Kuidas arvutada UV-indeksit

Ultraviolettindeks (UV) on laialdaselt kasutatav süsteem, mille abil prognoositakse, kui palju UV-kiirgust teatud päeval Maa pinnale oodatakse. Seda indeksit antakse välja iga päev, et anda inimestele nõu päikese UV-kiirte tugevuse kohta piirkonnas. Indeksit vaadates võib näha nummerdatud lineaarset skaalat, mis algab nullist ja lõpeb üheteistkümne lähedal või veidi kõrgemal. Alates 1994. aasta riikliku ilmateenistuse (NWS) ja Keskkonnakaitseagentuuri (EPA) leiutamisest on UV-indeks aidanud miljonitel ameeriklastel planeerida välitegevusi, vältides samas liigset kokkupuudet UV-kiirgusega. Järgmised sammud on juhised UV-indeksi iseseisvaks arvutamiseks.

1
Alustage esialgsetest andmetest, mis on jäädvustatud kahe riikliku ookeani- ja atmosfääriameti (NOAA) satelliidiga. Need andmed hõlmavad globaalseid osoonitasemeid, mis aitavad ennustajatel määrata osoonitasemeid, mis nende arvates eksisteerivad 24 tundi hiljem. Nende andmetega kasutavad arvutimudelid prognoosi ja kuidas päikesevalgus on nurga all, et arvutada UV tugevus. UV-kiirguse tugevuse arvutamisel keskenduvad teadlased ainult lainepikkuste vahemikule 280 nm kuni 400 nm. Kasutatakse 280 nm kuni 400 nm, kuna see UV-kiirguse vahemik läbib läbi osooni (alloleval pildil on näha kogu UV-valguse ulatus elektromagnetilisel spektril).

2
Kasutage neid esialgseid andmeid, et määrata arvutamisel lainepikkusele väärtus.Klassiruumis, kus see arvutus toimub, koostatakse need algandmed, välja arvatud juhul, kui NOAA satelliidi teabele on juurdepääs. Koostatud väärtusi saab muuta täpseks, teades tõsiasja, et osoon neelab pikemaid lainepikkusi vähem kui lühemaid lainepikkusi, nii et UV-kiirguse intensiivsus Maa pinda tabades sõltub lainepikkusest. Allpool näidatud hüpoteetilised väärtused ei pruugi olla täpselt identsed sellega, kuidas NWS UV-indeksit arvutab, kuid tugevus on kaalutud Väiksem väärtus lühemate lainepikkuste puhul on täpne.Lühimaid lainepikkusi neelab osoon rohkem kui pikemaid, seega on nende tugevus Maa pinna lähedal nõrgem. Probleemi lahendamisel järgige allolevas tabelis näidatud suundumust.

3
Kasutage rohkem algväärtusi selle kohta, kuidas inimeste nahk reageerib UV-kiirgusele. Kui UV-indeksi skaala leiutati, tehti inimese nahaga katseid iga UV-lainepikkuse juures, et näha mõju.Teadlased leidsid, et lühemad lainepikkused on ohtlikumad (lühematel lainepikkustel on rohkem energiat).Selle teabe arvutusse kaasamiseks on vaja kaaluda UV-tugevust erinevatel lainepikkustel.Selleks kasutatakse McKinlay-Diffey erüteemi toimespektrit (lisateabe saamiseks vaadake juhiste allosast).Oma probleemi lahendamisel , kaaluvad lainepikkused vastupidiselt varem antud tugevusväärtustele. Lühematel lainepikkustel on suurem kaal (ohtlikum), kuid väiksem tugevustegur (kuna osoon neelab neid rohkem), nagu on näidatud allolevas tabelis. Need väärtused on jällegi teoreetilised, kuid neid kaalutakse täpselt.

4
Korrutage UV-kiirguse tugevus kaaluga. Kasutage oma kalkulaatorit, et korrutada kõnealuse lainepikkuse kaal ja tugevus ning tulemuseks on UV-kiirguse otsene tugevus vastavatel lainepikkustel. Jätkates ülaltoodud näitega, annab allolev tabel hüpoteetilise kaalu tegurid, mis mõjutavad naha reaktsiooni UV-lainepikkustel.

5
Summage efektiivne UV-tugevus igal lainepikkusel.Nagu UV-indeksi leiutajad on kindlaks määranud, summeeritakse UV-kiirguse tugevus igal lainepikkusel 290–400 nm, et näidata UV-kiirguse üldist mõju inimese nahale. Eespool toodud näite järgi , on UV-kiirguse kogumõju 330 (85 + 175 + 70 = 330).

6
Arvestage, kuidas pilved ja kõrgus mõjutavad UV-kiirgust. On kindlaks tehtud, et iga merepinnast kõrgemal asuva kilomeetri kohta suureneb UV-kiirgus 6% (nii et arvutamisel lisate iga kilomeetri kasvu kohta 0,06). Samuti on teada, et UV-kiirgust neelavad pilved, mis vähendab Maa pinda tabava UV-kiirguse intensiivsust.EPA järgi:100% UV-kiirgusest edastatakse siis, kui pilvi pole.89% levib siis, kui pilved on täpilised.73% on edastatakse purunenud pilvede kaudu.31% edastatakse siis, kui on täiesti pilves.

7
Valige stsenaarium. Näite jätkamiseks valime 5-kilomeetrise kõrguse (mis on Peruu La Rinconada kõrgus – üks maailma kõrgeimaid linnu) ja öelge, et kohal on hajutatud pilved. Tõeline mõju UV-d tuleks kohandada 30% kõrguse jaoks (6% korrutatud 5 kilomeetriga) ja 89% hajutatud pilvede jaoks. Seejärel korrutate varem arvutatud UV-i koguefekti kõrguse ja pilve korrigeerimisega. See arvutus näeks välja järgmine : 330 x 1,30 x 0,89 = 381,81 (kõrgendusest tulenev 30% tõus korrutatakse jällegi 1,3-ga, mitte 0,3-ga, kuna UV-tugevus suureneb).

8
Lõpetage arvutus. Arvutamise lõpetamiseks peate jagama ülaltoodud sammu UV väärtuse arvuga 25 (see on veel üks UV-indeksi leiutajate poolt määratud osa) ja ümardada leitud arvuni lähima väärtuseni. täisarv.EPA andmetel saadakse arvutus umbes 0 ja 15 vahel. Nüüd olete UV-indeksi välja arvutanud!Meie otsustatud stsenaariumi puhul oleks UV-indeks: 381,81 / 25 = 15,27, mis ümardub 15-ni .

9
Rakendage skaalat. Lugege arvutatud väärtuselt UV-indeksi skaala ja järgige väärtusega seotud hoiatusi (jah, 15 on väga ohtlik)!