Сонячне випромінювання є основним джерелом енергії, яка поступає ззовні. Воно становить 99,9 % у загальному балансі енергії Землі. Випромінювання Сонця біля верхніх шарів атмосфери Землі — 8,3 Дж/см2 за 1 хв., що відповідає освітленості майже 140 тис. лк. Ця величина називається сонячною сталою.
Сонячне випромінювання, яке проходить через верхню атмосферу і досягає земної поверхні, складається з електромагнітних хвиль довжиною від 0,3 до 10 мкм; це відповідає 300—10 000 нм. Видима частина спектра, яка сприймається людським оком, охоплює діапазон хвиль 390 – 760 нм.
З фізичної точки зору сонячна енергія представляє собою потік електро магнітних випромінювань дуже широкого діапазону. Втім, унаслідок поглинання, відбивання та розсіювання променевої енергії у світовому просторі, на поверхні Землі сонячний спектр обмежений. Так, на межі земної атмосфери ультрафіолетова частина сонячного спектра становить 5%, а біля поверхні
Землі — 1%, видима частина спектра — відповідно 52% і 40%, а інфрачервона — 43% та 59%. Отже, інфрачервона складова втрачається найменше.
Інфрачервона частина спектра займає діапазон хвиль від 3000 до 760 нм.
Видима частина спектра займає діапазон хвиль від 760 до 400 нм.
Ультрафіолетова частина спектра, яка має особливе значення для медичної науки та практичної охорони здоров'я, поділяється на 3 ділянки: ділянка А — діапазон хвиль 400-320 нм; ділянка В - 320-280 нм; ділянка С - 280-180 нм.

Інфрачервоне випромінювання

Інфрачервоне випромінювання, зустрічаючи на своєму шляху молекули та атоми різних речовин, підсилює їхні коливальні рухи і спричиняє тепловий ефект. Промені проникають через атмосферу, товщу води і ґрунту, через віконне скло й одяг. Саме енергія інфрачервоних променів через нерівномірне нагрівання земної поверхні й випаровування вологи зумовлює рух повітряних та водних мас, глобальну систему вітрів, циклонів та антициклонів, теплих і холодних течій, різноманітність кліматичних зон, погодних умов і через них впливає на життєдіяльність тварин і рослин, на самопочуття й стан здоров'я людей.
Найкоротші промені (760-1000 нм) на 4 — 5 см проникають через тканини, у тому числі й кості черепа. У процесі тривалого опромінення підвищується температура тканини легень, головного мозку, нирок, м'язів.
Можуть виникнути зміни в рогівці ока (катаракта), тепловий (сонячний) удар.
Проте дозовано інфрачервоні промені використовують у лікувальній практиці для нормалізації тонусу вегетативної нервової системи, розслаблення тонусу м'язів, судин, а також як заспокійливий і протизапальний засіб.


Ультрафіолетове випромінювання


Ультрафіолетове випромінювання є найефективнішим у біологічному розумінні. Його інтенсивність постійна і залежить від географічної широти місцевості, періоду року, стану погоди, прозорості атмосфери. За хмарної погоди його інтенсивність може знизитися на 80 %, а внаслідок запиленості атмосферного повітря — від 11 до 50%.
Ультрафіолетове випромінювання, потрапляючи на шкіру з її обширною рецепторною поверхнею, спричинює місцеві зміна в колоїдному стані клітинних і тканинних білків, а також рефлекторним шляхом впливає на весь організм, тобто має і загально-біологічну дію.
Як неспецифічний стимулятор фізіологічних функцій воно сприятливо впливає па білковий, жировий, вуглеводний та мінеральний обміни. При цьому змінюється тканинне дихання шкірного епітелію, підсилюється діяльність ретикулоендотеліальної і кровотворної систем.
Поліпшується також імунобіологічний стан організму, підсилюється реакція фагоцитозу, що призводить до підвищення резистентності організму.
Під впливом УФВ у тілі бактерій відбуваються фотохімічні процеси, які призводять до колоїдно-хімічних змін, деструктивних процесів і загибелі бактерій. Вегетативні форми мікробів і віруси гинуть під прямими променями сонця протягом 10-15 хв., спорові форми — 40-60 хв.
Отже, під впливом УФВ відбувається санація повітряного середовища,
води, ґрунту, житлових приміщень. Недарма в народі кажуть: «У той дім, куди не заходить сонце, заходить лікар!».
Проте дія УФВ на організм і зовнішнє середовище не обмежується тільки сприятливим впливом. Відомо, що інтенсивне сонячне опромінення спричинює розвиток вираженої еритеми з набряком шкіри, що супроводжується підвищенням температури тіла, головним болем і поганим самопочуттям.
У важких випадках можливий дерматит із набряком шкіри та утворенням міхурів із серозним умістом.
Найчастішим ураженням очей під час дії УФВ є фотоофтальмія з гіперемією та набряком кон'юнктиви, блефароспазмом, сльозотечею й світлобоязню.
Подібні ураження не рідкість у процесі відбивання променів сонця від поверхні снігу в арктичних і високогірних районах («снігова сліпота»).
У літературі дискутується питання про виникнення злоякісних новоутворень в осіб, які постійно піддаються інтенсивному опроміненню. За даними А.В. Чакліна, рак шкіри в південних районах становить 20-22% усіх форм раку (у північних районах — 4-7%). У світлошкірих людей рак виникає на відкритих ділянках тіла і зростає з наближенням до екватора. У рас із чорним кольором шкіри рак зустрічається дуже рідко і переважно не вражає оголені ділянки тіла, тобто в них пігмент фільтрує УФВ. За даними ВООЗ, летальність від ультрафіолетового раку немеланомного типу становить 1%, а при злоякісній меланомі — понад 40%.

Видима частина сонячного спектра

Видима частина сонячного спектра визначає фотосинтез рослин, який створює в природі органічні речовини, фототаксис і біолюмінесценцію. Видиме світло відіграє значну роль у життєдіяльності людського організму.
Оптимізація функції зорового аналізатора. Око людини сприймає рівень освітленості від кількох десятків тисяч люксів до 0,7×10-4 лк.
За недостатнього освітлення знижується працездатність, зростає втома, погіршується зір, розвивається короткозорість.
При цьому значно змінюється продуктивність праці




Значна загально-біологічна дія, яка проявляється через вплив на ЦНС і всі інші органи й системи організму.
Організм реагує не тільки на рівень освітленості, але й на кольорову гаму сонячного світла. Червона частина спектра має дію, наближену до дії інфрачервоної радіації (теплова), а фіолетова — до дії УФВ (еритемна, загарна, вітаміно-утворювальна, бактерицидна).
Місцева дія — видимі промені проникають у тіло людини на глибину до 2,5 см і підсилюють біохімічні процеси, імунобіологічну реактивність, утворення меланіну тощо.
Інформативна функція світла полягає в тому, що з його допомогою людина дістає найбільший об'єм інформації з навколишнього середовища (до 80-85 %).