danh mục sản phẩmCách tính chỉ số UV
Dịch vụ thời tiết quốc gia Hoa Kỳ tính toán Chỉ số UV bằng cách sử dụng mô hình máy tính liên quan đến cường độ mặt đất của bức xạ cực tím mặt trời (UV) để dự báo nồng độ ozone tầng bình lưu, lượng mây dự báo và độ cao của mặt đất.
Tính toán được thực hiện bởi một số quốc gia khác cũng bao gồm các quan sát mặt đất. Việc tính toán bắt đầu bằng các phép đo tổng lượng ozone hiện tại trên toàn cầu, thu được thông qua hai vệ tinh do Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia vận hành. Những dữ liệu này được sử dụng để đưa ra dự báo về mức ozone tầng bình lưu cho ngày tiếp theo tại nhiều điểm trên cả nước. Một mô hình máy tính sử dụng dự báo ozone và góc tới của ánh sáng mặt trời tại mỗi điểm để tính toán cường độ bức xạ UV ở mặt đất. Góc ánh sáng mặt trời được xác định theo vĩ độ, ngày trong năm và thời gian trong ngày (buổi trưa mặt trời). Độ mạnh của bức xạ UV được tính cho một số bước sóng trong khoảng 280 đến 400nm, phổ đầy đủ của bức xạ UVB (280-314nm) và UVA (315-400nm).
Ozone trong khí quyển hấp thụ (suy giảm) bước sóng UV ngắn mạnh hơn bước sóng dài hơn. Sức mạnh của bức xạ UV trên mặt đất khác nhau đáng kể trên phổ UV. Ví dụ, cường độ UV cho một điểm có thể được tính như trong bảng dưới đây. (Đây là các giá trị giả định. Biểu đồ Dịch vụ Thời tiết Quốc gia cho thấy các giá trị chiếu xạ UV điển hình.)
| Bước sóng | Sức mạnh |
|---|---|
| 290nm | 4 |
| 320nm | 26 |
| 400nm | 30 |
Bước tiếp theo trong tính toán điều chỉnh độ nhạy cảm của da người với bức xạ UV. Bước sóng UV ngắn hơn gây tổn thương da nhiều hơn bước sóng UV dài hơn có cùng cường độ. Để giải thích cho phản ứng này, cường độ tia cực tím tính toán được tính trọng số (đã điều chỉnh) ở mỗi bước sóng bằng cách sử dụng chức năng gọi là phổ hành động hồng cầu McKinlay-Diffey.
Tiếp tục với ví dụ của chúng tôi, bảng dưới đây đưa ra các yếu tố trọng lượng phản ứng của da đối với các bước sóng UV. .
| Bước sóng | Sức mạnh | Cân nặng | Kết quả |
|---|---|---|---|
| 290nm | 4 | 15 | 60 |
| 320nm | 26 | 5 | 130 |
| 400nm | 30 | 3 | 90 |
Tiếp theo, cường độ tia cực tím hiệu quả ở mỗi bước sóng trên phổ từ 290 đến 400nm được tổng hợp (tích hợp), mang lại giá trị đại diện cho toàn bộ hiệu ứng của bức xạ UV trên da. Trong ví dụ của chúng tôi, tổng hiệu ứng UV là 280 (60 + 130 + 90).
Bước tiếp theo của tính toán điều chỉnh các ảnh hưởng của độ cao và các đám mây. Cường độ tia cực tím tăng khoảng 6% mỗi km trên độ cao so với mực nước biển. Mây hấp thụ bức xạ UV, làm giảm cường độ tia cực tím trên mặt đất. Bầu trời rõ ràng cho phép hầu như 100% tia cực tím đi qua, các đám mây phân tán truyền 89%, các đám mây vỡ truyền 73% và bầu trời u ám truyền 31%.
Ví dụ của chúng tôi, chúng ta hãy giả sử rằng độ cao là 1 km và có những đám mây vỡ trên đầu. Tổng hiệu ứng UV, được điều chỉnh 6% cho độ cao và 73% cho các đám mây, sẽ được tính như sau:
280 x 1,06 x 0,73 = 216,7
Bước cuối cùng của phép tính chia tỷ lệ hiệu ứng UV tổng, chia cho 25 và làm tròn cho số nguyên gần nhất. Kết quả là một con số thường dao động từ 0 (bóng tối hoặc ánh sáng mặt trời rất yếu) đến tuổi trung niên (ánh sáng mặt trời rất mạnh). Giá trị này là Chỉ số UV.
Ví dụ của chúng tôi, Chỉ số UV sẽ là:
216,7 / 25 = 8,7, làm tròn thành 9
