Ako vypočítať UV index: 9 krokov (s obrázkami)

Index ultrafialového žiarenia (UV) je široko používaný systém na predpovedanie množstva UV žiarenia, ktoré sa očakáva, že dosiahne zemský povrch v určitý deň. Tento index sa vydáva denne, aby informoval ľudí o sile slnečného UV žiarenia v danom regióne. Pri pohľade na index možno vidieť očíslovanú lineárnu stupnicu, ktorá sa začína na nule a končí pri jedenástke alebo o niečo vyššie. odkedy ho v roku 1994 vynašli Národná meteorologická služba (NWS) a Agentúra na ochranu životného prostredia (EPA), UV index pomohol miliónom Američanov plánovať aktivity vonku a zároveň sa vyhnúť nadmernému vystaveniu UV žiareniu.[1]
Dôveryhodný zdroj
Agentúra na ochranu životného prostredia Spojených štátov amerických
Nezávislá U.S. vládna agentúra zodpovedná za podporu bezpečných environmentálnych postupov
Prejsť na zdroj
Nasledujúce kroky sú návodom, ako si môžete sami vypočítať UV index.

Kroky


Vychádza z počiatočných údajov, ktoré zachytávajú dva satelity Národného úradu pre oceány a atmosféru (NOAA).

  • Tieto údaje obsahujú globálne úrovne ozónu, ktoré pomáhajú predpovedníkom určiť úroveň ozónu, o ktorej si myslia, že bude existovať o 24 hodín neskôr.
  • Pomocou týchto údajov počítačové modely využívajú predpoveď a spôsob, akým bude slnečné svetlo pod uhlom, na výpočet intenzity UV žiarenia.
  • Pri výpočte, aké silné je UV žiarenie, sa vedci zameriavajú len na rozsah vlnových dĺžok od 280 nm do 400 nm.
    • Používa sa vlnová dĺžka 280 nm až 400 nm, pretože tento rozsah UV žiarenia prechádza cez ozón (na obrázku nižšie je znázornený celý rozsah UV žiarenia v elektromagnetickom spektre).[2]
      Dôveryhodný zdroj
      Svetová zdravotnícka organizácia
      Informácie o zdraví a správy poskytované Svetovou zdravotníckou organizáciou
      Prejsť na zdroj


Použite tieto predbežné údaje na priradenie hodnoty vlnovej dĺžky na výpočet.

  • V prostredí triedy, kde sa tento výpočet uskutočňuje, by sa tieto počiatočné údaje tvorili pokiaľ existuje prístup k satelitným informáciám NOAA.
  • Vymyslené hodnoty by mohli byť presné s vedomím skutočnosti, že ozón absorbuje dlhšie vlnové dĺžky menej ako kratšie vlnové dĺžky, takže to, ako intenzívne je UV žiarenie pri dopade na zemský povrch, je závisí na vlnovej dĺžke.
  • Hypotetické hodnoty uvedené nižšie nemusia byť úplne totožné s tým, ako NWS počíta UV index, ale majú silu váženú menšou hodnotou pre kratšie vlnové dĺžky je presné.
    • Kratšie vlnové dĺžky sú ozónom absorbované viac ako dlhšie vlnové dĺžky, takže ich sila v blízkosti zemského povrchu je slabšia.
    • Pri vypracovávaní svojho problému postupujte podobne ako v nasledujúcej tabuľke.


Použite viac počiatočných hodnôt pre to, ako ľudská pokožka reaguje na UV žiarenie.

  • Keď bola stupnica UV indexu vynájdená, robili sa testy na ľudskej pokožke pri jednotlivých vlnových dĺžkach UV žiarenia, aby sa zistili účinky.
    • Vedci zistili, že kratšie vlnové dĺžky sú nebezpečnejšie (kratšie vlnové dĺžky majú viac energie).
  • Na zahrnutie týchto informácií do výpočtu je potrebné váženie intenzity UV žiarenia pri rôznych vlnových dĺžkach.
  • Toto sa vykonáva pomocou McKinlay-Diffeyho erytémového akčného spektra (viac informácií o ňom nájdete na konci návodu).[3]
    • Pri riešení vlastného problému vážte vlnové dĺžky opačným spôsobom, ako boli predtým uvedené hodnoty sily.
    • Kratšie vlnové dĺžky majú vyššiu váhu (sú nebezpečnejšie), ale nižší silový faktor (pretože sú viac absorbované ozónom), ako je uvedené v nasledujúcej tabuľke. Tieto hodnoty sú opäť teoretické, ale sú presne vážené.


Vynásobte silu UV váhou.

  • Pomocou kalkulačky vynásobte hmotnosť a silu príslušnej vlnovej dĺžky a výsledkom bude priama sila UV žiarenia pri príslušných vlnových dĺžkach.
  • Pokračujúc v predchádzajúcom príklade, nasledujúca tabuľka uvádza hypotetické váhové faktory pre reakciu kože na UV vlnové dĺžky.

Súčet efektívnej sily UV žiarenia pri každej vlnovej dĺžke.

  • Ako stanovili vynálezcovia UV indexu, sila UV žiarenia pri každej vlnovej dĺžke od 290 do 400 nm sa sčítava, aby predstavovala celkový vplyv UV žiarenia na ľudskú pokožku.
  • Ak zostaneme pri vyššie uvedenom príklade, celkový účinok UV žiarenia je 330 (85 + 175 + 70 = 330).

Zohľadnite, ako oblaky a nadmorská výška interferujú s UV žiarením.

  • Bolo zistené, že na každý kilometer nadmorskej výšky sa zvyšuje intenzita UV žiarenia o 6 % (takže pri výpočte pripočítate 0.06 na každý kilometer zvýšenia).
  • Je tiež známe, že UV žiarenie je absorbované mrakmi, čo znižuje intenzitu UV žiarenia, ktoré dopadá na zemský povrch.
  • Podľa EPA:
    • 100 % UV žiarenia prechádza, keď nie sú prítomné žiadne mraky.
    • 89 % sa prenáša, keď sú mraky roztrúsené.
    • 73 % sa prenáša cez rozbité mraky.
    • 31 % sa prenáša pri úplnom zamračení.[4]
      Dôveryhodný zdroj
      Agentúra na ochranu životného prostredia Spojených štátov amerických
      Nezávislé U.S. vládna agentúra zodpovedná za podporu bezpečných environmentálnych postupov
      Prejsť na zdroj

Vyberte si scenár.

  • Ak chceme pokračovať v príklade, ktorý robíme, vyberme si nadmorskú výšku 5 kilometrov (čo je nadmorská výška La Rinconada v Peru – jedného z najvyššie položených miest na svete[5])
    ) a povedzte, že sú prítomné rozptýlené mraky.
  • Skutočný účinok UV by sa musel upraviť o 30 % pre nadmorskú výšku (6 % vynásobených 5 kilometrami) a o 89 % pre rozptýlenú oblačnosť.
  • Celkový účinok UV žiarenia vypočítaný predtým vynásobte nadmorskou výškou a úpravou oblačnosti.
    • Tento výpočet by vyzeral takto: 330 x 1.30 x 0.89 = 381.81 (opäť by sa 30 % nárast v dôsledku nadmorskej výšky vynásobil ako 1.3 a nie 0.3, pretože sila UV žiarenia sa zvyšuje).

Dokončite výpočet.

  • Na ukončenie výpočtu musíte hodnotu UV z predchádzajúceho kroku vydeliť číslom 25 (ide o ďalšiu časť určenú vynálezcami UV indexu) a zistené číslo zaokrúhliť na najbližšie celé číslo.
  • Podľa EPA je výsledkom výpočtu číslo medzi 0 a 15, resp.[6]
    Dôveryhodný zdroj
    Agentúra Spojených štátov amerických pre ochranu životného prostredia
    Nezávislá U.S. vládna agentúra zodpovedná za podporu bezpečných environmentálnych postupov
    Prejsť na zdroj
    Teraz ste vypočítali UV index!

    • Pre scenár, pre ktorý sme sa rozhodli, by UV index bol: 381.81 / 25 = 15.27, čo sa zaokrúhľuje na 15.

  • Použite stupnicu.

    • Z vypočítanej hodnoty si prečítajte stupnicu UV indexu a dodržiavajte varovania spojené s touto hodnotou (joj, 15 je veľmi nebezpečné)![7]
  • Odkazy