Количество и интенсивность солнечной радиации, которую получает место или водоем, зависит от множества факторов. Эти факторы включают широту, время года, время суток, облачность и высоту. Не вся радиация, испускаемая Солнцем, достигает поверхности Земли. Большая его часть поглощается, отражается или рассеивается в атмосфере. На поверхности солнечная энергия может поглощаться непосредственно от солнца, это называется прямым излучением, или от света, который рассеивается при попадании в атмосферу, что называется непрямым излучением ¹ .

Как измеряется солнечная радиация?

Солнечное излучение измеряется длинами волн или частотой. Поскольку свет распространяется в волне, длина волны определяется как расстояние от пика до пика и измеряется в нанометрах (нм). Частота определяется как длина волны в циклах в секунду и выражается в герцах (Гц).Полосы с более короткими длинами волн производят более высокие частоты. Аналогично, чем длиннее длина волны, тем больше времени потребуется для завершения цикла, что дает более низкую частоту ¹ .

Энергия длины волны увеличивается с частотой и уменьшается с увеличением длины волны ¹⁶ . Другими словами, более короткие волны более энергичны, чем более длинные. Это означает, что ультрафиолетовое излучение более энергично, чем инфракрасное излучение. Из-за этой дополнительной энергии более короткие волны имеют тенденцию причинять больший вред, чем более длинные волны ¹⁶ .Чем больше энергии имеет длина волны, тем легче разрушить молекулу, которая ее поглощает. Ультрафиолетовый свет (обладающий самой высокой энергией) может вызвать повреждение ДНК и других важных клеточных структур ¹⁶ .

Что такое электромагнитный спектр?

Электромагнитный спектр охватывает все виды излучения ⁵ . Часть спектра, которая достигает Земли от Солнца, составляет от 100 нм до 1 мм. Этот диапазон разбит на три диапазона: ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучение.Ультрафиолет содержит волны с длиной волны 100-400 нм. Видимый свет находится в диапазоне 400-700 нм, а инфракрасный свет имеет длины волн от 700 нм до более 1 мм ¹ . В видимом спектре света цвета определяются длиной. Более длинные волны кажутся красными, а более короткие — синими / фиолетовыми, поскольку они находятся ближе к ультрафиолетовому спектру ⁵ .

Ультрафиолетовое излучение

Ультрафиолетовое излучение можно разделить на три диапазона длин волн: УФ-А, УФ-В и УФ-С. Ультрафиолетовое излучение всех длин волн может напрямую влиять на ДНК водных обитателей, а также создавать вредные фотохимические вещества ¹ . Чем короче длина волны, тем больший ущерб она может нанести.

UV-C включает длины волн от 100 до 280 нм.Этот диапазон излучения составляет всего 0,5% от всей солнечной радиации, но он может нанести наибольший ущерб организмам. Однако большая часть этого коротковолнового излучения поглощается стратосферными газами (озоном) и очень мало достигает поверхности ⁹ .

UV-B (280–320 нм) — это энергетическая фотоактивирующая полоса излучения, которая лишь частично поглощается в стратосфере ¹ .Этот диапазон излучения известен тем, что вызывает рак кожи у людей и может нарушать фотосинтез у многих растений ¹⁶ . Глубина проникновения УФ-В в воду зависит от мутности и химического состава воды. УФ-B достигает большей глубины в соленой воде, чем в пресной, и может достигать 20 м от поверхности океана ^1,9 .

УФ-А (320-400 нм) имеет меньшую энергию, чем УФ-В, и не поглощается озоном в атмосфере. Однако с поверхности он может быть заблокирован облачным покровом ⁹ .УФ-A также называется черным светом и известен своей способностью вызывать флуоресценцию в некоторых материалах ³⁷ . Хотя он хуже впитывается водой, он может проникать глубже, чем УФ-В или УФ-С ¹ . УФ-А вызывает солнечные ожоги у людей. Он также более ингибирует фотосинтез, чем УФ-В ¹ . Исследования показали, что УФ-А может значительно снизить фотосинтез более чем на 70% ⁶ . Это связано с тем, что УФ-А снижает эффективность транспорта электронов, что, в свою очередь, снижает фотосинтетическое производство.

Ультрафиолетовое излучение и фитопланктон

Фитопланктон — это микроскопические организмы, которые обитают в воде и используют фотосинтез для преобразования солнечного света в энергию ¹⁶ . Эти организмы используют углекислый газ и производят кислород в качестве побочного продукта фотосинтеза, как и растения ¹⁷ . Ультрафиолетовый свет может замедлить этот процесс в фитопланктоне. УФ-А и УФ-В излучения подавляют фотосинтетическое производство, тем самым снижая потребление углекислого газа и выход кислорода. В условиях естественного солнечного света УФ-А и УФ-В могут уменьшить фотосинтез более чем на 8% ⁴¹ .

Этот эффект может быть пагубным не только для фитопланктона. Эти одноклеточные растения ответственны за большую часть переноса углерода между атмосферой и океаном, процесс, известный как «биологический углеродный насос» ¹⁷ . Большая часть океанической жизни под поверхностью зависит от фитопланктона, прямо или косвенно потребляя его ¹⁷ .Фитопланктон также способствует образованию «морского снега» — мертвого органического материала, который падает на дно океана в качестве топлива для глубоководных организмов. Когда ультрафиолетовое излучение снижает фотосинтетическое производство фитопланктона, оно отрицательно сказывается на мировом углеродном цикле и морской пищевой цепи ¹⁶ .

Инфракрасный свет

Инфракрасный свет находится на противоположной стороне спектра от ультрафиолетового.Это излучение имеет длину волны> 700 нм и обеспечивает 49,4% солнечной энергии ⁹ . Инфракрасное излучение легко поглощается молекулами воды и углекислого газа и преобразуется в тепловую энергию ¹⁰ . Более длинные волны вызывают тепло, возбуждая электроны в веществах, которые их поглощают. Таким образом, инфракрасное излучение вызывает нагревание поверхности Земли. Инфракрасный свет отражается больше, чем УФ или видимый свет из-за его большей длины волны ¹⁰ . Это отражение позволяет инфракрасному излучению передавать тепло между поверхностью, водой и воздухом.

В водоеме инфракрасный свет может достигать только определенного расстояния от поверхности. 90% инфракрасного излучения поглощается на первом метре поверхности воды, и только 1% может достигать двух метров в чистой воде ¹ . Вот почему поверхность большинства водоемов теплее глубины.

Что такое фотосинтетически активная радиация?

Фотосинтетически активное излучение (ФАР) — это диапазон длин волн света, который лучше всего подходит для фотосинтеза.Фотосинтез — это процесс, который требует световой энергии и оптимально протекает в диапазоне от 400 до 700 нанометров (нм) ¹ . Этот диапазон также известен как видимый свет.

Видимый свет охватывает электромагнитный спектр от видимого синего / фиолетового до красного. Синий свет имеет более высокую энергию и более короткую длину волны, чем зеленый или красный свет. Красный свет имеет самую низкую энергию в видимом спектре ¹² .Когда видимый свет достигает Земли, поверхность будет поглощать или отражать волны различной длины, создавая видимый цвет. Длина волны, отраженная поверхностью, имеет цвет, который кажется ¹² . Если поверхность отражает все видимые длины волн, она будет казаться белой ¹² .

Большинство растений кажутся зелеными, поскольку хлорофилл в их клетках отражает зеленый свет ⁸ . Вода часто кажется синей, поскольку этот цвет проникает глубже всего, прежде чем впитаться. ¹ .Находясь на суше, растения используют для фотосинтеза почти весь видимый диапазон. Однако даже под водой, когда доступен только синий свет, фотосинтез все равно может происходить.

Почему важны солнечная и фотосинтетически активная радиация?

Солнечное излучение обеспечивает тепло, свет и энергию, необходимые для всех живых организмов. Инфракрасное излучение обеспечивает теплом все места обитания, на суше и в воде ²⁴ . Без солнечной радиации поверхность Земли была бы примерно на 32 ° C холоднее ²⁵ .

Свет также обеспечивается солнечным излучением. Хищники не смогли бы эффективно охотиться на добычу без солнечного света, а жертва не могла бы использовать преимущества темных областей, если бы хищники были адаптированы к темным местам обитания ¹ . Человеческие глаза адаптированы к видимому спектру, хотя некоторые другие виды могут видеть ультрафиолетовый свет в дополнение к цветам ²⁶ .

В частности, важен уровень фотосинтетически активной радиации (ФАР), которую получает область. Это связано с тем, что разные растения реагируют на разные длины волн PAR ¹ . Большинство растений отражают зеленые волны, поглощая остальную часть видимого светового спектра. Кроме того, тенистые растения реагируют на более низкие уровни PAR, в то время как солнечные растения собирают PAR более эффективно при более высоких уровнях освещенности ⁷ . Другими словами, по мере увеличения солнечного излучения (интенсивности) солнечные растения подвергаются более высокому уровню фотосинтеза.Листья подсолнечника маленькие и толстые, со специальными ячейками, обеспечивающими более высокие показатели ²⁰ . Затененные растения проводят фотосинтез при более низком уровне интенсивности излучения. Их листья тоньше, длиннее и содержат меньше клеток хлорофилла. Это облегчает фотосинтез в условиях низкой освещенности ²⁰ .

Хотя основным преимуществом фотосинтеза является энергия для растений, он дает и другие важные результаты. Кислород является побочным продуктом фотосинтеза ¹ .Этот процесс обеспечивает производство большего количества кислорода, чем потребляется организмами в окружающей среде. Если фотосинтез не производит достаточно растворенного кислорода под водой, он может создать аноксические условия, в которых рыба и другие организмы не могут жить ¹ . Фотосинтез также потребляет углекислый газ, тем самым снижая уровень углекислого газа в воздухе и воде ¹ .

Солнечное излучение

Солнечное излучение — это интенсивность, с которой радиация проникает в атмосферу Земли. Соответствующий способ подумать о солнечном излучении — это посмотреть на разницу между 20-ваттной лампочкой и 100-ваттной лампочкой. Оба излучают видимый свет с одинаковыми длинами волн, но яркость и интенсивность сильно различаются. Лампа мощностью 100 ватт имеет более высокую интенсивность или освещенность. Солнечное излучение — это количество лучистого потока на площади, которое измеряется в ваттах на квадратный метр (Вт / м²) ⁹ .

Что влияет на солнечное излучение?

Солнечное излучение, получаемое конкретным местом или водоемом, зависит от высоты над уровнем моря, угла наклона солнца (в зависимости от широты, сезона и времени суток) и рассеивающих элементов, таких как облака ⁹ . Чем выше высота, тем короче путь от атмосферы. Это может означать более высокую освещенность, но не более высокие температуры. Эта интенсивная радиация способствует засушливому климату, а более разреженный воздух означает, что больше ультрафиолетового излучения достигает поверхности на этих высотах.

Чем ниже угол наклона солнца, тем большее количество озона свет должен пройти через ⁹ . Это также фактор ультрафиолетового излучения. Озон поглощает ультрафиолетовый свет и может снизить интенсивность излучения.

Угол наклона солнца зависит от широты, времени года и времени суток. Расстояние, которое должно пройти излучение, будет минимальным, когда солнце находится прямо над головой.Вот почему годовая чистая солнечная освещенность над экватором больше, чем над северными и южными широтами. Солнечное излучение будет уменьшаться по мере отклонения полушария от солнца.

В течение дня угол наклона солнца к любому заданному месту будет уменьшаться от восхода до полудня, а затем увеличиваться до захода солнца. Под большими углами (утром и вечером) солнечное излучение должно проходить через большую часть атмосферы, что снижает его освещенность. Вот почему солнечный свет вечером кажется менее интенсивным, чем в полдень.

Облачность и загрязнение воздуха также могут снизить количество радиации, достигающей поверхности Земли. Облака и аэрозоли в атмосфере могут рассеивать и поглощать все диапазоны излучения ⁹ . По мере увеличения облачности угол падения солнца становится менее важным при измерении освещенности. Это связано с увеличением диффузии (рассеяния) излучения ¹⁰ . Увеличенная облачность уменьшает освещенность, из-за чего солнечный свет становится менее интенсивным. В наши дни солнечная радиация все еще достигает поверхности Земли, просто с меньшей освещенностью.В этих условиях люди могут обгореть на солнце, не осознавая последствий, пока не станет слишком поздно.

Тепло, температура и солнечное излучение

Солнечный свет отвечает за нагревание Земли, океанов и атмосферы за счет инфракрасного излучения. И вода, и земля отражают часть этого излучения, чтобы нагреть атмосферу или другие объекты, соприкасающиеся с поверхностью. Чем темнее объект или поверхность, тем быстрее они поглощают свет и нагреваются. ³¹ .

Температура воздуха

Температура воздуха косвенно зависит от солнечной радиации.Хотя сам воздух не поглощает инфракрасное излучение, он получает тепло от поверхности Земли. Этот эффект возникает за счет теплопередачи за счет теплопроводности и конвекции ³¹ .

Земля поглощает инфракрасное излучение и преобразует его в тепловую энергию. Поскольку поверхность поглощает тепло от солнца, она становится теплее окружающей атмосферы. Затем тепло передается посредством теплопроводности (контакта) от более теплой Земли к более холодной атмосфере ²⁴ .Сам по себе воздух плохо проводит тепло, поэтому конвекция или подъем и падение теплого и холодного воздуха нагревает остальную атмосферу, не контактирующую с поверхностью ³¹ . Поднимающийся теплый воздух часто называют термиком. По мере того, как нагретый воздух поднимается, более холодный воздух опускается на поверхность, где продолжается процесс конвекции.

Поверхность Земли также отражает часть инфракрасного излучения обратно в воздух. Это отраженное излучение может улавливаться и поглощаться газами в атмосфере или повторно излучаться обратно на Землю ²⁵ .Этот процесс называется парниковым эффектом. Без парникового эффекта средняя температура поверхности Земли была бы около -18 ° C вместо нынешних + 18 ° C ²⁵ .

Температура воды

Инфракрасный свет солнца поглощается водоемами и преобразуется в тепловую энергию. Это низкоэнергетическое излучение возбуждает электроны и нагревает верхний слой воды.Почти все инфракрасное излучение поглощается в пределах одного метра от поверхности ¹ . Затем это тепло передается на большие глубины за счет движения ветра и конвекции ¹ . Хотя тепло медленно передается через толщу воды, оно часто не достигает самого дна. Это связано с расслоением водной толщи.

В океане и многих озерах вода может расслаиваться или образовывать отдельные слои воды. Эти слои отличаются своей температурой, плотностью и часто разной концентрацией растворенных веществ (например, соли или кислорода).Различные слои воды разделены крутыми градиентами температуры, известными как термоклины ¹ . Даже при конвекции и ветре большей части солнечного тепла трудно преодолеть эти препятствия. Вместо этого нижний слой воды будет оставаться около 4 ° C, в то время как температура поверхностной воды будет колебаться как суточно (ежедневно), так и сезонно ¹ .

Что такое фотосинтез?

Фотосинтез — это процесс, при котором растения и другие организмы, также известные как фотоавтотрофы, используют энергию солнечного света для производства глюкозы.Этот процесс может происходить как на суше, так и под водой ¹⁸ .

Глюкоза — это разновидность сахара, которая позже превращается в аденозинтрифосфат (АТФ) посредством клеточного дыхания ³ . АТФ — это молекула, несущая энергию, которая используется в метаболических реакциях живых организмов. Эта молекула необходима почти для всех организмов ⁴ . Фотоавтотрофы используют солнечный свет, шесть молекул углекислого газа и двенадцать молекул воды для производства одной молекулы глюкозы, шести молекул кислорода и шести молекул воды.Эта реакция снижает уровень углекислого газа в воздухе или воде, производя глюкозу для АТФ.

Фотосинтез может происходить под водой, пока доступно достаточно света. В океане значительное количество фотосинтетически активной радиации можно обнаружить на глубине до 200 м от поверхности ²⁹ . В этой эвфотической зоне (зоне солнечного света) может происходить фотосинтез. Для этого процесса требуется только свет, углекислый газ и вода ¹⁸ . Пока фотосинтезирующий организм на суше или под водой имеет достаточно этих молекул, он может производить глюкозу и кислород.

Фотосинтез и температура

Фотосинтез — это серия химических реакций, которые происходят с помощью ферментов. Ферменты являются катализаторами биологических процессов и помогают ускорить химические реакции ¹¹ . Фотосинтез также требует тепла, чтобы активировать процесс. Поскольку тепло увеличивает кинетическую энергию (заставляя реагенты чаще сталкиваться друг с другом), более высокая температура может ускорить химические реакции в дополнение к инициированию процесса ¹¹ .

Хотя повышенная температура может ускорить фотосинтез, слишком много тепла может быть вредным ¹¹ . При определенной температуре ферменты денатурируются и теряют свою форму. Денатурированные ферменты больше не ускоряют химические реакции, а вместо этого замедляют фотосинтез. Таким образом, температура является важным фактором фотосинтетического производства, как для активации, так и для поддержания процесса. Вот почему существуют разные оптимальные температуры фотосинтеза для разных организмов ¹ .

Как мутность влияет на подводный фотосинтез?

Мутность — это отсутствие прозрачности воды, вызванное наличием взвешенных частиц ¹ . Эти частицы поглощают солнечный свет и могут вызывать отражение света от частиц в воде. Чем больше частиц присутствует в воде, тем меньше фотосинтетически активной радиации будут получать растения и фитопланктон. Эта потеря солнечного света снижает скорость фотосинтеза. Если фотосинтетическое производство ограничено, уровень растворенного кислорода в воде снизится ¹³ .Кроме того, помутнение может нанести значительный ущерб водной среде обитания из-за поглощения инфракрасного излучения и повышения температуры воды выше нормального уровня.

Почему для фотосинтеза нельзя использовать УФ или инфракрасный свет?

Видимый свет — единственная полоса света в спектре, которая считается фотосинтетически активной. Он обладает идеальным количеством энергии для возбуждения электронов, необходимых для начала фотосинтеза, а не для повреждения ДНК или разрыва связей.

Ультрафиолет нельзя использовать для фотосинтеза, потому что он имеет слишком много энергии. Эта энергия разрывает связи в молекулах и может разрушить ДНК и другие важные структуры организмов ⁸ . Когда растения и другие фотоавтотрофы пытаются использовать УФ-А (320-400 нм) для фотосинтеза, эффективность переноса электронов снижается, что, в свою очередь, снижает скорость фотосинтеза ⁶ . С другой стороны спектра инфракрасный свет не содержит много энергии. Недостаточная энергия не возбуждает электроны в молекулах в достаточной степени, чтобы их можно было использовать для фотосинтеза.Инфракрасный свет преобразуется в тепловую энергию вместо ⁸ .

Типичные уровни солнечной радиации

Уровни солнечной радиации зависят от времени суток и угла наклона Солнца к Земле. Этот угол зависит от широты и сезона. Чем больше угол наклона солнца, тем больше озона должен пройти солнечный свет, чтобы достичь поверхности ⁹ . Помимо угла наклона солнца, на уровень радиации могут влиять атмосферные условия. Облачный покров, загрязнение воздуха и дыра в озоновом слое — все это изменяет количество солнечной радиации, которая может достигать поверхности.Все эти факторы вызывают различия в типичных уровнях излучения.

Ежедневные колебания

На большей части поверхности Земли принимаемое солнечное излучение измеряется солнечной радиацией. Освещенность будет увеличиваться от восхода до полудня, а затем уменьшаться до заката ³⁶ . Полученные пиковые уровни солнечной энергии будут варьироваться в зависимости от широты и сезона ¹⁵ .

Как видно на графике слева, у экватора самая крутая кривая солнечного излучения, что дает ему самые короткие периоды восхода и захода солнца. К тому же продолжительность дня не сильно меняется в течение года. Это происходит потому, что угол наклона Солнца не сильно колеблется над экватором.

Полушарие, наклоненное к солнцу, достигло бы такого же пикового уровня излучения, что и экватор, но с более плавными изгибами, что означает более длинные восходы и закаты. В этом полушарии в целом будут более длинные дни.Противоположное полушарие (наклоненное от Солнца) будет иметь более короткие восходы и закаты, а также более короткие периоды дневного света ¹⁵ .

На географических Северном и Южном полюсах (90 ° широты) солнечное излучение, кажется, остается постоянным в течение одного дня ¹⁵ . Это потому, что полюса являются точкой вращения Земли. Хотя суточные значения, кажется, не меняются, уровень солнечной радиации, получаемой на полюсах, будет медленно изменяться в течение года.

Ежемесячные колебания

Уровни солнечной радиации зависят от близости к солнцу и угла наклона солнца. Таким образом, разные области земного шара имеют разные типичные уровни радиации в каждый сезон. На экваторе типичная солнечная радиация довольно постоянна круглый год ¹⁵ . Есть небольшие колебания, но нет резких скачков или падений. В Северном полушарии радиация увеличивается с течением года, пока не достигнет пика примерно в июне или июле. Затем уровни радиации медленно снижаются в течение остальной части года ¹⁴ .В Южном полушарии уровни радиации противоположные. В начале года уровни высоки, а затем медленно опускаются до самой низкой точки примерно в июне. После июня они снова начинают расти до конца года ¹⁴ .

Дыра в озоновом слое

Озон — это молекулярный газ, состоящий из трех атомов кислорода (O ₃ ).Этот газ помогает защитить Землю, поскольку он поглощает большую часть солнечного ультрафиолетового излучения. Большая часть УФ-С, большая часть УФ-В и примерно половина УФ-А поглощается кислородом и озоном в озоновом слое. Этот слой в основном находится в стратосфере на высоте от 10 до 50 км над поверхностью Земли.

«Дыра в озоновом слое» находится в атмосфере над Антарктикой. Эта область не полностью лишена озона, но вместо этого представляет собой участок атмосферы со значительно более низким уровнем озона, чем обычно ²⁷ .Хотя причина разрыва иногда является предметом споров, исследования показали, что озон разрушается, когда он вступает в реакцию с хлором, азотом, водородом или бромом ²⁷ . Когда эти химические вещества попадают в атмосферу, они могут удалить присутствующий озон. Независимо от причины, дыра в озоновом слое позволяет большему количеству УФ-излучения достигать Земли. Если увеличение УФ-излучения становится чрезмерным, оно может быть вредным как для наземных, так и для водных сред обитания ²⁷ .

Последствия необычных уровней

Необычно высокий или низкий уровень солнечного света может вызвать проблемы как на суше, так и на воде. Слишком много ультрафиолетового света может вызвать необратимое повреждение ДНК и важных фотосинтетических структур, а слишком большое количество инфракрасного света может вызвать перегрев ¹ . Повреждение ДНК вызывается УФ-В излучением. В то время как большинство живых клеток адаптировались и могут восстанавливать простые повреждения, повышенное воздействие ультрафиолетового излучения может привести к необратимой мутации клеток или их гибели ¹⁶ .

В пасмурные дни или если ранее солнечное место затеняется, фотосинтетическое производство может быть остановлено.Это не только останавливает производство кислорода, но и увеличивает потребление кислорода за счет дыхания растений ¹ . Уменьшение инфракрасного света также охладит затемненную поверхность или водоем, который, в свою очередь, охладит окружающий воздух.

Вода

Когда вода подвергается воздействию чрезмерного количества солнечного света, инфракрасное излучение нагревает воду.Чем теплее вода в организме, тем быстрее будет испарение. Это может снизить уровень воды и поток воды. Кроме того, теплая вода не может удерживать столько растворенного кислорода, как холодная. Это означает, что в более теплой воде для водных организмов доступно меньше растворенного кислорода ²¹ . Слишком много инфракрасного света также может вызвать денатурирование ферментов, используемых в фотосинтезе, что может замедлить или остановить процесс фотосинтеза ¹¹ .

На другой стороне спектра излучение может быть ограничено пасмурными днями, теневыми источниками или низкими углами наклона солнца.Если солнечное излучение ниже обычного в течение длительного периода времени, фотосинтез может уменьшиться или полностью прекратиться. Без солнечного света фитопланктон и растения будут потреблять кислород, а не производить его. Эти условия могут вызвать резкое падение уровня растворенного кислорода в воде, что может привести к гибели рыбы ²⁰ .

Земля

Как и в воде, уровни земной радиации могут быть ограничены пасмурной погодой ²⁰ .Это особенно важно для растений, поскольку фотосинтетический процесс и физиология растений в целом зависят от солнечного света.

Устьица — это поры на внешнем слое листьев растений. Они открываются в присутствии солнечного света и пропускают воду, углекислый газ и кислород в растение ²² . Затем эти молекулы используются для производства глюкозы посредством фотосинтеза. В холодные бессолнечные дни устьица закрываются, потому что солнечной энергии не хватает для продолжения фотосинтеза. ²³ .Слишком много яркого солнечного света также может остановить фотосинтез, поскольку устьица закрываются в солнечные, жаркие и засушливые дни, чтобы предотвратить потерю воды. ²³ .

Солнечный свет может влиять не только на открытие и закрытие устьиц растений. В то время как у некоторых растений есть специализированные белки, защищающие их от солнечных ожогов, у других их нет, а интенсивное солнечное излучение может повредить их листья ³² . У растений, которые не приспособлены к полному или интенсивному солнечному свету, например хосты или рододендроны, может развиться тепловой стресс.Многие растения, в том числе тенистые, подвержены ожогу листьев, когда части растения погибают из-за чрезмерной потери воды из-за транспирации ³³ . Помимо замедления или остановки фотосинтеза, тепловой стресс и ожог листьев могут сделать растения более восприимчивыми к болезням или нашествиям насекомых.

Сколько света?

Сколько света производит солнце? Это сложный вопрос, поскольку есть разные способы учитывать и измерять свет. Есть яркость (проецируемая мощность) и видимый свет, которые можно измерить как яркость (яркость) или освещенность (падающий свет). Яркость и освещенность применимы только к длинам волн в диапазоне видимого света ³⁷ . Солнечный свет обычно определяется в единицах яркости, поскольку только половина солнечного излучения, которое достигает Земли, является видимым светом, но все излучение обеспечивает энергию.

Энергия излучения может быть измерена в джоулях, хотя чаще ее измеряют как поток излучения или мощность излучения, которая выражается как энергия во времени. Базовая единица измерения мощности — ватт (джоули в секунду). Солнце излучает 384 600 000 000 000 000 000 000 000 000 ватт (3,846 x 10 ²⁶ Вт) ³⁸ . Для сравнения: в среднем лампа накаливания потребляет 40-100 Вт. Эта энергия излучается Солнцем в сфере, из которой некоторые упадут на Землю. Энергия, которая достигает Земли, измеряется как солнечное излучение (энергия в секунду на квадратный метр).Учитывая расчетную мощность излучения Солнца, интенсивность солнечной энергии, которая достигает верхних слоев атмосферы Земли (прямо обращенных к Солнцу), составляет 1 360 Вт / м² ³⁹ .

Уровень освещенности, который достигает поверхности, может варьироваться в зависимости от эллиптической орбиты Земли, солнечных вспышек и количества атмосферы, через которую должна пройти радиация (из-за угла наклона Солнца к поверхности или имеющегося облачного покрова).2), которая является единицей СИ для освещенности. Под прямыми солнечными лучами, когда солнце находится в зените (прямо над головой), измеренное значение в люксах может достигать 130 000 ⁴⁰ . В самые солнечные дни (без прямого освещения) освещенность обычно составляет 10 000-25 000 люкс. В пасмурный день падающий свет может достигать только 1000 люкс, а в сумерках — 10 люкс ⁴⁰ . Чем больше угол наклона солнца, тем ниже будет люкс, поскольку люмен распространяется на большую площадь. Освещенность важно учитывать при оценке фотосинтетически активной радиации.

Сколько света на самом деле достигает поверхности Земли?

Солнечное излучение должно пройти через множество барьеров, прежде чем достигнет поверхности Земли. Первый барьер — это атмосфера. Около 26% солнечной энергии отражается или рассеивается обратно в космос облаками и частицами в атмосфере ³⁴ . Еще 18% солнечной энергии поглощается атмосферой.Озон поглощает ультрафиолетовое излучение, а углекислый газ и водяной пар могут поглощать инфракрасное излучение ³⁴ . Остальные 56% солнечной радиации способны достигать поверхности. Однако часть этого света отражается от снега или других ярких поверхностей земли, поэтому только 48% могут быть поглощены землей или водой ³⁶ . Примерно половина излучения, достигающего поверхности, составляет видимый свет, а половина — инфракрасный свет ¹ . Эти проценты отражения и поглощения могут варьироваться в зависимости от облачности и угла наклона солнца.В пасмурную погоду до 70% солнечной радиации может поглощаться или рассеиваться атмосферой ³⁵ .

Сколько света разрывает поверхность воды?

. Когда свет достигает поверхности воды, может происходить отражение и рассеяние. Отражение происходит, когда солнечное излучение просто отражается от воды ¹ .Это отражение связано с альбедо или отражательной способностью воды. Количество отраженного солнечного света зависит от угла наклона солнца, длины волны и погодных условий. Примерно 5–10% света, достигающего поверхности воды, отражается ¹ . Более длинные волны отражаются немного больше, чем более короткие волны ¹⁰ .

Рассеяние — это отклонение света молекулами в воде. Различные материалы, включая растворенные и взвешенные твердые частицы, а также организмы в воде, вызывают рассеивание света в разных направлениях ¹ .Количество рассеиваемого света зависит от прозрачности воды.

Насколько глубоко солнечный свет проникает в океан?

Океан разделен на три зоны в зависимости от света. Первая зона, эвфотическая зона, или зона солнечного света, — это место, куда проникает солнечный свет. Фитопланктон живет в эвфотической зоне, потому что там достаточно света для фотосинтеза. Эта зона простирается примерно на 660 футов ниже поверхности океана. ²

Следующая зона называется дисфотической (сумеречной) зоной. Некоторое количество света может достигать этой глубины, но этого недостаточно для фотосинтеза ²⁹ .

Последняя зона начинается примерно на 3300 футов ниже поверхности океана и называется афотической (полуночной) зоной. Солнечный свет не может достичь этой зоны, и его свет исходит только от биолюминесцентных организмов ² .

Насколько глубоко солнечный свет проникает в пресную воду?

Глубина проникновения света в пресную воду зависит от ее прозрачности. В воде с высоким уровнем мутности или взвешенных твердых частицах свет не достигает прозрачных водоемов. Эти взвешенные частицы могут как поглощать, так и рассеивать свет ¹ . В большинстве рек и ручьев свет достигает русла, и фотосинтез может происходить по всей толще воды. Однако в особенно глубоких, покрытых водорослями или мутных озерах свет может не достигать определенных глубин.

Как и океан, глубокие озера разделены на три зоны. Первая зона называется литоральной зоной. Эта зона находится недалеко от берега, и солнечный свет достигает дна. Водные растения в прибрежной зоне могут расти на дне озера и при этом получать достаточно света для фотосинтеза ¹⁹ . Следующая зона известна как лимнетическая зона и представляет собой поверхностный слой открытой воды. Фотосинтез может происходить в этой зоне, поскольку она пронизана светом. Глубина лимнетической зоны зависит от мутности воды.В более мутной воде лимнетическая зона будет мельче ¹⁹ . Ниже лимнетической зоны находится профундальная зона. Это придонный (придонный) слой глубокого озера. Солнечный свет не может попасть в эту зону, поэтому фотосинтез не произойдет. Вместо этого организмы, постоянно проживающие в глубокой зоне (например, бактерии), полагаются на органическое вещество, падающее из более высоких зон ¹⁹ .

Прохождение света через лед и снег

На количество света, поглощаемого водоемом, может сильно влиять ледяной и снежный покров. Прозрачный бесцветный лед имеет такой же процент светопропускания, что и жидкая вода, который составляет около 72% ¹ . Однако, если лед покрывается пятнами или мутным, процентное содержание может резко снизиться. Непрозрачный лед и сильный снегопад могут снизить процент светопропускания почти до нуля. Если водоем покрыт льдом и снегом в течение длительного периода времени, весь его метаболизм может замедлиться.

Фотосинтез, для которого требуется свет, производит кислород в качестве побочного продукта и помогает поддерживать уровень растворенного кислорода в воде.Растворенный кислород постоянно потребляется в метаболических реакциях живыми организмами в воде, независимо от снежного и ледяного покрова. Если снег и лед препятствуют фотосинтезу, дыхание растений будет способствовать истощению запасов кислорода вместо восстановления уровня растворенного кислорода. Когда это происходит, может возникнуть кислородное голодание или кислородное голодание, и многие организмы могут погибнуть. Это часто происходит в неглубоких продуктивных озерах и прудах и известно как вымогательство ¹ .

Водные организмы и видимый свет

Солнечный свет проникает в воду только на определенную глубину ²⁹ . На расстоянии более 200 м света недостаточно для фотосинтеза. Человеческий глаз недостаточно чувствителен, чтобы обнаруживать солнечный свет на глубине 850 м над уровнем моря ²⁶ . Даже самые зрительно приспособленные рыбы не видят солнечный свет на глубине ниже 1000 м. Однако у многих организмов, живущих на этой глубине или ниже, глаза все еще функционируют.Вместо того, чтобы полагаться на солнечный свет, они используют собственную биолюминесценцию для света ²⁶ .

Рыбы, обитающие у поверхности, обладают такими же визуальными способностями, как и организмы на суше. Они обладают цветным зрением, потому что видимый спектр света проникает через поверхность воды ²⁶ . Многие рыбы также оснащены УФ-зрением, что дает им возможность видеть животных, прозрачных в видимом свете ²⁶ .

Такие виды, как креветки и кальмары, могут видеть поляризацию подводного света, а также обладают цветным и УФ-зрением.Благодаря этой способности они могут эффективно обнаруживать добычу, поскольку поляризация света изменяется, когда он отражается от чешуи ²⁶ . Креветки-богомолы также могут использовать эту способность для спаривания, поскольку лопасти самца меняют цвет с другой поляризованной ориентацией ³⁰ .

Цитируйте эту работу

Fondriest Environmental, Inc. «Солнечное излучение и фотосинэтически активное излучение». Основы экологических измерений. 21 марта 2014 г. Интернет. .

Дополнительная информация

Смертельное воздействие коротковолнового видимого света на насекомых

Насекомые

Яйца, личинки последнего возраста, куколки и взрослые особи Drosophila melanogaster ; яйца и куколки Culex pipiens molstus ; и куколки Tribolium confusum содержались в нашей лаборатории и использовались для экспериментов. D. melanogaster был приобретен у Sumika Technoservice Co. (Такаразука, Япония). Мух выращивали на питательной среде, состоящей из глюкозы (2,5 г), сухих пивных дрожжей (2,5 г), агара (0,5 г), пропионовой кислоты (0,25 мл), 20% бутил- p -гидроксибензоата в 70% этиловом спирте ( 0,25 мл) и воды (общий объем среды = 50 мл) в пластиковой коробке (72 × 72 × 100 мм). C. pipiens mostus были поставлены Earth Chemical Co., Ltd. (Токио, Япония). Икра, личинки и куколки содержались в пластиковом контейнере (диаметр 150 мм × высота 91 мм), содержащем 250 мл воды, с постоянной подачей рыбного корма (молодь форели).Взрослых особей содержали в пластиковой клетке (340 × 250 × 340 мм), содержащей две пластиковые чашки (диаметром 30 мм и высотой 35 мм). Впитывающую вату, пропитанную 3% -ным раствором меда, помещали в одну из чашек в качестве источника пищи, а впитывающую вату, пропитанную водой, помещали в другую чашку в качестве субстрата для откладки яиц. T. confusum были предоставлены Fuji Flavor Co., Ltd. (Токио, Япония) и выращивались в пластиковом контейнере (диаметр 130 мм × высота 77 мм) на пшеничной муке, содержащей 5% сухих пивных дрожжей.Все насекомые принадлежали к дикому типу, и их поддерживали при 25 ± 1 ° C при фотопериоде 16L: 8D.

Светодиодное световое излучение

Светодиодные осветительные устройства (IS-mini®, ISL-150 × 150 Series; CCS Inc., Киото, Япония; поверхность излучения света: 150 × 150 мм; 360 светодиодов равномерно размещены на панели; светодиоды тип: пластиковая форма φ 3 мм) с блоками питания (ISC-201-2; CCS Inc.). Насекомых облучали светодиодной лампой в многокомнатном инкубаторе (LH-30CCFL-8CT; Nippon Medical & Chemical Instruments Co., Ltd., Осака, Япония). Спектр излучения измеряли с помощью спектрометра высокого разрешения (HSU-100S; Asahi Spectra Co., Ltd., Токио, Япония; числовая апертура волокна: 0,2). Сравнение спектров излучения, использованных в экспериментах, показано на рис. 4. Количество фотонов (фотоны · м ⁻² · с ⁻¹ ) измерялось с помощью спектрометра в темной комнате и регулировалось с помощью блока питания. Расстояние между источником света и датчиком спектрометра во время измерений было примерно таким же, как между насекомыми и источником света в инкубаторе.Поскольку насекомых облучали через стеклянную крышку, крышку из полистирола или стеклянную пластину, во время измерения между источником света и датчиком была помещена такая же крышка или пластина. Расстояния между крышкой или пластиной и источником света во время измерений были примерно такими же, как в инкубаторе. Контейнеры с насекомыми помещали непосредственно под источником света во время облучения. Мы подтвердили, что верхние поверхности контейнеров облучались однородно, путем измерения количества фотонов.Кроме того, мы предположили, что изменения температуры, вызванные источником света, не повлияют на выживаемость насекомых, поскольку светодиодный свет излучает мало тепла. Чтобы проверить это предположение, мы измерили температуру внутри контейнеров с помощью кнопочного регистратора температуры (3650, Hioki EE Co., Уэда, Япония) насекомых и в средах, кроме воды (фильтровальная бумага, питательная среда, дно чашки) с помощью радиационного термометра (IR-302, Custom Co., Tokyo, Japan). Температуру воды измеряли цифровым термометром (ТП-100МР, Thermo-port Co., Ирума, Япония). В каждом эксперименте и в условиях DD и LD (фотопериод 16L: 8D) измеряли температуры, которые показали летальные эффекты при нескольких световых обработках. Данные о температуре приведены в дополнительных таблицах 5 и 6.

Спектры излучения светодиодных осветительных приборов, использованных в экспериментах.

Летальные эффекты облучения светом с различной длиной волны

Тридцать куколок были собраны из ящиков для выращивания в течение 24 часов после окукливания и помещены на лист фильтровальной бумаги (Advantec, No.1, диаметр 70 мм), пропитанные 700 мкл воды в стеклянной чашке Петри (диаметр 60 мм × высота 20 мм). Чашку Петри закрывали парафильмом, помещали в инкубатор и облучали светодиодной лампой в течение 7 дней при 25 ± 1 ° C. Подсчитывали количество вылупившихся взрослых особей через 7 дней после начала облучения. Было выполнено восемь повторов (чашки Петри) для каждой световой дозы и длины волны. Первоначально летальные эффекты при 3,0 × 10 ¹⁸ фотонов · м ⁻² · с ⁻¹ сравнивались среди 12 длин волн (378, 404, 417, 440, 456, 467, 496, 508, 532, 592, 657 и 732 нм).Мы исследовали смертность куколок в условиях 24-часового освещения (LL), 24-часовой темноты (DD) и фотопериода 16L: 8D (LD) с использованием белых люминесцентных ламп с холодным катодом (CCFL) в световые периоды. Связь между летальными эффектами и количеством фотонов сравнивалась на 12 длинах волн.

Летальные эффекты облучения синим светом на яйца, личинки и взрослых особей

1) Яйца

Пять пар спарившихся взрослых особей помещали в 10 мл культуральной среды (такой же, как при выращивании маточной культуры) в стеклянную чашку Петри (диаметр 60 мм × высота 90 мм) и позволяли отложить 10 яиц на среду в течение 6 часов.Чашку Петри с яйцами сразу закрывали парафильмом и помещали в инкубатор. Затем яйца облучали светодиодным светом с длиной волны 467 нм в течение 48 часов при 25 ± 1 ° C и подсчитывали количество только что вылупившихся личинок под стереомикроскопом. Были исследованы летальные эффекты облучения при 3,0 × 10 ¹⁸ , 4,0 × 10 ¹⁸ , 5,0 × 10 ¹⁸ и 10,0 × 10 ¹⁸ фотонов · м ⁻² · с ⁻¹ . Мы также исследовали смертность яиц в условиях DD.Для каждой световой дозы выполняли десять повторов (чашки Петри).

2) Личинки

Десять личинок последнего возраста (блуждающая стадия третьего возраста, L1 ¹⁹ ) были собраны из ящиков для выращивания в течение 24 часов после выхода из культуральной среды и помещены в чашку Петри из полистирола (55 мм). диаметр × 15 мм в высоту). Чашку Петри закрывали парафильмом, помещали в инкубатор и облучали светодиодным светом с длиной волны 467 нм в течение 24 ч при 25 ± 1 ° C. После облучения чашку Петри переносили в термостатическую камеру (LP-1PH; Nippon Medical & Chemical Instruments Co., Ltd., Осака, Япония) и поддерживали при 16L: 8D (в течение светового периода использовались белые люминесцентные лампы) при 25 ± 1 ° C. Количество появившихся взрослых особей подсчитывали через 10 дней. Куколки, погибшие до появления на свет, препарировали под стереомикроскопом и определяли стадии их развития ¹⁹ . Мы исследовали летальные эффекты облучения при 5,0 × 10 ¹⁸ , 7,0 × 10 ¹⁸ , 10,0 × 10 ¹⁸ и 12,0 × 10 ¹⁸ фотонов · м ⁻² · с ⁻¹ .Для каждой световой дозы выполняли десять повторов (чашки Петри).

3) Взрослые

Одну пару взрослых особей собирали из ящиков для выращивания в течение 12 часов после появления всходов и помещали в 10 мл культуральной среды (такой же состав, как и для выращиваемых маточных культур) в стеклянной чашке Петри (диаметр 60 мм × 90 мм. высокий). Чашку Петри облучали светодиодным светом с длиной волны 467 нм в инкубаторе при 25 ± 1 ° C. Мух облучали в течение 24 часов ^-1 до тех пор, пока и самец, и самка не умерли. Каждые 24 ч мы подсчитывали количество выживших имаго и отложенных яиц и заменяли чашку Петри, содержащую питательную среду, на свежую.Для каждой световой дозы выполняли десять повторов (чашки Петри).

Летальные эффекты облучения синим светом на

1) Куколки C. pipiens Mostus

Десять куколок были собраны из исходных культур в течение 1 часа после окукливания и выпущены в воду. (100 мл) в чашке для мороженого из полиэтилентерефталата (ПЭТ) (диаметр 101 мм × высота 49 мм), отверстие которой закрывали стеклянной пластиной. Чашку помещали в инкубатор и облучали светодиодной лампой в течение 5 дней при 25 ± 1 ° C.Подсчитывали количество вылупившихся взрослых особей через 5 дней после начала облучения. Десять повторов (чашек) выполняли для каждой световой дозы и длины волны. Первоначально летальные эффекты при 10,0 × 10 ¹⁸ фотонов · м ⁻² · с ⁻¹ сравнивали для пяти длин волн (404, 417, 440, 456 и 467 нм). Мы также исследовали уровень смертности куколок в условиях DD. Затем сравнивали отношения между летальностью и количеством фотонов для семи длин волн (404, 417, 440, 456, 467, 496 и 508 нм).

2) Яйца C. pipiens Mostus

Тридцать яиц были собраны из исходных культур в течение 1 часа после осаждения и помещены в воду (50 мл) в чашку для мороженого из ПЭТ (диаметр 60 мм × высота 38 мм). отверстие которого было закрыто стеклянной пластиной. Чашку помещали в инкубатор (25 ± 1 ° C) и облучали светодиодным светом с длиной волны 417 нм при 10,0 × 10 ¹⁸ фотонов · м ⁻² · с ⁻¹ в течение 48 часов. Количество только что вылупившихся личинок подсчитывали через 48 ч после начала облучения.После проверки выводимости чашку с комарами выдерживали в условиях DD в течение 72 часов (25 ± 1 ° C), а затем исследовали смертность только что вылупившихся личинок. Для сравнения, показатели выводимости и смертности были исследованы в условиях LL (белые CCFL обеспечивали свет в течение 48 часов, после чего обеспечивалась темнота на 72 часа) и DD (без облучения, темнота в течение 120 часов). Для каждой световой дозы выполняли десять повторов (чашки для мороженого).

3) T. confusum куколки

Десять куколок были собраны из исходных культур в течение 24 часов после окукливания и помещены в стеклянную чашку Петри (диаметром 30 мм и высотой 15 мм).Чашку Петри помещали в инкубатор (25 ± 1 ° C) и облучали светодиодным светом при 2,0 × 10 ¹⁸ фотонов · м ⁻² · с ⁻¹ в течение 14 дней, после чего подсчитывали количество взрослых, которые появились. Смертельные эффекты облучения сравнивали для пяти длин волн (404, 417, 456, 467 и 532 нм). Для каждой длины волны было выполнено десять повторов (чашки Петри). Мы также исследовали смертность куколок в условиях LD (использовались белые CCFL).

Статистический анализ

Смертность и продолжительность жизни взрослых были проанализированы с использованием обобщенной линейной модели (GLM) с последующим тестом Стила-Дуасса.Смертность куколок T. confusum была проанализирована с помощью теста Steel – Dwass без GLM, потому что 100% смертность произошла при облучении синим светом (404–467 нм), а 0% смертность произошла в условиях LD. Летальные эффекты на яиц C. pipiens Mostus были проанализированы с использованием GLM с последующим испытанием Стила-Двасса при облучении 417 нм, LL и DD в каждом из 0 и 72 часов после прекращения облучения.

Солнце, УФ-свет и ваши глаза

Лето часто означает долгие часы на солнце.Большинство из нас не забывают защищать кожу, нанося крем для загара, но не забывайте, что ваши глаза также нуждаются в защите. Важно начать носить надлежащие средства защиты глаз в раннем возрасте, чтобы защитить глаза от многолетнего воздействия ультрафиолета.

«УФ-излучение, будь то естественный солнечный свет или искусственные лучи в помещении, может повредить поверхностные ткани глаза, а также роговицу и хрусталик», — говорит офтальмолог Майкл Кутриб, доктор медицины, представитель Американской академии офтальмологии.«К сожалению, многие люди не знают об опасностях, которые может представлять ультрафиолетовый свет. Надев солнцезащитные очки, защищающие от ультрафиолета, вы можете безопасно наслаждаться летом, снижая при этом риск потенциально слепящих глазных болезней и опухолей».

Ультрафиолетовый свет может нанести вред вашим глазам

Слишком сильное воздействие ультрафиолета повышает риск глазных заболеваний и других проблем. Вот несколько заболеваний глаз, которых можно избежать, надевая солнцезащитные очки:

• Катаракта и Рак глаза может развиваться годами.Каждый раз, когда вы греетесь на солнце без защиты глаз, вы увеличиваете риск серьезных заболеваний. Именно по этой причине младенцы и дети должны носить головные уборы и солнцезащитные очки. Людям любого возраста следует принимать меры предосторожности, когда они находятся на открытом воздухе.
• Наросты на глазу , такие как птеригиум , могут появиться в подростковом или 20-летнем возрасте. В группе риска находятся серфингисты, лыжники, рыбаки, фермеры и другие люди, которые проводят долгие часы под полуденным солнцем или возле рек, океанов и гор.
• Снежная слепота , форма фотокератита , может быстро развиться после воздействия УФ-излучения от снега, льда, песка или воды.

Защищайте глаза от солнечных лучей в любое время года

Многие покупатели солнцезащитных очков забывают проверить УФ-рейтинг перед покупкой пары. Обязательно выбирайте солнцезащитные очки, которые обеспечивают 100% защиту от ультрафиолета или UV400 или блокируют как UV-A, так и UV-B лучи. Если вы не уверены, посмотрите наши рекомендуемые типы солнцезащитных очков.

Вот дополнительные советы по защите глаз от УФ-излучения в любое время года:

Следуя этим простым рекомендациям, вы и ваша семья сможете безопасно наслаждаться солнцем в течение всего года.

Солнечный свет и ваше здоровье

Здоровое пребывание на солнце может иметь положительный эффект, если вы защищаете глаза от ультрафиолетового излучения.

Для хорошего сна вам нужно немного естественного света каждый день. Это потому, что светочувствительные клетки наших глаз играют важную роль в естественных циклах бодрствования и сна нашего тела.Это особенно важно по мере того, как мы стареем и становимся более склонными к бессоннице.

Проведение на открытом воздухе при дневном свете также может помочь предотвратить близорукость у детей. Упражнения не только полезны для здоровья глаз, но также могут быть полезны занятия на свежем воздухе. Выведите детей на улицу, чтобы поиграть, чтобы снизить риск близорукости и научить их хорошим привычкам, которые сохранят здоровье глаз на всю жизнь.

Только не забудьте эти шляпы и солнцезащитные очки!

В чем разница между очистителем воздуха и УФ-очистителем воздуха

Вы можете подумать, что УФ-очиститель воздуха — это «просто еще один очиститель воздуха.Однако он сильно отличается от стандартного ионизационного или электронного воздухоочистителя — подробнее об этом ниже.

По сути, есть ряд вещей, которые могут негативно повлиять на качество воздуха в помещении, но есть несколько систем, которые могут помочь улучшить эту ситуацию. Качество воздуха в помещении вызывает серьезную озабоченность независимо от того, в какое время года — на самом деле, без правильных продуктов оно хуже, чем качество воздуха на улице.

Но какой очиститель воздуха лучше? Чтобы ответить на этот вопрос, нам сначала нужно объяснить, что на самом деле делают очистители воздуха .

Очистка воздуха, объяснение

Воздухоочистители были разработаны для очистки воздуха, циркулирующего в домах при использовании систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Вместо того, чтобы использовать волокнистую сетку для улавливания загрязняющих веществ, как это делает стандартный воздушный фильтр, очиститель воздуха вытягивает частицы из воздуха.

Существует два распространенных типа очистителей воздуха — электронный очиститель воздуха и ионизационная система. Они заряжают нежелательные загрязнения и втягивают их в систему, где домовладелец может впоследствии счистить их.

Проблема — или, скорее, препятствие — в том, что стандартный воздушный фильтр не защищает от всех загрязняющих веществ, которые могут попасть в ваш воздушный поток, а именно от плесени и грибка. Здесь на помощь приходит УФ-очиститель воздуха! УФ-очиститель воздуха, также называемый бактерицидными УФ-лампами, представляет собой набор ламп, излучающих низкочастотное ультрафиолетовое излучение — отсюда и его название.

Это тот же тип излучения, что исходит от солнца, и его излучение вредно для клеток органических тканей, поскольку нарушает их функции.Он убивает клетки и делает их неспособными к размножению.

«Но подождите, разве это не значит, что они опасны?»

Понятно, что вы можете сделать это предположение, но УФ-очистители воздуха не опасны. Уровень радиации, присутствующий в этих системах, не вызовет никаких проблем со здоровьем для вас, вашей семьи или ваших домашних животных. Фактически, вы даже не сможете увидеть свет, поскольку он установлен и встроен непосредственно в воздуховод.

Но УФ-очиститель воздуха достаточно мощный, чтобы уничтожать микробы и другие крошечные органические загрязнители, движущиеся по воздуховодам.Это означает, что любые микроорганизмы, находящиеся в ваших воздуховодах, будут эффективно уничтожены еще до того, как они попадут в ваш воздушный поток.

Помните, как и в случае с любым другим продуктом для контроля качества воздуха в помещении, установка вашей системы должна выполняться обученным и опытным специалистом. Наша команда может дать рекомендации, исходя из конкретных потребностей вашего дома. Вы можете обнаружить, что на самом деле вы выиграете от комбинации решений по обеспечению качества воздуха в помещении. У нас есть системы, которые решают такие проблемы, как застоявшийся воздух, влажность и многое другое.Вы можете доверить нашей команде создание правильных продуктов и услуг для вашего дома!

Не позволяйте плесени быть опасным при использовании вашего кондиционера в Форт-Уолтон-Бич. Свяжитесь с Kool Breeze of Northwest Florida, Inc., чтобы узнать о качестве воздуха в помещении.

Теги: Кондиционер, Форт-Уолтон-Бич, Качество воздуха в помещении
Понедельник, 9 сентября 2019 г., 11:00 | Категории: Качество воздуха в помещении |

Могут ли организмы с множественной лекарственной устойчивостью стать устойчивыми к ультрафиолетовому (УФ) свету после серийного воздействия? Характеристика геномных изменений после УФ-излучения с использованием полногеномного секвенирования

Цели: Системы бесконтактной дезинфекции, такие как ультрафиолетовое (УФ) на основе ксенона или ртути, теперь широко используются для дезинфекции больничных палат.Однако последовательное воздействие ультрафиолетового света потенциально может привести к развитию устойчивости бактерий. Мы стремились определить, развивается ли устойчивость к УФ-излучению из-за последовательного воздействия УФ-света, используя 3 эпидемиологически важных штамма микробов с множественной лекарственной устойчивостью.

Методы: Метициллин-резистентный золотистый стафилококк (MRSA), карбапенемаза-продуцент Klebsiella pneumoniae (KPC) и металло-β-лактамаза Klebsiella pneumoniae (MBL) серийно подвергались 25 циклам облучения роста ультрафиолетом, продуцируемым ультрафиолетом на основе ксенона (Xe -UV) лампу на 5 минут или ртутную УФ (Hg-UV) лампу на 10 минут.После каждого цикла УФ-воздействия измеряли выжившие колониеобразующие единицы (КОЕ) и сравнивали с исходным посевным материалом каждого цикла для каждого штамма, соответственно.

Полученные результаты: В каждом цикле использовалось ~ 1-10 миллионов MRSA, KPC и MBL для тестирования эффекта УФ-облучения. Количество колоний после воздействия оставалось низким (3-100 колоний) на протяжении 25 серийных воздействий УФ-излучения на основе как ксенона, так и ртути.Коэффициент логарифма уничтожения после каждой экспозиции не показал изменений после УФ-дезинфекции с помощью Xe-UV. Коэффициент логарифма уничтожения MRSA увеличивался после многократного воздействия Hg-УФ, в отличие от KPC и MBL K. pneumoniae, который не изменился. Анализ полногеномного секвенирования (WGS), проведенный на этих трех штаммах, не продемонстрировал значительных генетических изменений после нескольких циклов УФ-облучения.

Выводы: Воздействие на бактерии с множественной лекарственной устойчивостью ультрафиолетового излучения от 2 различных источников ультрафиолетового излучения не привело к устойчивости к ультрафиолетовому излучению после 25 серийных воздействий, как показал анализ WGS; таким образом, УФ-дезинфекция вряд ли приведет к появлению устойчивой к УФ-излучению больничной флоры.