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1、淺析東營(yíng)市紫外線輻射強(qiáng)度觀測(cè)
摘要介紹了紫外輻射觀測(cè)儀器及紫外線指數(shù)的劃分標(biāo)準(zhǔn),對(duì)東營(yíng)市2022年1～12月紫外線輻射等級(jí)日數(shù)進(jìn)展了統(tǒng)計(jì),分析了當(dāng)?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(jìn)一步進(jìn)步紫外線預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率提供參考。關(guān)鍵詞紫外線;輻射強(qiáng)度;變化特征;影響因素;山東東營(yíng)近年來(lái),預(yù)防紫外線輻射危害越來(lái)越受到關(guān)注[1],觀測(cè)和預(yù)報(bào)紫外線輻射強(qiáng)度成為氣象部門的新業(yè)務(wù)。東營(yíng)市氣象局于2022年1月開始采用SUR-1型紫外線輻射監(jiān)測(cè)儀進(jìn)展紫外線輻射強(qiáng)度觀測(cè)。筆者利用2022年1月1日至12月31日的逐日紫外線觀測(cè)資料,分析東營(yíng)市太陽(yáng)紫外線輻射強(qiáng)度和輻射等級(jí)的年、月、日變化特征
2、,為進(jìn)一步進(jìn)步紫外線預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和效勞質(zhì)量提供參考根據(jù)。1紫外輻射觀測(cè)儀與紫外線指數(shù)(UV-Index)劃分標(biāo)準(zhǔn)1.1紫外輻射觀測(cè)儀目前我國(guó)各大中城市采用的紫外輻射觀測(cè)儀主要有:上海市氣象科學(xué)研究所消費(fèi)的SUR-1、SUR-2;錦州322所消費(fèi)的TBQ-4-3;Eppley公司消費(fèi)的TUVR;錦州322所、湖北氣象科學(xué)研究所消費(fèi)的P-2;北京師范大學(xué)消費(fèi)的UV-B等幾種型號(hào)。東營(yíng)市氣象臺(tái)從2022年1月開始在市區(qū)進(jìn)展紫外輻射的觀測(cè)和預(yù)報(bào)工作,所采用的紫外輻射觀測(cè)儀是由上海市氣象科學(xué)研究所研制消費(fèi)的SUR-1型太陽(yáng)紫外輻射計(jì),是一種通帶式濾光片式的紫外輻射表,所測(cè)輻射強(qiáng)度即為標(biāo)稱譜段280～390
3、n的輻射強(qiáng)度。寬譜段觀測(cè)儀采用石英玻璃制造濾光片,儀器的響應(yīng)是按照測(cè)量的紫外輻射范圍與人類皮膚紅斑反響譜相相一致設(shè)計(jì)的。這種輻射儀構(gòu)造比較簡(jiǎn)單、維護(hù)方便,并能通過(guò)微機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。1.2紫外線指數(shù)劃分標(biāo)準(zhǔn)1994年7月世界氣象組織召開了紫外線的專家會(huì)議,在美國(guó)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(lái)劃分紫外線指數(shù)),用中午產(chǎn)生紅斑病的輻射量加權(quán)后所得到的劑量變量率,制定出了無(wú)量綱的指數(shù),規(guī)定1個(gè)單位紫外線指數(shù)相當(dāng)于2.5/2。紫外線指數(shù)劃分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。2紫外線輻射強(qiáng)度變化特征分析2.1全年各等級(jí)分布特征把東營(yíng)市2022年1月1日至12月31日的逐日紫外線指數(shù)和等級(jí)作
4、為1個(gè)時(shí)間段(1個(gè)年度)進(jìn)展統(tǒng)計(jì)分析,有實(shí)測(cè)資料天數(shù)共364d。表2為東營(yíng)市該時(shí)間段逐日紫外線等級(jí)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。分析其中數(shù)據(jù)可知,東營(yíng)市的紫外線等級(jí)以4級(jí)最多,占50%以上;3級(jí)次之,1級(jí)最少。詳細(xì)天數(shù)和比例分別為:1級(jí)13d,占4%;2級(jí)38d,占10%;3級(jí)79d,占22%;4級(jí)215d,占59%;5級(jí)19d,占5%。2.2月變化特征各月出現(xiàn)1級(jí)和2級(jí)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(jí)和4級(jí)輻射的日數(shù)年變化很大,但兩者的年變化那么相反;3級(jí)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(jí)輻射日數(shù)為20d,而春、夏、秋季各月出現(xiàn)3級(jí)輻射的日數(shù)均不到
5、10d;4級(jí)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(jí)輻射日數(shù)為5d,而3～10月中各月4級(jí)輻射日數(shù)均超過(guò)15d,其中3～9月的4級(jí)輻射日數(shù)超過(guò)20d。5級(jí)輻射只出如今5～10月,其中8月最多,為5d。4級(jí)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(jiàn)表2)。
2.3日變化特征分析說(shuō)明,紫外線輻射強(qiáng)度和輻射強(qiáng)度的日變化均與天空云量多少親密相關(guān)。云量少,輻射強(qiáng)度大且輻射強(qiáng)度的日變化幅度較大;云量多,輻射強(qiáng)度弱且日變化幅度小;陰雨天紫外線輻射強(qiáng)度最弱,輻射強(qiáng)度日變化幅度也最校天空晴朗少云時(shí)
6、,各季節(jié)紫外線輻射強(qiáng)度等級(jí)的日變化均呈平滑的拋物線,紫外線輻射強(qiáng)度最大值出如今12時(shí)左右。但輻射強(qiáng)度日最大值的量級(jí)隨季節(jié)變化而變化,冬季最小,只達(dá)4級(jí),其他季節(jié)均達(dá)5級(jí)。天空云量較多時(shí)(多云天氣為主),紫外線輻射強(qiáng)度等級(jí)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(qiáng)度根本一樣,一般為2級(jí)左右;夏季因天氣多變,日最大輻射強(qiáng)度為2~4級(jí)不等。陰雨天氣時(shí)紫外線輻射強(qiáng)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(qiáng)度多為1級(jí)。3影響紫外線輻射強(qiáng)度的因素選取東營(yíng)市2022年逐日8時(shí)、14時(shí)2個(gè)時(shí)次的總云量、低云量,結(jié)合其他氣象因素的統(tǒng)計(jì)分析,得到以下結(jié)論。一是紫外線輻
7、射強(qiáng)度隨太陽(yáng)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(qiáng)度比夏季的紫外線輻射強(qiáng)度小得多。二是紫外線輻射強(qiáng)度受總云量、低云量影響很大,但影響紫外線輻射強(qiáng)度的因素很多、很復(fù)雜[4,5]。在統(tǒng)計(jì)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(yáng)總輻射量也存在一定差異。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)能見(jiàn)度大于15k、相對(duì)濕度較小時(shí),紫外線輻射強(qiáng)度較大;反之,當(dāng)能見(jiàn)度只有幾千米,相對(duì)濕度較大時(shí),紫外線輻射強(qiáng)度要小一些。因此,紫外線輻射強(qiáng)度與空氣污染狀況、空氣的濕度條件等因素有關(guān)。三是紫外線輻射強(qiáng)度與云狀也有很大的關(guān)系。同樣是總云量為10、低云量為0,假設(shè)市區(qū)上空為卷層云時(shí),紫外線輻射強(qiáng)度大于蔽
8、光高積云時(shí)的紫外線輻射強(qiáng)度。四是晴空條件下,紫外線輻射強(qiáng)度在12～14時(shí)到達(dá)最高值。進(jìn)一步對(duì)8～14時(shí)時(shí)段內(nèi)總云量、低云量均為0時(shí)的紫外線輻射強(qiáng)度進(jìn)展統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)紫外線輻射強(qiáng)度在12～14時(shí)到達(dá)最大值的日數(shù)占總?cè)諗?shù)的89%以上。4結(jié)語(yǔ)SUR-1型太陽(yáng)紫外輻射計(jì)容易受電擊等外界因素干擾[6],出現(xiàn)一些非真實(shí)性的峰值,在應(yīng)用、參考實(shí)測(cè)資料過(guò)程中需鑒別剔除。5參考文獻(xiàn)[1]王淑榮,張巍.日光中紫外線輻射與人類安康的關(guān)系及其影響因素[J].現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué),2022,35(17):3283-3285.[2]范伶俐,張羽,周懷博.湛江市地面太陽(yáng)紫外線輻射觀測(cè)及分析[J].廣東氣象,2022,31(3):40-42.[3]宋瑩華,吳君,邰慶國(guó).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(guān)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(xué)與特種氣象預(yù)報(bào)[].北京:氣象出版社,2001.[6]樓麗銀.紫外輻射SUR-1觀測(cè)結(jié)果分析研究[J].浙江氣象,2002,23(3):43-46.
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