全球太陽紫外線指數(shù) [1],UVI,是一項國際公認的衡量標準,主要目的是讓公眾了解紫外線輻射健康風(fēng)險和防曬知識。 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)生損害所需的時間會減少。 UVI 值全天不斷變化,并且根據(jù)地點 [2] 和一年中的時間而變化很大。 UVI 的每日歷史和預(yù)報通常報告最大值,即當(dāng)?shù)靥栒鐣r的晴朗天空條件,此時太陽在天空中最高。
通過適當(dāng)配置的分光輻射度計的測量數(shù)據(jù)可以最準確地確定局部 UVI。這對于擴展簡單積分測量 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 | 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不可能非常精確地實現(xiàn)紅斑功能,因為它的動態(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度差異,這對光譜輻射計本身也是一個挑戰(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”,并且可能會被錯誤地檢測為紫外輻射。當(dāng)通過紅斑函數(shù)加權(quán)時,即使看似可以忽略不計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進行。
然而,憑借其現(xiàn)代的基于 CCD 的紫外光譜輻射計 BTS2048-UV-S(實驗室版本)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 成功驗證,并與 [4] 和 [6] 中的 Brewer 進行比較。
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