太阳辐射和大气科学测量专家

从现场测量推导UV指数

UV辐射

太阳光谱中的紫外线(UV)对人类有若干益处,但如果UV辐射超出“安全”限度,则其也会产生危害。UV照射指标即指UV指数,对UV辐射及其可能引发的有害影响做出预警。右侧给出了UV指数的计算方法。由于人体不同肤质对UV剂量的敏感度存在较大差异,我们根据皮肤的晒黑能力确定了各种不同组别,具体分类如下表1所示。

 

皮肤类型分类

被太阳晒伤

在太阳光照射下晒黑

二 黑色素受损

总是

经常

很少

有时

四 黑色素完好

有时

很少

经常

总是

六 黑色素保护

天生棕色皮肤

天生黑色皮肤

表1—皮肤类型分类(选自TB Fitzpatrick和JL Bolognia,1995年)

来源:世界卫生组织2002年《全球太阳UV指数:实践指南》

上述表1中的全球太阳UV指数(UVI)由WHO与WMO(世界气象组织)、UNEP(联合国环境规划署)和ICNIRP(国际非电离辐射保护委员会)等国际组织共同制定,是一种衡量地球表面UV辐射水平的简易方法。同时,它还是提高公众意识的一种重要媒介,警示人们在UV辐射照射下需采取防护措施。

UV辐射计

针对红斑权重UV辐射测量,Kipp & Zonen提供了UV-S-E-T精密辐射计。该辐射计配有石英圆罩和漫射器,具备统一的余弦响应函数,可实现准确的辐射能量测量。其检测系统的恒温器控制则保证了最高精度。该辐射计的结构较为坚固,能够在任何天气条件以及极热和极冷区域中使用。

UV-S-E-T辐射计的直流电源输出为0~3V,相当于红斑辐射的0~0.6 W/m²输出值。UV指数可根据上述方法进行计算。

UV指数
UV-E辐射测量中的UV指数计算如下所示:

根据ISO 17166:1999/CIE S007/E-1998的规定,取UV-E辐射计的输出值。按照仪器的灵敏度将输出电压转化为W/m²值。

 


红斑作用光谱

由于UV辐射照射过多会导致皮肤晒伤,UV辐射计应模拟人类皮肤的设计。因此,针对不同人体肤质对UV辐射的敏感度,我们定义了一种特殊的红斑作用光谱。UV-S-E-T辐射计配有特殊的滤波器,与红斑作用光谱适配。