Многие уверены, что в пасмурный день солнечные ожоги и вредное ультрафиолетовое излучение не страшны, однако облачность не только не гарантирует защиту, но в некоторых случаях может многократно усилить воздействие ультрафиолета на кожу. Ученые-физики рассказали, как работают атмосферные «зеркала», почему кожа темнеет и как не получить опасную дозу радиации, ведущую к ожогам и меланоме, даже когда солнце скрыто за тучами.
Разбираются в механизмах формирования ультрафиолетового излучения и его влиянии на организм старший научный сотрудник лаборатории физики климатических систем Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН (Томск) кандидат физико-математических наук Сергей Смирнов и ведущий научный сотрудник этой же лаборатории кандидат физико-математических наук Константин Николаевич Пустовалов.
Наука в Сибири рассказывает, что загар представляет собой потемнение кожи, вызванное выработкой меланина – вещества темного цвета. Образование меланина выступает естественной защитной реакцией организма на солнечное ультрафиолетовое излучение, позволяющей задерживать более 90% радиации. При этом кожа наиболее чувствительна к коротковолновому УФ-излучению: чрезмерные его дозы приводят к ожогам, которые в перспективе могут спровоцировать развитие меланомы.
Степень защиты от ультрафиолета напрямую зависит от плотности облаков: чем она выше, тем сильнее уменьшается поток излучения. При плотной облачности прямое солнечное излучение может быть полностью перекрыто, и до поверхности доходит только рассеянное излучение, образующееся при рассеивании лучей на молекулах атмосферных газов и твердых или жидких аэрозольных частицах.
В целом, УФ-облученность горизонтальных поверхностей зависит от высоты солнца над горизонтом и уровнем моря, поглощения излучения малыми газовыми составляющими атмосферы (в первую очередь озоном), а также от рассеяния и поглощения аэрозолями и облаками. Однако для вертикальных поверхностей, к которым относится стоящий человек, добавляется еще один критический фактор – альбедо (отражательная способность) подстилающей поверхности. Чем выше альбедо, тем выше УФ-облученность, именно поэтому человек получает большую дозу излучения, находясь на снегу или на воде.
Особую роль играет альбедо самих облаков, который оказывает значительное влияние на величину УФ-облученности в случаях переменной, особенно разорванной облачности с просветами, например, при разреженных кучевых облаках. Боковые грани таких облаков работают подобно зеркалам, отражая падающий поток солнечного излучения. В результате человек получает не только прямое и рассеянное, но и отраженное излучение – по сути, то же прямое солнечное излучение, но идущее с другого направления. Из-за этого суммарная величина потока ультрафиолета, попадающего на человека, в отдельных случаях может даже превосходить показатели ясной безоблачной погоды.
В умеренных широтах на равнинной местности облака в целом играют положительную роль в ослаблении УФ-излучения, позволяя увеличить время пребывания на открытом воздухе и снижая вероятность ожога. Однако при переменной облачности, особенно кучевой, складывается ложное представление о том, что находиться на солнце без защиты безопасно. Эксперты подчеркивают, что эта иллюзия может привести к печальным последствиям для организма, поэтому даже в облачную погоду необходимо проявлять бдительность и использовать средства защиты от солнца.