全球太陽紫外線指數(shù) [1],UVI,是一項(xiàng)國際公認(rèn)的衡量標(biāo)準(zhǔn),主要目的是讓公眾了解紫外線輻射健康風(fēng)險(xiǎn)和防曬知識。 UVI 使用簡單的整數(shù)值(通常為 0 到 11+)來描述地球表面的太陽紫外線輻射水平。隨著紫外線指數(shù)值的增加,對皮膚和眼睛造成損害的可能性會增加,并且發(fā)生損害所需的時(shí)間會減少。 UVI 值全天不斷變化,并且根據(jù)地點(diǎn) [2] 和一年中的時(shí)間而變化很大。 UVI 的每日歷史和預(yù)報(bào)通常報(bào)告最大值,即當(dāng)?shù)靥栒鐣r(shí)的晴朗天空條件,此時(shí)太陽在天空中最高。
通過適當(dāng)配置的分光輻射度計(jì)的測量數(shù)據(jù)可以最準(zhǔn)確地確定局部 UVI。這對于擴(kuò)展簡單積分測量 UVI 指數(shù)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)尤其重要,這些設(shè)備可能由于光譜失配校正問題而產(chǎn)生更大的誤差。 BTS 系列等高端光譜輻射計(jì)可以作為此類設(shè)備的參考。
“Schneefernerhaus 的 BfS - 測量海拔 2666 米的紫外線輻射”
UVI 暴露類別 | |
暴露風(fēng)險(xiǎn) | 紫外線范圍 |
低的 | 0 – 2 |
緩和 | 3 – 5 |
高的 | 6 – 7 |
很高 | 8 – 10 |
極端 | 11+ |
地面上的絕對太陽紫外線輻射水平以 W/m 2為單位進(jìn)行測量,即輻照度的輻射測量。 CIE 紅斑作用譜 [3] 模擬了白種人皮膚曬傷(紅斑)的傾向。 UVI 源自有效紅斑輻照度,該有效紅斑輻照度是通過積分實(shí)際紫外線輻照度確定的,并由 CIE 紅斑作用函數(shù)加權(quán)。 UVI 值為 1 相當(dāng)于有效紅斑輻照度為 25 mW/m 2。
使用基于濾波器的寬帶輻射計(jì)不可能非常精確地實(shí)現(xiàn)紅斑功能,因?yàn)樗膭討B(tài)范圍很寬,并且在窄光譜范圍內(nèi)有效性急劇下降超過 3 個(gè)十年。因此,公共健康和其他研究應(yīng)用最好通過太陽輻照度的光譜輻射測量來服務(wù)。所得到的光譜輻照度數(shù)據(jù)Wm -2 .nm -1可以通過精確的紅斑函數(shù)進(jìn)行加權(quán),以提供對有效紅斑輻照度以及UVI的精確評估。
紫外線區(qū)域的輻照度與太陽光譜內(nèi)較長波長的輻照度之間存在極大的強(qiáng)度差異,這對光譜輻射計(jì)本身也是一個(gè)挑戰(zhàn)。不可避免地,一些可見光和近紅外輻射會在儀器內(nèi)“散射”,并且可能會被錯(cuò)誤地檢測為紫外輻射。當(dāng)通過紅斑函數(shù)加權(quán)時(shí),即使看似可以忽略不計(jì)的雜散光也會變得很重要。因此,由于其優(yōu)異的散射光抑制規(guī)格,紫外太陽輻照度的光譜測量通常使用基于雙單色儀的光譜輻射計(jì)進(jìn)行。
然而,憑借其現(xiàn)代的基于 CCD 的紫外光譜輻射計(jì) BTS2048-UV-S(實(shí)驗(yàn)室版本)和 BTS2048-UV-S-WP(防風(fēng)雨版本) ,Gigahertz-Optik GmbH 提供了一種緊湊且經(jīng)濟(jì)高效的替代方案 [4] [5 ]。對于更通用的用途, 還可以使用具有有效紅斑輻照度響應(yīng)度的XD-9506寬帶輻射探測器。 BTS2048-UV-S-WP 系列已根據(jù) WMO 成功驗(yàn)證,并與 [4] 和 [6] 中的 Brewer 進(jìn)行比較。
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