракрасные лучи от 760 до 2800 нм.
При суточном и годовом годе солнечной радиации состав и интенсивность отдельных спектров подвергается изменениям. Наибольшим изменениям подвергаются лучи УФ спектра.
Интенсивность солнечной радиации мы оцениваем исходя из так называемой солнечной постоянной. Солнечная постоянная -- это количество солнечной энергии поступающей в единицу времени на единицу площади, расположенную на верхней границе атмосферы под прямым углом к солнечным лучам при среднем расстоянии Земли от Солнца. Эта солнечная постоянная измерена с помощью спутника и равна 1,94 калории\см 2
в мин. Проходя через атмосферу солнечные лучи значительно ослабевают -- рассеиваются, отражаются, поглащаются. В среднем при чистой атмосфере на поверхности Земли интенсивность солнечной радиации составляет 1, 43 -- 1,53 калории\см2 в мин.Напряжение солнечных лучей в полдень в мае в Ялте 1,33, в Москве 1,28, в Иркутске 1,30, В Ташкенте 1,34.
Биологическое значение видимого участка спектра.
Видимый участок спекра -- специфический раздражитель органа зрения. Свет
необходимое условие работы глаза, самого тонкого и чуткого органа чувств. Свет
дает примерно 80% информации о внешнем мире. В этом состоит специфическое
действие видимого света, но еще общебиологическое дйествие видимого света: он
стимулирует жизнедеятельность организма, усиливает обмен веществ, улучшает общее
самочувствие, влияет напсихофмоциональную сферу, повышает работоспосбность. Свет
оздоравливает окружающую среду. При недостатке естественного осещения возникают
изменения со стороны органа зрения. Быстро наступает утомляемость, снижается
работоспособность, увеличивается производственный травматизм. На организм влияет
не только освещенность, но и различная цветовая гамма оказывает различное
влияние на психофмоциональное состояние. Наилучшие показатели выполнения работы
были получены препарат желтом и белом освещении. В психофизиологическом
отношении цвета действуют противоположно друг другу. Было сформировано 2 группы
цветов в связи с этим:
1) теплые тона -- желтый, оранжевый, красный. 2) холодные тона -- голубой,
синий, фиолетовый. Холодные и тепые тона оказывают разное физиологическое
действие на организм. Теплые тона увеличивают мускульное напряжение, повышают
кровянное давление, учащают ритм дыхания. Холодные тона наоборот понижают
кровянное давление, замедляют ритм сердца и дыхания. Это часто используют на
практике: для пациентов с высокой температурой больше всего подходят палаты
окрашенные в лиловый цвет, темная охра улучшает сомочувствие больных с
пониженным давлением. Красный цвет повышает аппетит. Более того эффективность
лекарст можно повысить изменив цвет таблетки. Больным страдающим депрессивными
расстройствами давали одно и то же лекарство в таблетках разного цвета:
красного, желтого, зеленого. Самые лучшие результаты принесло лечение таблетками
желтого цвета.
Цвет используется как носитель закодированной информации например на производстве для обозначенея опасности. Существует общепринятый стандарт на сигнально-опозновательную окраску: зеленый -- вода, красный -- пар, желтый -- газ, оранжевый -- кислоты, фиолетовый -- щелочи, коричневый -- горючие ждкости и масла, синий -- воздух, серый -- прочее.
С гигиенических позиций оценка видимого участка спектра проводится по следующим показателям: отдельно оценивается естественное и отдельно искусственно освещение. Естственное освещение оценивается по 2 группам показателей: физические и светотехнические. К первой группе относится:
1. световой коэффициет -- характеризует собой отношение площади застекленной поверхности окон к площади пола.
2. Угол падения -- характеризует собой под каким углом падают лучи. По норме минимальный угол падения должен быть не менее 270.
3. Угол отверстия-- характеризует освещенность небесным светом (должен быть не менее 50). На первых этажах ленинградских домов - колодцев этот угол фактически отсутсвует.
4. Глубина заложения помещения -- это отношение расстояния от верхнего края окна до пола к глубине помещения (расстояние от наружной до внутренней стены).
Светотехнические показатели -- это показатели определяемые с помощью прибора -- люксметра. Измеряется абсолютная и относительная освещаемость. Абсолютная освещаемость -- это освещаемость на улице. Коеффициент освещаемости (КЕО) определяется как отношение относительной освещаемости (измеряемой как отношение относительной освещенности (измеренной в помещении) к абсолютной, выраженное в %. Освещенность в помещении измеряется на рабочем месте. Принцип работы люксметра состоит в том что прибор имеет чувствительный фотоэлемент (селеновый - так как селен приближен по чувствительности к глазу человека). Ориентировочную освещаемость на улице можно узнать с помощью гра светового климата.
Для оценки исскуственного освещения помещений иеет значение яркость, отсутсвие пульсаций, цветность и др.
Инфракрасные лучи. Основное биологическое действие этих лучей -- тепловое, причем это действие также зависит от длины волны. Короткие лучи несут больше энергии, поэтому они проникают в глубь, оказывают сильный тепловой эффект. Длинновлонвый участок оказывает свое тепловое действие на поверхности. Это используется в физиотерапии для прогрева участков лежащих на разной глубине.
Для того чтобы оценить измерить инфракрасные лучи существует прибор -- актинометр. Измеряется инфракрасная радиация в калориях на см2\мин. Неблагоприятное действие инфракрасных лучей наблюдается в горячих цехах, где они могут приводить к профессиональным заболеваниям -- катаракте (помутнение хрусталика). Причиной катаракты является короткие инфракрасные лучи. Мерой профилактики является использование защитных очков, спецодежды.
Особенности воздействия инфракрасных лучей на кожу: возникает ожог -- эритема. Она возникает за счет теплового расширения сосудов. Особенность ее состоит в том, что она имеет различные границы, возникает сразу.
В связи с действием инфракрасных лучей могут возникать 2 состояния организма: тпловой удар и солнечный удар. Солнечный удар - результат прямого воздействия солнечных лучей на тело человека в основном с поражением ЦНС. Солнечный удар поражает тех кто проводит много часов подряд под палящими лучами солнца с непокрытой головой. Происходит разогревание мозговых оболчек.
Тепловой удар возникает из-за перегревания организма. Он может случатся с тем кто выполняет тяжелую физическую работу в жарком помещении или при жаркой погоде. Особенно характерны были тепловые удары у наших военнослужащих в Афганистане.
Помимо актинометров для измерения инфракрасной радиации существуют пираметры различных видов. В основе ох действия -- поглащение черным телом лучистой энергии. Воспринимающий слой состоит из зачерненных и белых пластинок, которые в зависимости от инфракрасной радиации нагреваются по разному. Возникает ток на термобатарее и регистрируется интенсивность инфракрасной радиации. Поскольку интенсивность инфракрасной радиации имеет значение в условиях производства то существуют нормы инфракрасной радиации для горячих цехов, для того чтобы избежать неблагоприятного воздействия на организм человека, например, в трубопрокатном цехе нарма 1,26 - 7,56, выплавка чугуна 12,25. Уровни излучения превышающие 3,7 считаются значительными и требуют проведения профилактических мероприятий -- применение защитных экранов, водянные завесы, спецодежда.
Ультрафиолетовые лучи (уф).
Это наиболее активная в биологическом плане часть солнечного спектра. Она также неоднородна. В связи с этим различают длиноволновые и коротковолновые УФ. УФ способствуют загару. При поступлении УФ на кожу в ней образуются 2 группы веществ: 1) специфические вещества, к ним относятся витамин Д, 2) неспецифические вещества -- гистамин, ацетилхолин, аденозин, то есть это продукты расщепления белков. Загарное или эритемное действие сводится к фотохимическому эффекту -- гистамин и другие биологически активные вещества способствуют расширению сосудов. Особенность этой эритемы -- она возникает несразу. Эритема имеет четко ограниченные границы. Ультрофиолетовая эритема всегда приводит к загару более или менее выраженному, в зависимости от количества пигмента в коже. Механизм загарного действия еще недостаточно изучен. Считается что сначала возникает эритема, выделяются неспецифические вещества типа гистамина, продукты тканевого распада организм переводит в меланин, в результате чего кожа приобретает своеобразный оттенок. Загар, таким образом является проверкой защитных свойств организма (больной человек не загорает, загорает медленно).
Самый благоприятный загарвозникает под воздействием УФЛ с длиной волны примерно 320 нм, то есть при воздействии длиноволновой части УФ-спектра. На юге в основном преобладают коротковолновые, а на севере -- длиноволновые УФЛ. Коротковолновые лучи наиболее подвержаны рассеянию. А рассеивание лучше всего происходит в чистой атмосфере и в северном регионе. Таким образом, наиболее полезный загар на севере -- он более длительный, более темный. УФЛ являются очень мощным фактором профилактики рахита. При недостатке УФЛ у детей развивается рахит, у взрослых -- остепороз или остеомаляция. Обычно с этим сталкиваются на Крайнем Севере или у групп рабочих работающих под землей. В Ленинградской области с середины ноября до середины февраля практически отсутствует УФ часть спектра, что способствует развитию солнечного голодания. Для профилактики солнечного голодания используется искусственный загар. Световое голодание -- это длительное отсутсвие УФ спектра. При действии УФ в воздухе происходит образование озона, за концентрацией которого необходим контроль.
УФЛ оказывают бактерицидное действие. Оно используется для обеззараживания больших палат, пищевых продуктов, воды.
Определяется интенсивность УФ радиации фотохимическим методом по количеству разложившийся под действием УФ щавелевой кислоты в кварцевых пробирках (обыкновенное стекло УФЛ не пропускает). Интенсивность УФ радиации определяется и прибором ультрафиолетметром. В медицинских целях ультрафиолет измеряется в биодозах.
Солнце – источник тепла и света, дарящий силы и здоровье. Однако не всегда его воздействие является положительным. Нехватка энергии или ее переизбыток могут расстроить естественные процессы жизнедеятельности и спровоцировать различные проблемы. Многие уверены, что загорелая кожа выглядит намного красивее, чем бледная, однако если долгое время провести под прямыми лучами, можно получить сильный ожог. Солнечная радиация – это поток поступающей энергии, распространяющийся в виде электромагнитных волн, проходящих через атмосферу . Измеряется мощностью переносимой ею энергии на единицу площади поверхности (ватт/м 2). Зная, как влияет солнце на человека, можно предотвратить его отрицательное воздействие.
Что представляет собой солнечная радиация
О Солнце и его энергии написано множество книг. Солнце является главным источником энергии всех физико-географических явлений на Земле . Одна двухмиллиардная доля света проникает в верхние слои атмосферы планеты, большая же часть оседает в мировом пространстве.
Лучи света – первоисточники других видов энергии. Попадая на поверхность земли и в воду, они формируются в тепло, воздействуют на климатические особенности и погоду.
Степень воздействия световых лучей на человека зависит от уровня радиации, а также периода, проведенного под солнцем. Многие типы волн люди применяют себе на пользу, пользуясь рентгеновским облучением, инфракрасными лучами, а также ультрафиолетом. Однако солнечные волны в чистом виде в большом количестве могут негативно отразиться на здоровье человека.
Количество радиации зависит от:
- положения Солнца. Наибольшее количество облучения приходится на равнины и пустыни, где солнцестояние довольно высокое, а погода безоблачная . Полярные области получают минимальное количество света, так как облачность поглощает значительную часть светового потока;
- длительности дня. Чем ближе к экватору, тем продолжительнее день. Именно там люди получают больше тепла;
- свойств атмосферы: облачности и влажности. На экваторе повышенная облачность и влажность, что является препятствием для прохождения света. Именно поэтому количество светового потока там меньше, чем в тропических зонах.
Распределение
Распределение солнечного света по земной поверхности неравномерное и имеет зависимость от:
- плотности и влажности атмосферы. Чем они больше, тем уменьшается облучение;
- географической широты местности. Количество получаемого света повышается от полюсов к экватору ;
- движения Земли. Объем излучения меняется в зависимости от времени года;
- характеристик земной поверхности. Большое количество светового потока отражается в светлых поверхностях, например, снеге. Наиболее слабо отражает световую энергию чернозем.
Из-за протяженности своей территории уровень излучения в России значительно варьируется. Солнечное облучение в северных регионах примерно такое — 810 кВт-час/м 2 за 365 дней, в южных – более 4100 кВт-час/м 2 .
Немаловажное значение имеет длительность часов, на протяжении которых светит солнце . Эти показатели разнообразны в различных регионах, на что влияет не только географическая широта, но и наличие гор. На карте солнечной радиации России хорошо заметно, что в некоторых регионах не целесообразно устанавливать линии электроснабжения, так как естественный свет вполне способен обеспечить потребности жителей в электричестве и тепле.
Виды
Световые потоки достигают Земли различными путями. Именно от этого зависят виды солнечной радиации:
- Исходящие от солнца лучи называются прямой радиацией . Их сила имеет зависимость от высоты расположения солнца над уровнем горизонта. Максимальный уровень наблюдается в 12 часов дня, минимальный – в утреннее и вечернее время. Кроме того, интенсивность воздействия имеет связь с временем года: наибольшая возникает летом, наименьшая – зимой. Характерно, что в горах уровень радиации больше, чем на равнинных поверхностях. Также грязный воздух снижает прямые световые потоки. Чем ниже солнце над уровнем горизонта, тем меньше ультрафиолета.
- Отраженная радиация – это излучение, которое отражается водой или поверхностью земли.
- Рассеянная солнечная радиация формируется при рассеивании светового потока. Именно от нее зависит голубая окраска неба при безоблачной погоде.
Поглощенная солнечная радиация имеет зависимость от отражательной способности земной поверхности – альбедо.
Спектральный состав излучения многообразен:
- цветные или видимые лучи дают освещенность и имеют большое значение в жизни растений;
- ультрафиолет должен проникать в тело человека умеренно, так как его переизбыток или нехватка могут нанести вред;
- инфракрасное облучение дает ощущение тепла и воздействует на рост растительности.
Суммарная солнечная радиация – это проникающие на землю прямые и рассеянные лучи . При отсутствии облачности, примерно около 12 часов дня, а также в летнее время года она достигает своего максимума.
Истории наших читателей
Владимир
61 год
Как происходит воздействие
Электромагнитные волны состоят из различных частей. Есть невидимые, инфракрасные и видимые, ультрафиолетовые лучи. Характерно, что радиационные потоки имеют разную структуру энергии и по-разному влияют на людей.
Световой поток может оказывать благотворное, целебное воздействие на состояние человеческого тела
. Проходя через зрительные органы, свет регулирует метаболизм, режим сна, влияет на общее самочувствие человека. Кроме того, световая энергия способна вызывать ощущение тепла. При облучении кожи в организме происходят фотохимические реакции, способствующие правильному обмену веществ.
Высокой биологической способностью обладает ультрафиолет, имеющий длину волны от 290 до 315 нм. Эти волны синтезируют витамин D в организме, а также способны уничтожать вирус туберкулеза за несколько минут, стафилококк – в течение четверти часа, палочки брюшного тифа – за 1 час.
Характерно, что безоблачная погода снижает длительность возникающих эпидемий гриппа и других заболеваний, например, дифтерии, имеющих способность передаваться воздушно-капельным путем.
Естественные силы организма защищают человека от внезапных атмосферных колебаний: температуры воздуха, влажности, давления. Однако иногда подобная защита ослабевает, что под воздействием сильной влажности совместно с повышенной температурой приводит к тепловому удару.
Воздействие облучения имеет связь от степени его проникновения в организм. Чем длиннее волны, тем сильнее сила излучения . Инфракрасные волны способны проникать до 23 см под кожу, видимые потоки – до 1 см, ультрафиолет – до 0,5-1 мм.
Все виды лучей люди получают во время активности солнца, когда пребывают на открытых пространствах. Световые волны позволяют человеку адаптироваться в мире, именно поэтому для обеспечения комфортного самочувствия в помещениях необходимо создать условия оптимального уровня освещения.
Воздействие на человека
Влияние солнечного излучения на здоровье человека определяется различными факторами. Имеет значение место жительства человека, климат, а также количество времени, проведенного под прямыми лучами.
При нехватке солнца у жителей Крайнего Севера, а также у людей, чья деятельность связана с работой под землей, например у шахтеров, наблюдаются различные расстройства жизнедеятельности, снижается прочность костей, возникают нервные нарушения.
Дети, недополучающие света, страдают рахитом чаще, чем остальные . Кроме того, они более подвержены заболеваниям зубов, а также имеют более длительное протекание туберкулеза.
Однако слишком продолжительное воздействие световых волн без периодической смены дня и ночи может пагубно отразиться на состоянии здоровья. Например, жители Заполярья часто страдают раздражительностью, утомлением, бессонницей, депрессиями, снижением трудоспособности.
Радиация в Российской Федерации имеет меньшую активность, чем, к примеру, в Австралии.
Таким образом, люди, которые находятся под длительным излучением:
- подвержены высокой вероятности возникновения рака кожных покровов;
- имеют повышенную склонность к сухости кожи, что, в свою очередь, ускоряет процесс старения и появление пигментации и ранних морщин;
- могут страдать ухудшением зрительных способностей, катарактой, конъюнктивитом;
- обладают ослабленным иммунитетом.
Нехватка витамина D у человека является одной из причин злокачественных новообразований, нарушений обмена веществ , что приводит к излишней массе тела, эндокринным нарушениям, расстройству сна, физическому истощению, плохому настроению.
Человек, который систематически получает свет солнца и не злоупотребляет солнечными ванными, как правило, не испытывает проблем со здоровьем:
- имеет стабильную работу сердца и сосудов;
- не страдает нервными заболеваниями;
- обладает хорошим настроением;
- имеет нормальный обмен веществ;
- редко болеет.
Таким образом, только дозированное поступление излучения способно положительно отразиться на здоровье человека.
Как защититься
Переизбыток облучения может спровоцировать перегрев организма, ожоги, а также обострение некоторых хронических болезней
. Любителям принимать солнечные ванны необходимо позаботиться о выполнении нехитрых правил:
- с осторожностью загорать на открытых пространствах;
- во время жаркой погоды скрываться в тени под рассеянными лучами. В особенности это касается маленьких детей и пожилых людей, страдающих туберкулезом и заболеваниями сердца.
Следует помнить, что загорать необходимо в безопасное время суток, а также не находиться длительное время под палящим солнцем. Кроме того, стоит оберегать от теплового удара голову, нося головной убор, солнцезащитные очки, закрытую одежду, а также использовать различные средства от загара.
Солнечная радиация в медицине
Световые потоки активно применяют в медицине:
- при рентгене используется способность волн проходить через мягкие ткани и костную систему;
- введение изотопов позволяет зафиксировать их концентрацию во внутренних органах, обнаружить многие патологии и очаги воспаления;
- лучевая терапия способна разрушать рост и развитие злокачественных новообразований .
Свойства волн успешно используют во многих физиотерапевтических аппаратах:
- Приборы с инфракрасным излучением применяют для теплолечения внутренних воспалительных процессов, заболеваний костей, остеохондроза, ревматизма, благодаря способности волн восстанавливать клеточные структуры.
- Ультрафиолетовые лучи могут отрицательно сказываться на живых существах, угнетать рост растений, подавлять микроорганизмы и вирусы.
Гигиеническое значение солнечной радиации велико. Аппараты с ультрафиолетовым излучением используют в терапии:
- различных травм кожных покровов: ран, ожогов;
- инфекций;
- болезней ротовой полости;
- онкологических новообразований.
Кроме того, радиация имеет положительное влияние на организм человека в целом: способна придать сил, укрепить иммунную систему, восполнить нехватку витаминов .
Солнечный свет является важным источником полноценной жизни человека. Достаточное его поступление приводит к благоприятному существованию всех живых существ на планете. Человек не может снизить степень радиации, однако в силах оградить себя от его отрицательного воздействия.
Энергия, излучаемая Солнцем, носит название солнечной радиации. Поступая на Землю, солнечная радиация в большей своей части превращается в тепло.
Солнечная радиация является практически единственным источником энергии для Земли и атмосферы. По сравнению с солнечной энергией значение других источников энергии для Земли ничтожно мало. Например, температура Земли в среднем с глубиной возрастает (примерно 1 о С на каждые 35 м). Благодаря этому поверхность Земли получает некоторое количество тепла из внутренних частей. Подсчитано, что в среднем 1см 2 земной поверхности получает из внутренних частей Земли около 220 Дж в год. Это количество в 5000 раз меньше тепла, получаемого от Солнца. Некоторое количество тепла Земля получает от звезд и планет, но и она во много раз (приблизительно в 30 млн.) меньше тепла, поступающего от Солнца.
Количество энергии, посылаемой Солнцем на Землю, огромно. Так, мощность потока солнечной радиации, поступающей на площадь в 10 км 2, составляет в летний безоблачный (с учетом ослабления атмосферы) 7-9 кВт. Это больше, чем мощность Красноярской ГЭС. Количество лучистой энергии, поступающей от Солнца за 1 секунду на площадь 15Ч15 км (это меньше площади Ленинграда) в околополуденные часы летом, превышает мощность всех электростанций распавшегося СССР (166 млн кВт) .
Рисунок 1 - Солнце - источник радиации
Виды солнечной радиации
В атмосфере солнечная радиация на пути к поверхности земли частично поглощается, а частично рассеивается и отражается от облаков и земной поверхности. В атмосфере наблюдается три вида солнечной радиации: прямая, рассеянная и суммарная.
Прямая солнечная радиация - радиация, приходящая к земной поверхности непосредственно от диска Солнца. Солнечная радиация распространяется от Солнца по всем направлениям. Но расстояние от Земли до Солнца так велико, что прямая радиация падает на любую поверхность на Земле в виде пучка параллельных лучей, исходящего как бы из бесконечности. Даже весь земной шар в целом так мал в сравнении с расстоянием до Солнца, что всю солнечную радиацию, падающую на него, без заметной погрешности можно считать пучком параллельных лучей.
На верхнюю границу атмосферы приходит только прямая радиация. Около 30 % падающей на Землю радиации отражается в космическое пространство. Кислород, азот, озон, диоксид углерода, водяные пары (облака) и аэрозольные частицы поглощают 23 % прямой солнечной радиации в атмосфере. Озон поглощает ультрафиолетовую и видимую радиацию. Несмотря на то, что его содержание в воздухе очень мало, он поглощает всю ультрафиолетовую часть радиации (это примерно 3 %). Таким образом, у земной поверхности ее вообще не наблюдается, что очень важно для жизни на Земле.
Прямая солнечная радиация на пути сквозь атмосферу также рассеивается. Частица (капля, кристалл или молекула) воздуха, находящаяся на пути электромагнитной волны, непрерывно «извлекает» энергию из падающей волны и переизлучает ее по всем направлениям, становясь излучателем энергии.
Около 25 % энергии общего потока солнечной радиации проходя через атмосферу, рассеивается молекулами атмосферных газов и аэрозолем и превращается в атмосфере в рассеянную солнечную радиацию. Таким образом рассеянная солнечная радиация - солнечная радиация, претерпевшая рассеяние в атмосфере. Рассеянная радиация приходит к земной поверхности не от солнечного диска, а от всего небесного свода. Рассеянная радиация отлична от прямой по спектральному составу, так как лучи различных длин волн рассеиваются в разной степени.
Так как первоисточником рассеянной радиации является прямая солнечная радиация, поток рассеянной зависит от тех же факторов, которые влияют на поток прямой радиации. В частности, поток рассеянной радиации возрастает по мере увеличение высоты Солнца и наоборот. Он возрастает также с увеличением в атмосфере количества рассеивающих частиц, т.е. со снижением прозрачности атмосферы, и уменьшается с высотой над уровнем моря в связи с уменьшение количества рассеивающих частиц в вышележащих слоях атмосферы. Очень большое влияние на рассеянную радиацию оказывают облачность и снежный покров, которые за счет рассеяния и отражения падающей на них прямой и рассеянной радиации и повторного рассеяния их в атмосфере могут в несколько раз увеличить рассеянную солнечную радиацию.
Рассеянная радиация существенно дополняет прямую солнечную радиацию и значительно увеличивает поступление солнечной энергии на земную поверхность. Особенно велика ее роль в зимнее время в высоких широтах и в других районах с повышенной облачностью, где доля рассеянной радиации может превышать долю прямой. Например, в годовой сумме солнечной энергии на долю рассеянной радиации приходится в Архангельске - 56 %, в Санкт-Петербурге - 51 %.
Суммарная солнечная радиация - это сумма потоков прямой и рассеянной радиаций, поступающих на горизонтальную поверхность. До восхода и после захода Солнца, а также днем при сплошной облачности суммарная радиация полностью, а при малых высотах Солнца преимущественно состоит из рассеянной радиации. При безоблачном или малооблачном небе с увеличением высоты Солнца доля прямой радиации в составе суммарной быстро возрастает и в дневные часы поток ее многократно превышает поток рассеянной радиации. Облачность в среднем ослабляет суммарную радиацию (на 20-30 %), однако при частичной облачности, не закрывающей солнечного диска, поток ее может быть больше, чем при безоблачном небе. Существенно увеличивает поток суммарной радиации снежный покров за счет увеличения потока рассеянной радиации.
Суммарная радиация, падая на земную поверхность, большей частью поглощается верхним слоем почвы или более толстым слоем воды (поглощенная радиация) и переходит в тепло, а частично отражается (отраженная радиация) .
1 мая 1851 года в Лондоне открылась первая Всемирная выставка "Великая выставка изделий промышленности всех наций" (название ЭКСПО появилось позже).
Для ее проведения в Гайд-парке был построен огромный Хрустальный дворец. Инициатором выставки был принц Альберт, супруг королевы Виктории, а дворец был воздвигнут по проекту Джозефа Пекстона. В 1936 году это уникальное сооружение сгорело дотла. Первая Всемирная универсальная выставка в Лондоне имела огромный успех, поэтому было решено провести вторую. Однако, итоги парижской выставки 1855 года были иными - 8 млн. франков убытков. Но это лишь раззадорило принца Альберта - он решил организовать третью выставку, которая открылась в 1862 году. На ней в качестве спецкора венской газеты Presse работал Карл Маркс.
Выставку посетили 6,2 млн. человек, однако с экономической точки зрения она оказалась не такой успешной. Это охладило энтузиазм англичан, однако начало новой эпохе было положено - именно эти три выставки считаются родоначальницами нынешних всемирных выставок ЭКСПО.
В 1867 году в Париже прошла очередная Всемирная ярмарка, положившая начало традиции размещать экспозиции стран-участниц в специально построенных национальных павильонах. Итогами венской выставки 1873 года стали 7,26 млн. посетителей и 14,86 млн. австрийских шиллингов прибыли - рентабельность составила 350%. Всемирная выставка, прошедшая через три года в Филадельфии, приняла уже 10 млн. человек и принесла 3,3 млн. долл. прибыли.
На Всемирной выставке в Париже 1878 года впервые состоялись международные научные конгрессы и конференции. Всемирные выставки стали символом торговой власти над миром, поэтому для них стали строить самые запоминающиеся архитектурные символы. Памятником Парижской выставки 1889 года стала Эйфелева башня.
В 1900 году Всемирную выставку в Париже посетило рекордное за всю историю всемирных выставок прошедшего столетия количество зрителей - 51 млн. человек. Лишь немногие выставки первой волны оказывались убыточными, поэтому находилась масса желающих организовать нечто подобное. В результате, начиная примерно с 1889 года, доходность официальных выставок стала снижаться. В 1907 году, чтобы как-то бороться с таким "клонированием", национальные выставочные комитеты европейских стран объединились в международную федерацию, а в 1912 году в Берлине была созвана дипломатическая конференция, подготовившая Конвенцию о международных выставках. Однако начавшаяся мировая война помешала ей вступить в силу. Это произошло только в 1928 году. Тогда же было учреждено Международное бюро выставок, в задачу которого входила координация соответствующих проектов. В шести разделах конвенции оговаривались сроки и частота проведения выставок, а также
обязательства приглашающей и участвующих стран. Например, продолжительность Всемирных выставок не могла быть меньше трех недель и больше шести месяцев.
В 1925 году на выставке в Париже вывеска "Россия" сменилась на "СССР". Каталог советской экспозиции подготовил поэт В. Маяковский, получивший за это серебряную медаль.В 1937 году главной темой Всемирной универсальной выставки в Париже стало "Искусство и техника в современной жизни". В павильоне СССР была представлена скульптура "Рабочий и Колхозница", установленная затем на входе в ВДНХ. Напротив статуи стоял нацистский орел - интрига, придуманная руководством выставки.
Всемирная выставка 1939 года прошла в Нью-Йорке. После закрытия выставки была замурована "капсула времени" (цилиндр высотой 2 м и диаметром 20 см), которая содержала различные предметы, характеризующие жизнь Соединенных Штатов тех лет. "Капсулу" надлежит открыть через 5 тысяч лет - в 6939 году. В 1958 году выставка прошла в Брюсселе и была посвящена теме "Человек и прогресс".
ЭКСПО-58 поразила совершенно новым мышлением, прежде всего, в архитектуре павильонов. Павильон США, к примеру, был построен по принципу велосипедного колеса. Создавался эффект, что крыша диаметром в 120 м висит в воздухе. Но павильоны при всей своей уникальности были, по сути, пусты. Новинок почти не было. Причину открыл глава американской делегации: "Частные фирмы боятся выставлять новинки, опасаясь европейских конкурентов, а правительственная техника в основном военная".
В 1967 году Всемирная универсальная выставка, прошедшая в Монреале под девизом "Земля и люди", получила название ЭКСПО. Первоначально выставку предполагалось провести в Москве, на территории площадью 500 га в районе Теплого стана, приурочив к 50-летию Октябрьской революции. В 1960 году был объявлен конкурс на разработку генплана выставки, однако вскоре из-за финансовых проблем СССР ее проводить отказался. Выставку перенесли в Канаду, и та в результате получила 210,7 млн. долл. прибыли (продали 50 млн. билетов). Для проведения выставки было искусственно создано несколько островов на реке Св. Лаврентия. Для этого было засыпано около 30 млн. кубометров камня скальных пород и намыто 10 млн. кубометров грунта, взятого со дна реки.
В 1970 году Всемирная выставка впервые прошла на азиатском континенте - в Японии (Осака). Главным архитектором экспозиции в Осаке стал знаменитый Кэндзо Танге, возглавивший школу японского метаболизма (отрицание законченности композиции). Павильоны выставки напоминали то исполинских размеров кристаллы, то развёрнутое крыло бабочки, то перо птицы или причудливое туловище насекомого.
Выставку, проведенную под девизом "Прогресс и гармония человечества", посетило рекордное количество зрителей - 65 млн. человек. До сих пор рекордом остается и прибыль выставки - 52 млн. долл. На выставке Осака впервые показала возможности электронных медиа. Именно с той поры всемирные выставки стали превращаться в шоу, изумляя зрителей мультимедийными представлениями и выходами в виртуальное пространство.
Выставку 1974 года отличило самое маленькое число стран-участниц - 10, и посетителей - 5,6 млн. человек. Она прошла в Спокане (США) под девизом "За обновленную, свежую окружающую среду завтрашнего дня". Темой ЭКСПО-75, проведенной на японском острове Окинава, стало "Море- каким мы его хотим видеть". Вершиной выставки стал город-остров Акваполис - фрагмент будущего плавучего города, созданный японскими инженерами.
Местом проведения Всемирной специализированной выставки 1985 года снова стала Япония. Прошедшая в городе Цугуба выставка под девизом "Дом и быт - наука техника на службе у человека" продемонстрировала новейшие компьютеризированные системы. Выставка стала техническим "Диснейлэндом". Всюду были роботы: играющие на гитаре по нотам, рисующий тушью портрет любого посетителя. По деревьям в механическом парке лазили механические звери. Японская техника превзошла самоё себя в этой последней выставке ХХ столетия.
В 1986 году под девизом "Мир в движении - стремление человека к достижениям в области транспорта и связи" открылась Всемирная специализированная выставка в Ванкувере (Канада). В ней приняло участие рекордное количество для специализированных выставок стран - 54. Темой Всемирной специализированной выставки в Брисбене (Австралия, 1988) стал "Досуг человека в технологический век". Чтобы увеличить количество посетителей, каждому австралийцу было предложено направить своим родственникам и друзьям приглашение, подписанное премьер-министром страны.
В 1992 году Всемирная выставка в Севилье (Испания) была посвящена 500-летию открытия Нового Света Христофором Колумбом. Участниками выставки стали 111 стран. На специализированной выставке, прошедшей в 1993 году в городе Тэджон (Южная Корея), количество стран-участниц в очередной раз достигло очередной рекордной отметки - 108.
В 1998 году Всемирная выставка в Лиссабоне была посвящена теме океана. В поддержку выставки ЮНЕСКО провозгласил 1998 год международным годом Мирового океана. На площади более 50 гектаров разместились павильоны 146 стран, 14 международных организаций (ООН, ЮНЕСКО, Олимпийский комитет), океанариум, башня Васко де Гамы со смотровой площадкой, порт, фуникулер, множество открытых концертных площадок и аттракционов. "ЭКСПО-98" стоила организаторам 1 млрд 600 млн. долл. Россия выделила своему павильону из бюджета 3,5 млн. долл.
"ЭКСПО-2000" работала в Ганновере с 1 июня по 30 октября 2000 года под девизом "Человек - Природа - Техника". Достопримечательность выставки - "Тематический парк", который стал такой же особенностью выставки, как Хрустальный дворец на Первой Всемирной выставке в Лондоне в 1851 году или Эйфелева башня на прошедшей в 1889 году выставке в Париже. Одиннадцать экспозиций тематического парка посвящены путям решения будущего труда, здравоохранения, коммуникации и информации общества, окружающему миру и человеку. Кроме того - это также совершенно новое явление в истории Всемирных выставок - на ЭКСПО в Ганновере представлены 770 проектов 120 стран, под девизом "Возрождение нового мира". Это практическое развитие идей о том, что будущее пришло и требует другого к себе отношения.
Выставка побила все рекорды по числу стран-участниц - 173 государства. Однако общие убытки выставки в Ганновере составили более 2,4 млрд. марок (500 млн. долл.) при 3,4 млрд. вложенных. С этой выставкой фатальным образом совпали европейский чемпионат по футболу и Олимпийские игры в Сиднее, что резко снизило интерес к ней. Из запланированных 40 млн. билетов там были проданы лишь 20 млн.
Специалисты связывают убытки выставки с неучастием США. Отказ американцев впервые за 149 лет от участия во всемирной выставке был мотивирован невозможностью оплатить затребованные оргкомитетом 40 млн. долл. за право постройки павильона.
по материалам rian.ru, .itar-tass.com, en.wikipedia.org
ХХ в е к н ач и н а е т с я
Первая Всемирная Выставка. Лондон 1851
Хрустальный дворец Джозефа Пакстона на Всемирной выставке 1851 года в лондонском Гайд-парке. Первое полностью стеклянное большепролетное сооружение на основе металических конструкций. Предвосхитило даже смелые мечтания Жюля Верна. К нашему счастью простояло до возникновения фотографии:) и сгорело в 1936 году.
Источники:
http://www.krugosvet.ru/articles/94/1009440/1009440a1.htm
http://www.krugosvet.ru/articles/71/1007152/1007152a1.htm
http://expomuseum.com/architecture/
http://www.crystalpalacefoundation.org.uk/
http://www.victorianstation.com/palace.html
http://www.hberlioz.com/London/BL1851Exhibition.html
Всемирная Выставка 1889 года в Париже
Всемирная выставка в Монреале. 1967
Бакминстер Фуллер. Геодезический купол - павильон США.Продолжается феерия металлоконструкций и стекла. Но и появляется и плексиглас - предвестник будущих композитов. Но даже не это главное! Принципиальным здесь является реализация мечтаний многих поколений архитекторов о чистой форме шара. А между делом Фуллер показал все невероятные возможности стержневых пространственных структур, ранее применявшихся в основном в авиастроении.
Отто Фрай. Павильон Германии на всемирной выставке в Монреале 1967 года.
Фуллер оказался в Монреале не одинок. Здесь же засветилась еще одна звезда - Отто Фрай. Его сооружение ещё легче, чем шар и символизирует динамику современной архитектуры. Проще говоря, Фрай заявляет всем: "Архитектуру можно сшить!" И шьет огромные тентовые конструкции. Через тысячелетия после Моисея его походная Скиния получает заново официальную легитимацию в качестве Архитектуры.
Источники:
http://www.archi.ru/foreign/guide/architect_present.html?aid=197&fl=2&sl=1
http://www.arch.mcgill.ca/prof/sijpkes/arch304/D+C2004website/Website-2/page-1.html
Всемирная Выставка в Осаке. 1970
Пожалуй самая продуктивная с точки зрения архитектуры выставка в 20 веке. Мы, студенты 70-х, восхищались и "копировали" почти всем, что было там:) Начнем с того, что генплан делал САМ Кензо Танге . Архитектура старалась выпрыгнуть из своих штанов всеми силами. Тут было изобилие форм, конструкций, текстур и цвета. Глядя на "птички" территории выставки ощущаешь явное дыхание внеземных цивилизаций. А разве это не есть наше будущее?
Источники:
http://en.wikipedia.org/wiki/Expo_"70
http://www.expomuseum.com/1970/
Самым большим "надувательством" занимались японцы и американцы. Они попросту надули свои павильоны, обозначив тем самым всю бренность нашего архитектурного бытия. Но как надули!
Американский павильон.
Architects: Davis - Brody; deHarak, Chermayeff & Geismar (designers)
http://www.columbia.edu/cu/gsapp/BT/DOMES/OSAKA/osaka.html
Павильон группы «Фудзи» на выставке в Осаке. 1970. Архитектор Ютака Мурата.
Площадь фестивалей и павильон Австралии
Канада и Япония.
Международная выставка в Гановере. 2000. Последняя в 20 веке.
Ничего принципиального нового эта выставка не принесла. Даже экстравагантные формы венгерского павильона и Ангар Японии в исполнении тандема знаменитостей 20 века не вызвали ажиотаж. Мир напрягся в ожидании архитектурных сюрпризов 21 века:)
Источники:
http://www.forma.spb.ru/info/news/expo/009/main.shtml
http://www.expomuseum.com/2000/photos/
Павильон Венгрии
Павильон Японии на выставке ЭКСПО 2000 в Гановере. Шигеру Бана совместно с Отто Фраем.
Продолжение следует.