ATMOSFERA.
Otoczkę gazową przylegającą do powierzchni Ziemi nazywamy atmosferą. Atmosfera porusza się razem z Ziemią w jej ruchu obrotowym dookoła Słońca. Atmosferę tworzy mieszanina gazów zwana powietrzem.
Pionowy przekrój atmosfery
Homosfera jest zbudowania z cząsteczek elektrycznie obojętnych i sięga od powierzchni Ziemi do ok. 100 km Przeważają tu dwa gazy, azot i tlen. Tę warstwę atmosfery cechuje zmieniający się skład i dlatego jest nazwana heterosferą. Zawiera ona gazy zjonizowane, złożone z cząsteczek obdarzonych ładunkiem elektrycznym. Oprócz podziału atmosfery na homosferę i heterosferę, w atmosferze ziemskiej wyróżnia się jej poszczególne warstwy według kryterium pionowego rozkładu temperatury. Według tego kryterium charakterystycznymi warstwami atmosfery są kolejno: troposfera, stratosfera, mezosfera i termosfera.
Troposfera jest warstwą stykająca się z powierzchnią Ziemi i podlegającą silnemu oddziaływaniu podłoża. Obejmuje około 1/5 całkowitej masy atmosfery. W zależności od szerokości geograficznej i pory roku wysokość troposfery waha się od ok.7 km nad biegunami do ok. 17-18 km w strefie równikowej. W szerokościach umiarkowanych górna granica troposfery znajduje się średnio na wysokości 10-12 km. W tej warstwie mieści się praktycznie cała ilość pary wodnej oraz całość zawartych w atmosferze domieszek pochodzących z lito-, hydro- i biosfery. W troposferze temperatura maleje wraz ze wzrostem wysokości niemal jednostajnie o 5-6°C/km. , temperaturę w ciągu całego roku od ok. -70° C do około -80° C, nad biegunami latem od około -45° C, a zimą do około -70° C.
Stratosfera to warstwa atmosfery zalegająca ponad tropopauzą do wysokości 50-55 km. W dolnej części (12-35 km) odznacza się niemal stałą temperaturą, a w górnej części (35-55 km) temperatura rośnie wraz z wysokością. Średnia temperatura na górnej granicy stratosfery wynosi około 0°C. Znajduje się większość ozonu, bowiem tworzy się on głównie w warstwie od około 15 do 55 km, a największa koncentracja tego gazu występuje w warstwie od około 20 do około 35 km. W stratosferze znajduje się znikoma ilość pary wodnej. Na wysokości 50-55 km znajduje się kolejna warstwa przejściowa, zwana stratopauzą, oddzielająca stratosferę od mezosfery. Jest to warstwa o miąższości około 35 km.
Mezosfera następuje spadek temperatury wraz z wysokością. Na górnej granicy mezosfery temperatura wynosi około - 80°C. Ponad nią rozciąga się mezopauza, oddzielająca mezosferę od termosfery.
Termosfera temperatura rośnie wraz z wysokością, osiągając wartość bliską 1000°C. Ta wysoka temperatura jest rezultatem pochłaniania promieniowania słonecznego o bardzo małych długościach fal. Termosfera stanowi warstwę zjonizowanego gazu, w której wyodrębnia się jeszcze kilka warstw o mniejszej miąższości mających specyficzne cechy fizyczne.
Rodzaje promieniowania oddziaływujące na człowieka
Promieniowanie to zjawisko wysyłania lub przenoszenia energii w postaci fal elektromagnetycznych lub cząstek. Oddziaływuje ono na organizmy żywe, w tym człowieka, wielopłaszczyznowo w zależności od potencjału energetycznego, natężenia i czasu ekspozycji.
Promieniowanie widzialne Naturalnym źródłem światła widzialnego dziennego jest słońce. Promieniowanie widzialne obejmuje fale elektromagnetyczne o długości 380-760 nm. Z ogólnej ilości promieni wysyłanych przez słońce do górnych warstw atmosfery dochodzi jedna dwumilionowa część jego energii promienistej. Z tej ilości do Ziemi dociera 40-75%, a pozostała część zostaje pochłonięta lub rozproszona przez cząsteczki gazu, pyłu lub pary. Promieniowanie widzialne stymuluje funkcje psychiczne, a także sprawność układu nerwowego. Przyśpiesza proces odnowy biologicznej człowieka, przywraca chęć do działania i wzmożonej aktywności ruchowej. Podwyższa wydolność fizyczną organizmu i stwarza optymalne uwarunkowania dla wysokiej formy sportowej. Światło słoneczne działa bodźcowe, podwyższa poziom przemiany materii i wzmaga przyswajanie tlenu, przyśpiesza przemianę tłuszczów, cukrów i białek. Wpływa też na przyswajalność i biosyntezę witamin. Promieniowanie nadfioletowe (UV) Wyróżniamy następujące widma ultrafioletu:
- UV-A:315-400nm,
- UV- B :290-315nm,
- UV-C: 180-290 nm.
Obfitym źródłem promieniowania nadfioletowego jest słońce. Do powierzchni Ziemi dociera tylko jego część; promienie o długości fali mniejszej od 280 nm są pochłaniane przez atmosferę.
Wpływ promieniowania U V na człowieka i środowisko- Pobudza układ siateczkowo-śródbłonkowy, przemianę materii, utlenianie tkankowe, czynność barwnikotwórczą, odporność ogólnoustrojową i przechodzenie ergosterolu w witaminę d3,. Wywiera więc ogólny wpływ tonizujący zwiększając czas reakcji odruchowo-nerwowych, napięcia wszystkich układów, a szczególnie skóry. Przy większej intensywności może wywołać stany patologiczne, np. uszkodzić geny czy siatkówkę, spojówkę i tęczówkę oka. - Działa niekorzystnie na proces starzenia się skóry. Pod wpływem promieniowania skóra staje się mniej unaczyniona, mniej elastyczna, z licznymi zmarszczkami i przebarwieniami. Efektem przewlekłego działania promieniowania jest rak skóry. - Działa bakteriobójczo. Promieniowanie UV-C działa skutecznie na pałeczki błonicy, okrężnicy, duru brzusznego, gronkowca oraz prątka gruźlicy. Jest prostym i dobrym sposobem dezynfekcji powietrza,
wody oraz powierzchni, np. sal zabiegowych.
Wskazania do stosowania promieniowania nadfioletowego: - krzywica, - choroba zwyrodnieniowa stawów, - gościec tkanek miękkich, - nerwobóle, - stany zapalne skóry i tkanek podskórnych, - łysienia plackowate, - łuszczyca.
Promieniowanie podczerwone (IR) Można go podzielić na trzy zakresy: - bliską podczerwień (IR-A): 780 - 1500 nm, - średnią podczerwień (IR-B): 1650 - 5600 nm, - daleką podczerwień (IR-C): 5600 - 10000 nm.
Działanie promieniowania podczerwonego na człowieka Podstawową cechą promieniowania podczerwonego są j ego właściwości cieplne.
Działanie promieniowania podczerwonego na organizm może mieć charakter: - ogólny, który przejawia się podniesieniem temperatury ciała, przyśpieszeniem tętna i liczby oddechów, przejściowym obniżeniem ciśnienia krwi, odwodnieniem i zaburzeniem równowagi mineralnej oraz obniżeniem ciężaru ciała, - miejscowy, który objawia się w okolicy eksponowanej na napromieniowanie rozszerzeniem naczyń krwionośnych, przekrwieniem, podniesieniem temperatury i zwiększeniem się liczby leukocytów. Zmniejsza się napięcie mięśni i wzrasta wydzielanie się potu.
Promieniowanie jonizujące
Promieniowanie jonizujące dzieli się na korpuskularne i elektromagnetyczne. Do pierwszej grupy zalicza się te promienie, które wykazują masę, a zatem są cząstkami materii,. Niosą one ze sobą ładunek elektryczny, z wyjątkiem neutronów i niektórych mezonów. Promienie X i gamma nie mają masy i ładunku, lecz ze względu na swą naturę elektromagnetyczną podobne są do światła i fal radiowych - należą więc do drugiej grupy.
Wpływ promieniowania jonizuj aceso na organizm ludzki W wyniku oddziaływania promieniowania na tkanki żywe w zależności od pochłoniętej dawki i czasu ekspozycji może dojść do słabiej czy silniej wyrażonej choroby zwanej popromienną. Napromieniowanie może również prowadzić po upływie kilku czy kilkunastu lat do występowania białaczki lub nowotworów złośliwych skóry i kości. Dużą wrażliwość na działanie promieniowania jonizującego wykazują młode komórki oraz płody w łonie matki. Napromieniowanie kobiet w ciąży może powodować rodzenie się dzieci z różnego rodzaju wadami rozwojowymi, a także zwiększać u potomstwa częstość występowania białaczki.
Promieniowanie elektromagnetyczne wysokiej częstotliwości (e.w.cz.) Wyróżniamy następujące zakresy promieniowania elektromagnetycznego: - mikrofale, fale ultrakrótkie i krótkie, fale średnie i długie. Promieniowanie e.w.cz. w warunkach biosfery pochodzi ze źródeł naturalnych i sztucznych. Naturalne promieniowanie e.w.cz. obejmuje fale radiowe słońca i gwiazd oraz związane ze stanem elektrycznym atmosfery.
Wpływ napromieniowania e.w.cz. na człowieka Stosunkowo najlepiej poznanym rodzajem oddziaływania promieniowania e.w.cz. jest efekt termiczny, w wyniku czego może dojść do załamania się układu termoregulacyjnego oraz szybkiego wzrostu temperatury ciała powyżej 41,0°C i śmierci. Objawy obserwowane u ludzi narażonych na promieniowane e.w.cz.: - podmiotowe: bóle głowy, zaburzenia snu, ogólne osłabienie zaburzenia pamięci wzmożenie pobudliwości, obniżenie potencji płciowej, obniżenie ciężaru ciała, zawroty głowy, bóle w okolicy serca i duszność, - przedmiotowe: niewielkie zmiany czynnościowe układu wegetatywnego najczęściej przebiegające pod postacią wagotonii, nerwicy wegetatywnej i stanów neurastenicznych, zmiany w zapisie ekg, zaburzenia błędnikowe, przyśpieszenie zmian poziomu jodu w tarczycy, zmętnienie soczewki w oku. Metody kontroli i ograniczenie narażania na promieniowanie e.w.cz. polegają głównie na: odpowiednim projektowaniu, wykonaniu i ustawieniu ekranów ochronnych, - wydawaniu odpowiednich przepisów regulujących zasady bhp, - stosowaniu odzieży ochronnej wraz z hełmami.