Читать книгу Kodune ilmaraamat. Maalehe Raamat - Ain Kallis - Страница 7

„Kust see tuleb, et ilmaruum päikese kui ka teiste taevakehade kiirevoolust hoolimata nii väga külm seisab?! Lihtsalt sellest, et ilmaruumi õhul ehk athmosphärel kiirte kinnipidamiseks tarvilik tihedus puudub: soojuskiir lendab läbi kui tulejutt – keegi ei takista teda tema teel. Kuid vaata, kuidas meie õhk päikese kiirte soojuse võimu kinni püüab: juba see, kas kiired püsti või liusku õhkkonnast läbi peavad käima, mõjub nii suurel mõõdul, et nad keskpäeval, täiesti püsti maakera pääle langedes ainult 2/10, hommikul ja õhtul aga pea kõik oma soojendamise võimu õhkkonda ära kaotavad,” kirjutas aastal 1901 ajalehes Postimees matemaatikatudeng J. Sarv.

Tõepoolest, troopilistel laiustel, põhja- ja lõunapöörijoone vahel on keskpäeval Päike kõige kõrgemal – „täiesti püsti”, st seniidis ekvaatoril võrdpäevsuse ajal, pöörijoontel aga kas 22. juunil või 23. detsembril. Muidugi on see tingitud, nagu hästi teame, maakera telje kaldenurgast 23,5 kraadi. Tänu sellisele kaldenurgale on maakeral ka sellised astronoomilised aastaajad.

Mida suurem on koha geograafiline laius, seda rohkem langevad Päikese kiired „liusku”, suurema nurga all. Kui Eesti keskmiseks laiuseks võtta 58º 30, (Puurmani–Virtsu laiuskraad), siis on jaanipäeva ajal Päikese kõrgeim asend 55º ja talvisel pööripäeval vaid 8º. Võrdluseks: kui Päike on horisondist 30 kaadi kõrgusel, siis on tema kiirte tee läbi atmosfääri kaks korda pikem võrreldes sellega, kui Päike asuks seniidis.

Must kevadine lumi (peegelduskoefitsient u 5 %)

Maa atmosfääri läbides juhtub päikesekiirgusega palju asju: see hajub õhuosakestel, neeldub, peegeldub ja murdub, vallandab keemilisi reaktsioone jne. Kui tema keskmine vootihedus (intensiivsus) kiirtega risti oleval pinnal atmosfääri ülemisel piiril ehk nn solaarkonstant on 1,370 kW/m², siis Eestis on maapinna lähedal kiirtega risti pinnal ja selge ilmaga parimal juhul mõõdetud 994 W/m² (2007. aasta aprillikuus). Suvel käib Päike küll palju kõrgema kaarega, aga atmosfäär on tunduvamalt tolmusem kui kevadel, seega väheneb tema läbipaistvus.

Kõige suuremad päikesekiirguse mõjutajad on siiski pilved. Kui pilved katavad Päikese, kaob nn otsekiirgus, maailm meie ümber on aga valge tänu hajuskiirgusele. Selle intensiivsus sõltub aga pilvede liigist, hulgast ning Päikese kõrgusest.

Värske valge lumi (albeedo kuni 95 %)

Albeedo

Aluspinnale jõudnud kiirgusest osa neeldub, teine osa aga peegeldub tagasi õhku. Pinna peegeldumise võimet iseloomustab albeedo (ld albus – valge), arv, mis näitab, kui suure osa moodustab tagasi peegeldunud kiirgusvoog pinnale langenud kiirgusest.

Albeedo sõltub aluspinna iseloomust (rohi, muld, lumi, vesi jne), selle olukorrast (märg, kuiv, tasane), Päikese kõrgusest. Kuiva mulla albeedo on näiteks 20–24 %, niiskel aga 16–18 %. Värskelt sadanud lumelt peegeldub tagasi kuni 95 % kiirgusest, vana ja sula lume albeedo on aga vaid 30 % ümber. Seega võite aprillis särava Päikese ja värske lumevaibaga saada näole kahekordse doosi ultraviolettkiirgust!

Rannas päevitades „võtab” Päike paremini, sest õhk on läbipaistvam, samuti on heledal liival peegelduskoefitsient 40 % lähedal.

Lugu sellest, kuidas Barack Obama valget revolutsiooni tegi

Kui USA esimene mustanahaline president Valgesse Majja jõudis, oli roheline revolutsioon riigis juba alanud. Keskkonnakaitsjate survel oli George W. Bush teinud esimesi samme üleilmse kliimasoojenemisega võitlemiseks. Osariikide palgal olevaid klimatolooge ähvardati isegi vallandamisega, kui nad jäävad ilmastiku muutuste põhjuste osas skeptikuiks.

Ühendriikide uus president tõotas astuda veel tõhusamaid samme. Nimelt tegi vastne USA energeetikaminister (Secretary of Energy) Steven Chu ettepaneku värvida kogu maailma hoonete katused valgeks. Paljud inimesed sattusid hämmeldusse – kas tõesti on ameeriklased saanud uue veidriku riigi valitsusse?

Seekord on aga tegemist tuntud teadlasega, sest Steven Chu on Nobeli preemia laureaat füüsikas (laserite rakenduse alal), töötanud mitmes ülikoolis professorina jne. Ta on soovitanud panustada tulevikuenergeetikas enam taastuvale energiale, nentides samuti, et tüüpilised söel töötavad elektrijaamad eraldavad atmosfääri 100 korda enam soojust võrreldes tuumaelektrijaamadega.

Ühel 2012. a maikuus Londonis toimunud kliimanõupidamisel tegigi Chu ettepaneku värvida üleilmselt majade katused valgeks, sama soovitati teha ka linnatänavate ning väljakute, isegi autodega. Tema hinnangul oleks efekt samasugune, kui eemaldada liiklusest kõik autod üheteistkümneks aastaks!

Igaüks on vast kogenud, et valgeis rõivais on suvel kergem olla, et tume plekk-katus kuumeneb heledais toonides peavarjust kiiremini. Suured linnad on soojemad kui külad, sest asfalt kogub päeva jooksul kõvasti soojust ning ergab seda öösel.

Muide, sarnase soovituse andis paari aasta eest ka Briti tervishoiuministeerium, soovitades suveks varuda valgeid kardinaid, värvida hooneid heledaks, osta ventilaatoreid. Nimelt hoiatas sealne ilmateenistus sellal võimaliku kuumalaine eest.

Kõik see on väga tore, ainult mida sarnased soovitused maksumaksjaile tähendavad? Kolossaalsed värvikogused ainuüksi New Yorgi suuruse linna võõpamiseks võtaks ära kena kopika riigi eelarvest. Pealegi eraldaks värvide tootmine omakorda atmosfääri tohutult süsihappe- ja muid kahjulikke gaase. USA lõunaosariikide elanikud teatasid aga, et nad on omi maju heledaks värvinud ammu enne sarnaseid soovitusi.

Kujutage ette maailma, kus valgete majade vahel valgetel tänavatel sõidavad vaid valged autod?!

Teine vastuargument: põhjapoolsetel laiustel on energiasäästlikud hoopis majad, mis on tumedat värvi, kuna taolised pinnad külmemal poolaastal salvestavad niigi nappi päikeseenergiat. Valged hooned on talvisel ajal teatavasti külmemad. Või tuleks seal vahetada katusekatet aastaaja järgi?

On teadusemehi, kes meenutavad mõnekümne aasta taguseid aegu, kui räägiti kliima jahenemisest ning soovitati Põhja-Jäämerele külvata tahma, mis vähendaks jää albeedot ning kiirendaks selle sulamist. (Jää ja lume peegeldumisvõime on ju veest tunduvalt suurem.)

Ultraviolettkiirgusest

Päikese kiired on haiguse eemalehoidjad. Päikese kiirgus hävitab koolera koguni sügaval riiete all.

(Stud. math. J. Sarv. Postimees, 1902)

Arenenud riikides on sõnad „ultraviolettkiirgus ja osoonikiht” kui mitte just iga päev, siis iga kuu tähelepanu all. Jälgitakse teateid nn osooniaukude võimaliku ilmumise kohta, määritakse igaks juhuks nahka kaitsekreemidega, mis ei lase seda liialt pruunistuda jne.

Aastakümnete jooksul on aset leidnud suured muutused nii elukeskkonnas, üldises elulaadis kui moes. Kui saja aasta eest riietusid suplejad pikkadesse trikoodesse, siis 20.–30. aastail algas kampaania „aristokraatselt kahvatu naha” vastu, propageeriti päikesepruuni jumet. Oli ju avastatud, et päikese ultraviolettkiirgus (UV-kiirgus) tekitab nahas rahhiidivastast D-vitamiini ja teisi tähtsaid aineid. Miks me siis tänapäeval oleme hakanud päikest kartma?

Aastakümneid oleme kuulnud, et „ultrad” on pahad, vähemalt poliitikas. Looduslik UV-kiirgus on teatavasti osa päikesekiirgusest, mis on lühema lainepikkusega kui nähtav kiirgus (avastati juba 1801. aastal). Mõõdukais annustes on UV-kiirgus tervistav, seda kasutatakse laialdaselt meditsiinis („kõrgustikupäike”, bakteritsiidkiirgus jne). Kiirgusel on väga tugev bioloogiline toime, mis on seletatav fotokeemiliste protsessidega. See bioloogiline toime sõltub oluliselt UV-kiirguse lainepikkusest.

Ultraviolettkiirgus Maa atmosfääris jagatakse kolmeks alampiirkonnaks – A, B ja C. Kõige lühema lainepikkusega osa – UVC (100–280 nm), inimesele ja looduskeskkonnale kõige kahjulikum kiirgus õnneks neeldub pea täielikult 15–35 km kõrgusel stratosfääris (osoonikihis). See on kiirgus, mida haiglates kunstlikult tekitatakse ruumide desinfitseerimisel!

UVB-kiirgus (280–315 nm) põhjustab naha punetust ja põletusi (nn erüteemne UV-kiirgus). Tema maapinnani jõudmine sõltub suurel määral osoonikihi paksusest.

UVA-kiirgus (315–400 nm) on kõige mahedam osa UV-kiirgusest, soodustab nahas pruuni pigmendi teket ning D-vitamiini moodustumist.

Ultraviolettkiirguse intensiivsus maapinnal sõltub:

Päikese kõrgusest horisondil, stratosfääri osoonikihi paksusest, pilvede hulgast, kõrgusest ja liigist, atmosfääri läbipaistvusest (aerosooli – tolmu, tahma jne kogusest), aluspinna peegeldamisomadustest (albeedost), koha kõrgusest merepinna suhtes.

Päike „võtab” paremini keskpäeval, kõrgel mägedes, puhta sinise taevaga ning värskelt sadanud lumega. Endale liiga võib aga teha, kui päevitada selge taeva ning õhema osoonikihiga (osooniauk!) päevadel.

Heliograaf – seade päikesepaiste kestuse määramiseks

Päikesevõtmine on salakaval asi. Igaüks on omal nahal kogenud esimeste kevad- või suvepäevade päikest. Kui lõunamaadel peetakse keskpäeval tööpausi – siestat, siis ei ole see tingitud niivõrd laiskusest, kuivõrd päikesepistest või kuumarabandusest hoidumiseks (samal kellaajal, kui meie randadest kostab nõrka rasvasärinat!).

Aeglane pruunistumine on kasulik, kinnitavad arstid: nahk pigmenteerub, tekib melaniin, mis kaitseb edaspidi nahka. Kui aga liialdada, mida on väga kerge teha, kahjustub ka nahaalune kude, tekitades nahavähi soodumuse, mis võib aastakümnete jooksul varjatult edasi areneda.

Nahavähki haigestumine on Eestis aastail 1970–2000 kasvanud umbes poolteist korda. Soomes kasvas nahavähki haigestumine 1970–1991 kolm korda, kuid esmajoones seoses koduste solaariumide arvu järsu kasvuga. Rootsis olevat solaariumides väljas teated, mis hoiatavad terviseohu eest. Paarkümmend aastat tagasi öeldi ühel nõupidamisel: salaviin kahjustab noori mehi, solaariumid noori naisi.

„Mingit mõõtu peab ka lõbuhimuga pidama!” – see Pipi Pikksuka mõttetera meenub mulle pidevalt, kui kevadel kohtan sadu kaasmaalasi, kelle nahavärvus varieerub põrsasroosast tulipunaseni.

UV-indeksi muutumine ühe päeva lõikes

UV-kiirgusega kohastumine

Kus ohtu, seal ka rohtu.

(Kuusalu vanasõna)

Riigi-, tsiviil- jms kaitses valitseb põhimõte: kõige tähtsam on õigeaegne hoiatus. Alates 1994. aastast hakati Lääne-Euroopas edastama ennustusi (õigemini hoiatusi) järgmise päeva UV-kiirguse kohta. Päikesepõletuse riski suurust on nii Maailma Meteoroloogiaorganisatsioon (WMO) kui ka Maailma Tervishoiuorganisatsioon (WHO) soovitanud esitada laiemale üldsusele kiirgusdoosidest paremini mõistetava UV-indeksina.

Hinnangud indeksitele ohu järgi on järgmised: madal (indeks 1–2), mõõdukas (3–5), kõrge (6–7), väga kõrge (8–10), ekstreemne (üle 11). Kuna troopikavööndis on osoonikiht hõredam ja päike käib kõrgelt, küündivad UV-indeksi väärtused seal 15–16ni (Austraalia põhjaosa, Uus-Meremaa). Veelgi kõrgemaid indeksi väärtusi on registreeritud Tiibeti ja Andide kõrgplatoodel.

Eestis on ultraviolettkiirgust mõõdetud järjepidevalt alates 1998. aasta algusest. Suurimaks UV-indeksi väärtuseks on Tõraveres registreeritud 8,6 (6. juulil 2008 ja 29. juunil 2011). Need saadi kesksuvel ja keskpäeval, kui Päike on taevakaarel kõrgeimas asendis. Maksimaalsed näidud püsisid vaid paar minutit – kiirgust lisasid Päikese lähedal asunud heledad rünkpilved.

Teine oluline tegur on naha tüüp (omadused). Üks nahatüüpide klassifikatsioon on selline:

valge I – päikesepõletuse suhtes väga õrn nahk, esinevad tedretähnid, punakate juustega indiviidid, peaaegu ei pruunistu, valge II – õrna nahaga, sageli blondid, põletus tekib kergelt, valge III – enamik valge rassi esindajaid, päevitub helepruuniks, helepruun – hispaanlased, asiaadid, pigmenteeruvad hästi, pruun, must.

Ohutu päevitusaeg sõltub UV-indeksist. Selle väärtusi leiab ilmateenistuse kodulehelt (www.ilmateenistus.ee). Kui UV-indeksi väärtused ületavad 5, soovitatakse päevitamisel kasutada nahka kaitsvaid vahendeid. Indeksi väärtuste korral üle 7 peetakse päevitamist juba kaunis ohtlikuks.

Parajates kogustes on UV-kiirgus inimestele kasulik, kuna selle toimel sünteesitakse D-vitamiini. See vitamiin soodustab luude tugevnemist ning kaitseb luuhõrenemise eest. Maailmas on käibele läinud mõiste Liibanoni sündroom. See tähendab D-vitamiini puudust, mis esineb põhiliselt araabia maade naistel, kes käivad pidevalt ringi pealaest jalatallani rõivastega kaetult.