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1、淺析東營市紫外線輻射強度觀測
摘要介紹了紫外輻射觀測儀器及紫外線指數(shù)的劃分標準,對東營市2022年1～12月紫外線輻射等級日數(shù)進展了統(tǒng)計,分析了當?shù)刈贤廨椛涞娜攴植技霸?、日變化特?并提出其影響因素,為進一步進步紫外線預報準確率提供參考。關鍵詞紫外線;輻射強度;變化特征;影響因素;山東東營近年來,預防紫外線輻射危害越來越受到關注[1],觀測和預報紫外線輻射強度成為氣象部門的新業(yè)務。東營市氣象局于2022年1月開始采用SUR-1型紫外線輻射監(jiān)測儀進展紫外線輻射強度觀測。筆者利用2022年1月1日至12月31日的逐日紫外線觀測資料,分析東營市太陽紫外線輻射強度和輻射等級的年、月、日變化特征
2、,為進一步進步紫外線預報準確率和效勞質(zhì)量提供參考根據(jù)。1紫外輻射觀測儀與紫外線指數(shù)(UV-Index)劃分標準1.1紫外輻射觀測儀目前我國各大中城市采用的紫外輻射觀測儀主要有:上海市氣象科學研究所消費的SUR-1、SUR-2;錦州322所消費的TBQ-4-3;Eppley公司消費的TUVR;錦州322所、湖北氣象科學研究所消費的P-2;北京師范大學消費的UV-B等幾種型號。東營市氣象臺從2022年1月開始在市區(qū)進展紫外輻射的觀測和預報工作,所采用的紫外輻射觀測儀是由上海市氣象科學研究所研制消費的SUR-1型太陽紫外輻射計,是一種通帶式濾光片式的紫外輻射表,所測輻射強度即為標稱譜段280～390
3、n的輻射強度。寬譜段觀測儀采用石英玻璃制造濾光片,儀器的響應是按照測量的紫外輻射范圍與人類皮膚紅斑反響譜相相一致設計的。這種輻射儀構造比較簡單、維護方便,并能通過微機實現(xiàn)自動化監(jiān)測。1.2紫外線指數(shù)劃分標準1994年7月世界氣象組織召開了紫外線的專家會議,在美國紫外線指數(shù)根底上(根據(jù)晴空條件下瞬間海平面紅斑病輻射量的大小來劃分紫外線指數(shù)),用中午產(chǎn)生紅斑病的輻射量加權后所得到的劑量變量率,制定出了無量綱的指數(shù),規(guī)定1個單位紫外線指數(shù)相當于2.5/2。紫外線指數(shù)劃分標準如表1所示。2紫外線輻射強度變化特征分析2.1全年各等級分布特征把東營市2022年1月1日至12月31日的逐日紫外線指數(shù)和等級作
4、為1個時間段(1個年度)進展統(tǒng)計分析,有實測資料天數(shù)共364d。表2為東營市該時間段逐日紫外線等級統(tǒng)計結果。分析其中數(shù)據(jù)可知,東營市的紫外線等級以4級最多,占50%以上;3級次之,1級最少。詳細天數(shù)和比例分別為:1級13d,占4%;2級38d,占10%;3級79d,占22%;4級215d,占59%;5級19d,占5%。2.2月變化特征各月出現(xiàn)1級和2級輻射的日數(shù)較少,均在10d以下且年變化幅度校出現(xiàn)3級和4級輻射的日數(shù)年變化很大,但兩者的年變化那么相反;3級輻射日數(shù)冬半年(10月至翌年2月)明顯多于夏半年(3～9月),其中1月出現(xiàn)3級輻射日數(shù)為20d,而春、夏、秋季各月出現(xiàn)3級輻射的日數(shù)均不到
5、10d;4級輻射日數(shù)夏半年較冬半年顯著增多,其中12月至翌年1月共出現(xiàn)4級輻射日數(shù)為5d,而3～10月中各月4級輻射日數(shù)均超過15d,其中3～9月的4級輻射日數(shù)超過20d。5級輻射只出如今5～10月,其中8月最多,為5d。4級以上紫外線輻射日數(shù)在冬季(12月至翌年2月)有16d,春季(3～5月)74d,夏季(6～8月)84d,秋季(9～11月)60d(見表2)。
2.3日變化特征分析說明,紫外線輻射強度和輻射強度的日變化均與天空云量多少親密相關。云量少,輻射強度大且輻射強度的日變化幅度較大;云量多,輻射強度弱且日變化幅度小;陰雨天紫外線輻射強度最弱,輻射強度日變化幅度也最校天空晴朗少云時
6、,各季節(jié)紫外線輻射強度等級的日變化均呈平滑的拋物線,紫外線輻射強度最大值出如今12時左右。但輻射強度日最大值的量級隨季節(jié)變化而變化,冬季最小,只達4級,其他季節(jié)均達5級。天空云量較多時(多云天氣為主),紫外線輻射強度等級的日變化隨天空狀況的變化升降不定,但波幅一般不大。冬、春、秋三季日最大輻射強度根本一樣,一般為2級左右;夏季因天氣多變,日最大輻射強度為2~4級不等。陰雨天氣時紫外線輻射強度最小,日變化幅度很小,且各季節(jié)日變化根本一樣,輻射強度多為1級。3影響紫外線輻射強度的因素選取東營市2022年逐日8時、14時2個時次的總云量、低云量,結合其他氣象因素的統(tǒng)計分析,得到以下結論。一是紫外線輻
7、射強度隨太陽直射位置的變化而產(chǎn)生較大變化[2,3]。冬季的紫外線輻射強度比夏季的紫外線輻射強度小得多。二是紫外線輻射強度受總云量、低云量影響很大,但影響紫外線輻射強度的因素很多、很復雜[4,5]。在統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn),即使是同一季節(jié),同樣是總云量、低云量均為0,其太陽總輻射量也存在一定差異。進一步分析發(fā)現(xiàn),當能見度大于15k、相對濕度較小時,紫外線輻射強度較大;反之,當能見度只有幾千米,相對濕度較大時,紫外線輻射強度要小一些。因此,紫外線輻射強度與空氣污染狀況、空氣的濕度條件等因素有關。三是紫外線輻射強度與云狀也有很大的關系。同樣是總云量為10、低云量為0,假設市區(qū)上空為卷層云時,紫外線輻射強度大于蔽
8、光高積云時的紫外線輻射強度。四是晴空條件下,紫外線輻射強度在12～14時到達最高值。進一步對8～14時時段內(nèi)總云量、低云量均為0時的紫外線輻射強度進展統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)紫外線輻射強度在12～14時到達最大值的日數(shù)占總日數(shù)的89%以上。4結語SUR-1型太陽紫外輻射計容易受電擊等外界因素干擾[6],出現(xiàn)一些非真實性的峰值,在應用、參考實測資料過程中需鑒別剔除。5參考文獻[1]王淑榮,張巍.日光中紫外線輻射與人類安康的關系及其影響因素[J].現(xiàn)代預防醫(yī)學,2022,35(17):3283-3285.[2]范伶俐,張羽,周懷博.湛江市地面太陽紫外線輻射觀測及分析[J].廣東氣象,2022,31(3):40-42.[3]宋瑩華,吳君,邰慶國.臨沂市紫外線輻射變化特征分析[J].山東氣象,2022,26(1):37-38.[4]李雄.南京市紫外線輻射變化特征及相關因子分析[J].氣象科技,2022,31(2):105-108.[5]吳兌,鄧雪嬌.環(huán)境氣象學與特種氣象預報[].北京:氣象出版社,2001.[6]樓麗銀.紫外輻射SUR-1觀測結果分析研究[J].浙江氣象,2002,23(3):43-46.
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