科学认识紫外线辐射

2017/5/24 10:01:56

温度无直接关系
是不是随着温度的走高，紫外线就愈发强大？中国气象科学研究院研究员沈元芳告诉记者，紫外线与温度高低并无直接关系。紫外线的强弱取决于太阳的高度角，太阳在空中越高，紫外线辐射水平越高。
夏天太阳的高度角最大，因此夏季的紫外线辐射明显高于其他季节。而在中午，太阳直射大地，此时，一天中紫外线辐射最强。
不难发现，紫外线跟云层有着密切的关系，太阳垂直照在地面，紫外线穿过云层的距离垂直最短，被吸收的最少，因此穿过云层的紫外线最多。尽管云层能吸收紫外线，但高达80%的紫外线辐射仍然能够渗透薄云，大气中的薄雾甚至能增加紫外线辐射的强度，所以多云的天气也不可不“防晒”。
在海拔越高的地区，大气层相对越薄，所吸收的紫外线相对越少，所以青藏高原的人们总挂着“红脸蛋”。沈元芳告诉记者，下垫面也影响着紫外线辐射的强弱，草、土壤和水反射大约10%的紫外线辐射；干海滩沙子反射约15%的紫外线辐射，海水泡沫约反射25%；新鲜的雪反射多达80%。因此，虽然冬季的太阳高度角小于夏季的，但雪对紫外线的反射会大大增加辐射量。
晒黑的同时也在晒伤
紫外线是位于日光高能区的不可见光，依据自身波长的不同，分为短波、中波及长波。短波对人体伤害较大，但在穿过大气层时，被臭氧层全部吸收；中波紫外线容易被皮肤吸收，又被称作紫外线的“晒伤（红）段”；长波紫外线能穿透皮肤到达真皮层，并对皮肤表面的黑色素有影响，被称做“晒黑段”。
老百姓不禁要问，什么时候会被晒伤，什么时候只会被晒黑呢？沈元芳说，人体接收到的紫外线中，中波和长波这两种波段是同时存在的，所以晒黑皮肤的同时也在晒伤皮肤。沈元芳说，很多情况下，晒伤并不能被立即感受到，因此在太阳暴晒中活动不能“心存侥幸”。
电影《非诚勿扰》中孙红雷扮演的李香山因为一个黑素瘤而坠海自杀。紫外线强烈作用于皮肤时，可发生光照性皮炎，皮肤上会出现红斑、痒、水疱、水肿等；严重的还可引起皮肤癌。此外，紫外线作用于中枢神经系统时，可出现头痛、头晕、体温升高等症状；作用于眼部时，可引起结膜炎、角膜炎，可能诱发白内障。
但“入侵者”并不是百害无一利的，适当的紫外线辐射可以产生维生素D，可预防骨骼疾病，例如佝偻病、骨软化和骨质疏松。在低海拔地区生活的人（尚未习惯于含维生素D高的饮食）和深色皮肤人种，特别依靠紫外线辐射来产生的充足维生素D。
紫外线指数撑起太阳伞
位于平流层的臭氧层是太阳紫外线辐射的主要吸收带。近年来，由于臭氧层的破坏，到达地表的紫外线辐射增强。大气中臭氧浓度每减少1%，到达地表的太阳紫外线辐射会增加2%。
防护皮肤以避免其遭受过多紫外线辐射，不仅仅是爱美，更是对自身健康的负责。对此，气象部门综合统计预报方法和模式预报方法预测预报紫外线辐射强度。利用太阳紫外辐射观测资料及其影响因子，如太阳高度角、海拔、臭氧层、气溶胶、云等观测资料或数值预报产品，来建立统计关系，并随着大气辐射传输理论的日益发展和大气各成分的分子光谱数据库的逐渐完善，建立了大气辐射传输模式，研发了紫外线指数的预报方法。
学会使用紫外线指数，就好比撑起了一把实用的太阳伞。世界卫生组织给出建议，在室外工作、游泳、玩耍或运动之前，应大量使用防晒指数为SPF15+的防晒霜并每两个小时擦抹一次，或能够有助于保护皮肤免受紫外线辐射伤害。但使用防晒霜并不意味着“万事大吉”，它只是可以帮助人们在太阳下暴露时尽可能地保护皮肤。