194 2017, №4 (97) Проблемы биологии и медицины
ЛЕКЦИИ
УДК: 615.849.12.-616-001.16
ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ В УСЛОВИЯХ
САМАРКАНДСКОЙ ОБЛАСТИ
Н.О. СОДИКОВ, М.Н. СОДИКОВ, С.Ш. ГАФФОРОВА, З.А. МУМИНОВА, Ф.Н. ТЕМИРОВ
Самаркандский государственный медицинский институт, Республика Узбекистан, г. Самарканд
САМАРҚАНД ОБЛАСТИ ШАРОИТИДА ҚУЁШ РАДИАЦИЯСИНИНГ ОДАМ ОРГАНИЗМИГА
ТАЪСИРИ
Н.О. СОДИКОВ, М.Н. СОДИКОВ, С.Ш. ГАФФОРОВА, З.А. МЎМИНОВА, Ф.Н. ТЕМИРОВ
Самарқанд давлат медицина институти, Ўзбекистон Республикаси, Самарқанд
THE EFFECT ON THE HUMAN BODY OF SOLAR RADIATION IN THE CONDITIONS OF THE
SAMARKAND REGION
N.O. SODIKOV, M.N. SODIKOV, S.SH. GAFFOROVA, Z.A. MUMINOVA, F.N. TEMIROV
Samarkand State Medical Institute, Republic of Uzbekistan, Samarkand
Введение.
Проблема взаимодействия чело-
века и окружающей его среды особенно остро в
регионах с сухим жарким климатом, к которым
относится Узбекистан. Солнечная радиация - это
совокупность солнечной материи и энергии, по-
ступающей на Землю. Энергия распространяется
в виде электромагнитных волн со скоростью 300
тысяч километров в секунду, проходит через ат-
мосферу и достигает Земли за 8 минут. Земная
поверхность находится под воздействием как
прямых, так и рассеянных земной атмосферой,
солнечных лучей. Именно рассеянием в атмосфе-
ре сине-голубых лучей объясняется голубизна
неба в ясный день. Жёлто-оранжевый цвет сол-
нечного диска обусловлен тем, что соответству-
ющие ему волны проходят почти без рассеивания.
Электромагнитный спектр солнечной радиации
состоит из инфракрасной (50%), видимой (41%) и
ультрафиолетовой (9%) частей. Поскольку их
кванты обладают различной энергией, то они ока-
зывают разнообразное действие на человека.
Чрезвычайно велико и гигиеническое значение
солнечной радиации. Его регламентирование
производится согласно СНиП, которые для сол-
нечной радиации составляются с учётом свето-
климатических особенностей различных геогра-
фических зон и учитываются при проектировании
и строительстве различных объектов.
Результаты и обсуждений.
Климат Самар-
канда континентально-субтропический. Высота
солнца летом 74
0
, зимой 30
0
. Число ясных дней
155, сумма часов солнечного сияния 2916, сум-
марная радиация 143,9 ккал /см
2
, средняя темпе-
ратура года +13,4
0
, января –0
0
, июля +26
0
, абсо-
лютный минимум -27
0
, абсолютный максимум
+45
0
.
Среднегодовая скорость ветра 2 м/сек, сум-
ма осадков 328 мм, дней с туманами 14, абсолют-
ная влажность 8,7 мм.рт.ст., относительная влаж-
ность 42%. Главной водной артерией города яв-
ляются река Зарафшан, каналы Даргом, Сиаб,
Шаудар.
Количество солнечной радиации, поступа-
ющей на земную поверхность зависит от широты
места, высоты солнца, облачности и прозрачности
атмосферы. В зимние месяцы высота солнца в
истинный полдень достигает 26°, летом 73°.
От времени восхода и захода солнца зави-
сит и продолжительность дня. Самый ранний вос-
ход солнца 4 ч 30 мин и самый поздний заход 19 ч
31 мин в Самарканде наблюдается 22 июня. В
этот день отмечается самая большая продолжи-
тельность дня 15 ч 1 мин. Наиболее поздний вос-
ход солнца приходится на 7 ч 15 мин, а наиболее
ранний заход на 17 ч 30 мин (22 декабря). Самый
короткий день составляет 9 ч 24 мин. Разность
между самым длинным и самым коротким днем в
Самарканде составляет 5 ч 36 мин.
Высота солнца над горизонтом является
астрономическим фактором, определяющим есте-
ственную освещенность. Продолжительность ее
зависит не только от продолжительности дня, но
и от периода утренних и вечерних сумерек при
отрицательных высотах солнца (от 0 до 18°), ко-
гда оно находится под горизонтом. Эти данные
представляют практический интерес в связи с тем,
что естественная освещенность во время сумерек
достаточна для выполнения многих видов работ
как на открытом воздухе, так и в помещении.
Солнечные лучи, проходя через толщу ат-
мосферы, претерпевают молекулярное рассеяние,
а также рассеяние на частицах атмосферного
аэрозоля. Ряд составных частей атмосферы и
прежде всего водяной пар и озон обусловливают
поглощение солнечной радиации [1].
Состояние атмосферы, ее прозрачность
определяются с помощью коэффициента про-
зрачности (Р). Его значения, приведенные к массе
m при солнечной постоянной 1,38 кВт/м
2
[1], в
Самарканде изменяются от 80 % в декабре до 72
% в июне-сентябре. Повышенные значения Р в
зимне-весенний период обусловлены низким со-
держанием в воздухе водяного пара и аэрозоля. В
летний период содержание в воздухе водяного
Н.О. Содиков, М.Н. Содиков, С.Ш. Гаффорова, З.А. Муминова, Ф.Н. Темиров
Биология ва тиббиёт муаммолари 2017, №4 (97) 195
пара увеличивается, возрастает и количество
аэрозоля, что связано с увеличением мглы, вы-
званной пыльными бурями [2]. Прозрачность ат-
мосферы в этот период оказывается значительно
меньше, чем в холодное полугодие, когда часто
выпадают дожди и очищают атмосферу от раз-
личного рода примесей. В отдельные дни про-
зрачность атмосферы в Самарканде может быть
высокой и значения коэффициентов прозрачности
по сравнению с нормой могут возрастать до
86÷89 %.
Суточный ход прямой солнечной радиации
и ее изменение в течение года зависят от высоты
солнца, прозрачности атмосферы и облачности.
Первым фактором определяется рост часовых
сумм прямой солнечной радиации до полудня и
последующее их уменьшение к вечеру. Средине
часовые суммы прямой солнечной радиации в
истинный полдень изменяются в течение года в
Самарканде от 0,75 МДж/м2 в декабре до 2,6
МДж/м2 в июле высокое стояние солнца, безоб-
лачное небо обеспечивают большой приток сол-
нечной радиации к земной поверхности в летние
месяцы. В холодное полугодие облачность значи-
тельно снижает приток прямой солнечной радиа-
ции. Интересно отметить, что в Самарканде в
осенние месяцы (октябрь) часовые суммы прямой
солнечной радиации выше, чем весной (апрель),
объясняется это небольшой повторяемостью об-
лачности в осенний период по сравнению весен-
ним.
Часовые суммы рассеянной радиации, так
же, как и прямой, растут от утренних часов к по-
лудню, затем следует их уменьшение. В годовом
ходе наибольшие часовые суммы рассеянной ра-
диации отмечаются весной, так как в это время в
Самарканде наблюдается наибольшая облачность.
В дневные часы в апреле рассеянная радиация
достигает (1,05÷1,09) МДж/м
2
и по своим значе-
ниям близка к прямой солнечной радиации
(1,09÷1,13 МДж/м
2
). Часовые и дневные суммы
суммарной радиации приводятся в табл. 5 прило-
жения.
Месячные суммы прямой солнечной радиа-
ции, поступающей на горизонтальную поверх-
ность, растут от 92 МДж/м
2
в декабре до 637
МДж/м
2
в июле. Средние месячные суммы пря-
мой солнечной радиации, поступающей на пер-
пендикулярную поверхность, зимой на 175
МДж/м
2
, а летом на 255 МДж/м
2
выше, чем сум-
мы солнечной радиации, поступающей на гори-
зонтальную поверхность.
Средние месячные суммы рассеянной ради-
ации в зимний период по своим значениям близки
к суммам прямой солнечной радиации, а в январе
даже несколько превышают их. Весной и летом
рассеянная радиация примерно в три-четыре раза
меньше прямой. Ее максимум в годовом ходе
наблюдается в апреле (247 МДж/м
2
), к лету с
уменьшением облачности ее значение уменьша-
ется.
Средние месячные суммы прямой радиации
в условиях ясного неба в зимние месяцы на 466
МДж/м
2
, а в летние на 622 МДж/м
2
(156 выше),
чем в реальных условиях. Суммы рассеянной ра-
диации, наоборот, меньше.
При ясном состоянии неба наибольшие
средние месячные суммы прямой солнечной ра-
диации в Самарканде отмечаются в период с мая
по июнь, когда прозрачность атмосферы
наибольшая в связи с выпадением частых дождей.
Годовая сумма прямой солнечной радиации на
горизонтальную поверхность составляет 3940
МДж/м
2
.
Инсоляцией (на латыни in solo – выставляю
на солнце) называется облучение поверхности
параллельных пучком лучей, которые берут свое
начало с направления источника света. В нашем
случае источником света всегда является Солнце.
Инсоляция значительно отличается в разных точ-
ках поверхности Земли. В южных районах нашего
региона инсоляция значительно выше чем в сред-
ней полосе или на севере страны. Для сравнения
приведем суммарные годовые значения инсоля-
ции для различных регионов земного шара: Евро-
па (1000÷1800) кВт×ч/м2; Центральная Африка
примерно 2300 кВт×ч/м
2
, Ближний Восток 2000
кВт*ч/м*
2
, Средняя Азия 1800 кВт*ч/м*
2
, Сезон-
ные колебания значений месячной инсоляции
увеличиваются, чем ближе к одному из полюсов
Земли. Подобные сезонные колебания инсоляции
были бы мало ощутимы, будь ось Земли перпен-
дикулярна орбите вращения Земли вокруг Солн-
ца. И тогда такие колебания инсоляции зависели
бы лишь от расстояния до Солнца. Но реально
земная ось составляет угол в 23° с плоскостью
орбиты Земли, и это вносит существенные сезон-
ные колебания в инсоляцию конкретной области
Земли. Согласно таблице, инсоляция летом и зи-
мой отличается весьма значительно. Если сравни-
вать значения инсоляции на разных широтах 21
июня, то можно заметить, что инсоляция колеб-
лется в пределах (370÷512) Вт*ч/м*2, т.е. не
очень сильно.
Суммарная (прямая и рассеянная) солнечная радиация на горизонтальную поверхность при действи-
тельных условиях облачности, МДж/м
2
Республика, край, область
Месяцы
пункт
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Самарканд
222 263 373 524 708 825 854 784 620 423 243 189
Воздействие на организм человека солнечной радиации в условиях Самаркандской области
196 2017, №4 (97) Проблемы биологии и медицины
Солнечная радиация на верхней границе атмосферы (Вт×ч/м
2
в сутки)
Широта, ºс.ш.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
21 июня
370 410
440
460
475
471
465
481
502
512
21 декабря
401 344
288
214
152
85
24
00
00
00
Среднегодовое значение
404 399
384
354
318
275
222
195
176
168
А вот 21 декабря ситуация совершенно
иное-значение инсоляции колеблется от 0 до 401
Вт*ч/м*2. Т.е. зимой, чем выше широта, тем зна-
чительней разница с летним значением инсоля-
ции. В декабре между северной и южной широты
имеет максимальное отличие. Вследствие этого
инсоляция сильно различается в зависимости от
времени года и географического положения. Об
этом не стоит забывать при использовании ВИЭ
на основе солнечных батарей.
Как защититься от солнечной радиации:
Инфракрасная составляющая солнечного излуче-
ния - это вожделенное тепло, которого жители
средних и северных широт с нетерпением ожида-
ют все остальные сезоны года. Солнечной радиа-
цией как оздоровительным фактором, пользуются
как здоровые, так и больные.
Однако, нельзя забывать, что тепло так же,
как и ультрафиолет, относится к очень сильным
раздражителям. Злоупотребление их действием
может привести к ожогу, общему перегреву орга-
низма, и даже к обострению хронических заболе-
ваний. Принимая солнечные ванны, следует при-
держиваться проверенных жизнью правил. Осо-
бенно осторожно следует загорать в ясные сол-
нечные дни. Грудным детям и пожилым людям,
больным с хронической формой туберкулёза и
проблемами с сердечно-сосудистой системой,
следует довольствоваться рассеянным солнечным
излучением в тени. Этого ультрафиолета, вполне
достаточно для удовлетворения нужд организма.
Даже молодым людям, не имеющих особых
проблем со здоровьем, следует предусмотреть
защиту от солнечной радиации.
Сейчас появилось движение, активисты ко-
торого выступают против загара. И не напрасно.
Загорелая кожа, несомненно, красива. Но мела-
нин, вырабатываемый организмом (то что мы
называем загаром-эритемой) - это его защитная
реакция на воздействие солнечного излучения.
Есть даже сведения, что загар укорачивает жизнь,
так как радиация имеет кумулятивное свойство -
она накапливается в течении всей жизни.
Если дело обстоит так серьёзно, следует
скрупулёзно соблюдать правила, предписываю-
щие как защититься от солнечной радиации:
строго ограничивать время для загара и
делать это лишь в безопасные часы;
находясь на активном солнце, следует но-
сить широкополую шляпу, закрытую одежду,
солнцезащитные очки и зонт;
использовать только качественный солн-
цезащитный крем.
Выводы.
1. Во все ли времена года солнеч-
ная радиация опасна для человека? Количество
поступающего на землю солнечного излучения
связано со сменой времён года. На средних широ-
тах летом оно на 25% больше чем зимой. На эква-
торе этой разницы нет, но по мере роста широты
места наблюдения — это различие возрастает.
Это происходит из-за того, что наша планета по
отношению к солнцу наклонена под углом в 23,3
градуса. Зимой оно находится низко над горизон-
том и освещает землю лишь скользящими лучами,
которые меньше прогревают освещаемую по-
верхность. Такое положение лучей вызывает их
распределение по большей поверхности, что сни-
жает их интенсивность по сравнению с летним
отвесным падением. 2. Кроме того, наличие
острого угла при прохождении лучей через атмо-
сферу, «удлиняет» их путь, заставляя терять
большее количество тепла. Это обстоятельство
снижает воздействие солнечной радиации зимой.
3. Солнце - звезда, являющаяся для нашей плане-
ты источником тепла и света. Она «управляет»
климатом, сменой времён года и состоянием всей
биосферы Земли. И только знание законов этого
могучего воздействия, позволит использовать
этот живительный дар на благо здоровья людей.
Литература:
1.
Авакян С. В., Воронин Н. А. О возможном фи-
зическом механизме воздействия солнечной и
геомагнитной активности на явления в нижней
атмосфере //Исследование Земли из космоса. –
2007. – №. 2. – С. 28-33.
2.
Воробьев А., Пучков Л. Человек и биосфера:
вхождение в техносферу. – Litres, 2017.
3.
Пивоварова З.И., Стадник В.В. Климатические
характеристики солнечной радиации как источ-
ника энергии на территории СССР. -Л., Гидроме-
теоиздат, 1988.
4.
Семенова M. X., Тлеубай A. T. Основы без-
опасности жизнедеятельности. – 2007.
5.
Журнал "ГЕО". №11, ноябрь 1999г. Статья
Ханне Тюгель "Гигаватты солнечного электриче-
ства".
6.
Ильин Л.А., Кириллов В.Ф., Коренков И.П.
Радиационная гигиена: учеб. для вузов. – М.:
ГОЭТАР_Медиа, 2010, 384 с.
