紫外线指数预报方法

紫外线指数预报方法

国家标准 GB/T36744一2018 紫外线指数预报方法 Foreeastingmethodlforutravioletindex 2018-09-17发布 2019-04-01实施 国家市场监督管理总局 发布 币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/36744一2018 目 次 前言 引言 范围 2 术语和定义 指数预报方法 附录A资料性附录)太阳紫外线 附录B(资料性附录紫外线指数等级划分 附录C资料性附录天文辐照度计算 附浸D(资料性附录》大气透明系数实验结果 紫外线斩射占太阳总辐射比例实验结果 附录E资料性附录 参考文献
GB/36744一2018 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由气象局提出 本标准由全国气象防灾减灾标准化技术委员会(SAC/TC345)归口 本标准起草单位:气象局公共气象服务中心 本标准主要起草人;吴昊、部婧婧、陈辉,杨静、戴至修、李怡、李蔼恂
GB/T36744一2018 引 言 1994年7月,世界气象组织(wMO)制定了国际统一的紫外线指数表示形式 2002年世界卫生组 织(wHO)、世界气象组织wMO)、联合国环境规划署(UNEP)和国际非电离辐射防护委员会 ICNIRP)联合制定了《全球太阳紫外线指数:实践指南》,指南中对紫外线指数、紫外线的影响因素,紫 外线对人体的影响以及紫外线防御措施等进行了详细介绍,许多国家采用《全球太阳紫外线指数:实践 指南》开展紫外线指数预报工作 为了全面对接《全球太阳紫外线指数:实践指南》,促进我国紫外线预报科学开展,特制定本标准,以 指导紫外线指数预报 IN
GB/36744一2018 紫外线指数预报方法 范围 本标准规定了基于云量、天气现象、地表反照率订正地面紫外线辐照度的紫外线指数预报方法 本标准适用于紫外线指数预报工作与相关科学研究 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 2.1 太阳紫外线solarultraviolet;Uv 太阳光谱中波长范围为l00nm400nm的太阳辐射,简称紫外线 注:太阳紫外线按照不同波长所起的生物作用可分为三个波段,具体参见附录A 2.2 紫外(线)辐照度UVirradianee 单位面积上所接收到的太阳紫外线辐射功率 注:单位为瓦每平方米(w/m' [QX/T87一2008,定义3.2] 2.3 紫外(线)指数Uindex;U1 地表太阳紫外线辐射的红斑有效辐照度水准的量化指标 [GB/T21005一2007,定义3.10] 注1:紫外线指数用来衡量某地日照最强时刻的紫外线辐射对人体皮肤、眼晴等组织和器官的可能损伤程度 紫 外线指数越大,对人体的损伤程度越重 注2紫外线指数等级划分参见附录B 指数预报方法 3.1紫外线指数计算 紫外线指数计算见式(1) Q.C Itrv A 式中: -紫外线指数预报值,无量纲值,非零整数,四舍五人取整得到 Iv 地面紫外线辐照度预报值,单位为瓦每平方米(w/m') Q 等效红斑订正因子,取值0.01 Ce Al -与单位紫外线指数相当的紫外线辐照度,取值为0.025w/m
GB/T36744一2018 3.2地面紫外线辐照度预报 到达地面的紫外线辐照度预报值计算见式(2) Q=Qa7R 式中: 地面紫外线辐照度预报值,单位为瓦每平方米(w/m'); o 天文辐照度,指由太阳对地球的天文位置而确定的到达地球大气上界的太阳辐照度,参见 Q 附录C,单位为瓦每平方米(w/m'); 大气透明系数，综合反映了睛空大气对太阳总辐射的削弱作用,无量纲值,取值范围为0~ 1(通过历史数据统计得到,参见附录D); 紫外线辐射占太阳总辐射比例一年中随时间(月份/季节)有所变化,通过历史数据统计得 到,参见附录E],单位用百分比(%)表示; 地面紫外线辐照度订正因子,计算方法见式(3) R 3.3地面紫外线辐照度订正因子 3.3.1订正因子计算公式 当出现多云、霉、沙尘等天气或地面积雪、结冰等现象时,根据影响要素及影响程度确定订正因子 地面紫外线辐照度订正因子计算见式(3) R=R.RR 式中 地面紫外线辐照度订正因子; R 云量订正因子,取值见表1: 天气现象订正因子,取值见表2; m R 地表反照率订正因子,取值见表3 3.3.2云量订正因子 -般分为0成10成,0成 云量订正因子根据总云量确定 总云量指天空被所有云遮蔽的总成数 表示天空无云,10成表示天空完全被云遮蔽 云量订正因子取值按表1规定 表1云量订正因子 总云量/成 云量订正因子 R =1.00 0 0,1) R. =0.99 [1,3 R =0.90 R =0.73 [3,7) R =0,32 [7,l0] 3.3.3天气现象订正因子 天气现象订正因子根据,沙尘等对紫外线辐射有较强吸收和散射作用的天气现象确定 天气现
GB/36744一2018 象订正因子取值按表2规定 表2天气现象订正因子 天气现象 天气现象订正因子 沙尘暴、强沙尘暴 R=0.7 浮尘、扬沙,霍 R=0.8 其他天气现象 R部=1.0 3.3.4地表反照率订正因子 地表反照率订正因子根据不同的地表下垫面确定 地表反照率订正因子取值按表3规定 表3地表反照率订正因子 地表反照率订正因子 地表下垫面 水面,雪面,冰面 其他下垫而 R=l.0
GB/T36744一2018 附录 A 资料性附录 太阳紫外线 nm400nm 太阳紫外线(UV)为太阳光谱中波长范围为100n 的太阳辐射,按照所起生物作用的不 同,可分为以下三个波段: 紫外线A波段 波长范围为315nm一400nm,这部分生物作用较弱,主要是色索沉着作用 a b紫外线B波段 波长范围为280nm315nm,约90%被臭氧,水汽、氧气、二氧化碳吸收 此 波段对人体影响较大,适当照射能够治疗和防预饷偻症,长期照射还可能损伤皮肤和眼睛,甚 至引发皮肤癌、白内障、免疫系统功能下降等疾病 紫外线C波段 波长范围为1001 nm~280nm,该波段几乎被臭氧,水汽、氧气、二氧化碳全部 吸收而不能到达地面
GB/36744一2018 附录B 资料性附录) 紫外线指数等级划分 表B.1给出了紫外线指数等级、紫外线照射强度及防护措施 表B.1紫外线指数等级划分 等级 紫外线指数(UVT 紫外线照射强度 防护措施 -级 0,1,2 最弱 不需要采取防护措施 可以适当采取一些防护措施、 二级 弱 3,4 如;涂擦防护霜等 外出时戴好遮阳帽、太阳镜和太 中等 三级 5,6 阳伞等,涂擦sP指数大于 15 的防晒箱 除上述防护措施外，上午10点至 四级 7,8,9 强 下午4点避免外出,或尽可能在 遮荫处 尽可能不在室外活动,必须外出 五级 >10 很强 时,需采取各种有效的防护措施
GB/T36744一2018 附录 C 资料性附录 天文辐照度计算 天文辐照度计算见式(C.1)一式(C.5): Q=S sin(h C.1 12Tn 0.00128 =1.00011十0.034221cos sin 365 365 2Tn 2Tn1 0.000719cos(2 十0.000077sin(2 C.2 365 365 sin(h)=sin(9)sin(o)十cos() =co(G )cos(w 2Tn =0.006918 0.399912cos 十0.070257sin 365 365 2开n 2rn 0.006758cos2 十0.000907sin(2 C.4 365 365 2Tn 2Tm 0.002697eos(3 +0.00148sin(3 365 365 w=12 TRE)(一T/12 C.5 式中 天文辐照度,指由太阳对地球的天文位置而确定的到达地球大气上界的太阳辐照度,单 Q 位为瓦每平方米(w/m=); s -太阳常数,取值为(1367士7)w/m; 太阳高度角(单位为弧度); 日地距离订正值 -计算日在一年内的顺序号,以1月1日为0开始; 地球纬度(单位为弧度); 太阳赤纬(单位为弧度); w 太阳时角(单位为弧度); 真太阳时 TRE
GB/36744一2018 附录D 资料性附录) 大气透明系数实验结果 大气透明系数计算见式(D.l) D.1 式中 -大气透明系数,无量纲值,取值范围为0~1; -地面太阳总辐照度,单位为瓦每平方米(w/m); Q -天文辐照度,指由太阳对地球的天文位置而确定的到达地球大气上界的太阳辐照度,参见 Q 附录C,单位为瓦每平方米(w/m='). 利用1993年一2007年全国103个国家气象站晴空(总云量小于3成)正午的太阳总辐照度样本， 按照式(D.1)的计算方法,得到大气透明系数样本,并分站点逐月平均 考虑到大气透明系数全国分布 具有区域特征,且与海拔高度分布相一致,因此将全国分成4个区域,并统计各区域的平均大气透明系 数.见表D.1 表D.1各区域大气透明系数 月份 -区" 二区" 三区" 四区" !月 0.78 0.70 0.73 0.61 0,.82 0.72 0,71 0.63 2月 0.82 0.68 0.66 0.75 3月 0.82 0.67 4月 0.75 0.68 5月 0.78 0.76 0,69 0.69 6月 0,78 0.75 0.67 0.67 7月 0,.80 0.73 0.66 0,66 月 88 0.78 0.66 0.73 0,66 0.77 0.73 9月 0.66 0.66 0,79 0.72 0.65 0.65 0月 月 11 0.79 0.69 0.71 0.62 12月 0.80 0.68 0.71 0.61 区为西藏地区、西南地区北部、西北地区中部 二区为内蒙古地区,东北地区部,西北地区西部和东北部. 三区为西南地区南部 四区为我国其他地区
GB/T36744一2018 附录 E 资料性附录 紫外线辐射占太阳总辐射比例实验结果 紫外线辐射占太阳总辐射比例计算见式(E.1): E E.1 7= 式中 紫外线辐射占太阳总辐射比例,以百分比(%)表示; Em 地面紫外线辐照度监测值,单位为瓦每平方米(w/m') Q 地面太阳总辐照度,单位为瓦每平方米(w/m=). 利用2008年2013年38个生态站太阳总辐射和紫外线辐射月总量数据(数据来源;国家生 态系统观测研究网络科技资源服务系统,CNERN),按照式(E.1)计算得到各生态站紫外线辐射占太阳 总辐射比例样本,并将所有样本逐月平均,作为全国紫外线辐射占太阳总辐射比例的月度值,见表E.1 表E.1紫外线辐射占太阳总辐射比例月度值 全国紫外线辐射占太阳总辐射比例/% 月份 4.25 1月 4.32 2月 3月 4.33 4月 4.68 5月 4.98 5.00 6月 4.90 7月 5.04 8月 9月 4.69 10月 4.51 1月 4.29 12月 4.16
GB/36744一2018 参考文献 GB/T21005一2007紫外红斑效应参照谱、标准红斑剂量和紫外指数 [[2]Qx/T87一2008紫外线指数预报 [3]吴兑，邓雪娇,.环境气象学与特种气象预报[M] 北京气象出版社,2001 arifeial)Proesfor [4]ISsO21348;2007 Spaceenvironmentnaturaland determining solarirradiances [5]EngelsenO.Fastsimulationtoolforultravioletradiationattheearth'ssurface[].Optical 44(4);041012.041o127. Engineering，2005， [6]FioletovV，KerrB，FergussonA.TheUVindex:definition,distributionandfactorsaf etngi[.Canadianjour rnalofpublichealth，2010，101(4):I5-1I9. [7]worldHealthOrganizationwHO)，worldMeteorologicalOrganizationwMO),United NationsEnvironmentProgramme(UNEP)，theInternationalCommisiononNon-lonizingRadiationm A ProtectionICNIRP)WHO LilbraryCatalgwng -in-PublicationData，GlobalSolarUVIndex 'ractiealGuideJ] wHO,2002. Pr