光照监测紫外线监测怎计算指数

气象局使用计算机模型计算紫外线指数，该模型将太阳紫外线 （UV） 辐射的地面强度与预测的平流层臭氧浓度、预测的云量和地面高度相关联。其他一些国家所做的计算也包括地面观测。计算从测量全球当前臭氧总量开始，这是通过国家海洋和大气管理局运营的两颗卫星获得的。这些数据用于预测全国许多地方第二天的平流层臭氧水平。计算机模型使用臭氧预报和每个点的太阳光入射角来计算地面紫外线辐射的强度。日光角度由纬度、一年中的某一天和一天中的时间（太阳正午）决定。计算 280 至 400 nm 之间的几个波长的紫外线辐射强度，即 UVB （280-314 nm） 和 UVA （315-400 nm） 辐射的全光谱。 大气中的臭氧比较长波长的紫外线吸收（衰减）更强。地面紫外线辐射的强度在紫外线光谱中差异很大。例如，可以计算一个点的紫外线强度，如下表所示。（这些是假设值。国家气象局图表显示了典型的紫外线辐照度值。

波长	强度
290纳米	4
320纳米	26
400纳米	30

计算的下一步是调整人体皮肤对紫外线辐射的敏感性。较短的紫外线波长比相同强度的较长紫外线波长对皮肤造成的伤害更大。为了解释这种反应，使用称为McKinlay-Diffey红斑作用光谱的函数在每个波长处对计算出的紫外线强度进行加权（调整）。
继续我们的示例，下表给出了紫外线波长的皮肤响应加权因子。（这些是示例的假设值，而不是实际的 McKinlay-Diffey 加权因子。我们将地面紫外线强度乘以加权因子，以计算每个波长的紫外线辐射的有效强度。

波长	强度	重量	结果
290纳米	4	15	60
320纳米	26	5	130
400纳米	30	3	90

接下来，将 290 至 400 nm 光谱中每个波长的有效紫外线强度相加（积分），给出一个代表紫外线辐射对皮肤的总影响的值。在我们的示例中，总紫外线效果为 280 （60 + 130 + 90）。
计算的下一步将针对高程和云的影响进行调整。海拔每升高一公里，紫外线强度增加约6%。云层吸收紫外线辐射，降低地面紫外线强度。晴朗的天空几乎允许 100% 的紫外线通过，散落的云层传播 89%，破碎的云传播 73%，阴天传播 31%。
对于我们的示例，我们假设海拔为 1 公里，头顶上有破碎的云层。总紫外线效应，根据海拔调整 6%，根据云调整 73%，计算公式如下：
280 x 1.06 x 0.73 = 216.7
计算的最后一步是缩放总紫外线效果，将其除以 25 并四舍五入到最接近的整数。结果是一个数字，通常范围从 0（黑暗或非常微弱的阳光）到十几（非常强烈的阳光）。此值为紫外线指数。
在我们的示例中，紫外线指数为：
216.7 / 25 = 8.7，四舍五入为 9