太阳紫外线辐射及其生物效应

紫外（UV）辐射在太阳幅射光谱中的谱区范围是在100－400nm间，其能量仅占太阳辐射总量的8％，按照不同波长线所起的生物作用，可分为三部分，紫外线A段（UV－A），波长320－400nm，约占太阳辐射总量的6％，这部分生物作用较弱，主要是色素沉着作用，紫外线B段（UV-B），波长290－320nm，约占太阳辐射总量的1．5％，此段对人体影响较大，主要作用是抗佝偻病和红斑作用，是引起民皮肤癌，白内障，免疫系统能力下降的主要原因之一，紫外线C段（UV－C），波长100－290nm，约占太阳辐射总量的0．5％，由于几乎完全被臭氧层吸收而不能达到地面，以人工发生的紫外线灯进行实验，这段紫外线具有最大杀菌力，对机体细胞也有强烈的刺激破坏作用。     

紫外线辐射增加对棉花生长的影响

在田间试验中观测到经过量紫外线（ＵＶ）辐射处理过的棉花,其株形、生理活动及产量都受到不同程度的影响,其影响程度随ＵＶ辐射强度的强弱而异。本文通过对棉花受不同程度ＵＶ辐射处理的研究,得出其在各项指标上的受影响程度,结果对了解气候变化对农作物生产的影响具有一定的意义。     

大豆植株经紫外辐照后生长分析的数学模型

植物经紫外线ＵＶ－ＡＢ（２８０－４００ｎｍ）照射后，其生长曲线会发生变化，常规描述农作物生长的Ｌｏｇｉｓｔｉｃ模型将不能确切描述。本文在模拟试验的基础上，理论分析和统计计算，通过对比分析，选出了不同强度紫外辐射照射下，能较好地描述大豆作物生长的数学模型。     

紫外线辐射指数预报系统

紫外线指数是度量到达地球表面的太阳紫外线辐射对人体皮肤的损伤程度，紫外线辐射对人体皮肤的损伤是根据“红斑作用曲线”作出的。紫外线指数（Uitraviolet Index）也称“UVI”指数，其强弱主要决定于纬度、海拔高度、季节、平流层臭氧、云层、地面状况和大气污染状况等条件。UVI对于指导人们避免紫外线辐射过度具有重要作用，但在计算时应考虑更加真实的大气状况和地面状况。     

紫外线辐射特征及影响因素分析

对太原市2002~2004年紫外线观测资料进行统计分析结果发现:紫外线辐射具有正午强早晚弱,夏季强冬季弱的特点;紫外线大值出现时间夏季明显早于冬季;通过与同时段气象因素对比分析,揭示了云状和云量、气压、能见度、湿度、空气污染对紫外线辐射的不同影响程度;紫外线辐射占太阳总辐射百分比具有冬季少夏季多和有云时非同比衰减的特点。紫外线的预报还要注重最大半小时平均值的预报,以预估紫外线对人体的最大可能伤害程度。     

贵阳地区太阳紫外线辐射及其预报方法研究

对近一年的紫外线辐射观测资料分析后发现：贵阳地区紫外线辐射较强，夏季辐射量比冬委大，一天中12－15时是紫外辐射最强的时段，少云天或晴天，冬季此外线辐射指数可达5以上，属中等辐射，夏季紫外辐射指数可达8以上，属较强或很强辐射。决定紫外线辐射强度的重要因素的重要因素主要主要是纬度，当地日照时间，云量，云状，空气污染程度等。因此可以通过对云量的预报作出相应的紫外线辐射量及紫外线指数预报。     

防御紫外线对人体皮肤的伤害

臭氧层的被损坏，增加了太阳对地面的紫外线辐射，紫外线固然能杀死一些细菌，但同时也对人的皮肤造成伤害。据研究，每减少10％臭氧，将增加20％的紫外线辐射量，由此而引发的皮肤癌发生率将增加20％。紫外线对皮肤的伤害随紫外线的波长不同而程度不同，长波紫外线会使皮肤变黑，出现崔斑，中波紫外线会引发日光性皮炎。由于海拔高度、空气温度、湿度、天空云量的不同，以及人在太阳光下暴露时间的长短，紫外线对皮肤的伤害程度不同。烈日之下，中午时分最好不要晒太阳。为避免阳光直射时伤害皮肤，最好带上帽子和撑遮阳伞。不管什么条件下…     

紫外线强度等级确定因子的季节性选择

利用南京市2005年2月—2009年1月的紫外线辐射观测资料,分析了到达地面的紫外线辐射强度的季节变化和日变化规律,并重点对各月10—14时的紫外线辐射平均值、最大值和最小值的强度级别分布频率进行了分析和讨论,提出根据不同季节来选择不同的紫外线辐射特性值作为紫外线强度等级的确定因子,夏季采用10—14时的紫外线辐射强度的最大值,冬季采用其最小值,春季和秋季采用其平均值。     

拉萨紫外线指数预报方法

依据拉萨地区不同月份紫外辐射占全波段太阳总辐射的比例关系和全波段太阳总辐射的气候学计算方法，提出了一套紫外线指数统计预报方法，经实际观测资料验证，该方法具有较好的适应性和一定的准确度。     

UV-B辐射增加对小麦的影响

通过观测，分析了UV—B辐射增加对小麦生长发育的影响，计算了UV—B增加条件下对作物群体生产力生态特征值发生变化的情况。分析结果表明，UV—B辐射增加影响小麦生长发育表现在：生育期推迟，叶面积、分蘖和开花数减少，植株矮化，绿叶数、单株干物重、叶重、穗重等减小；影响小麦群体生产力表现在：群体生长率、相对生长率、叶面积指数、叶日积、净同化率都在生育期的中后期有很大幅度的减小，从而使小麦每亩株数、每株穗数、每穗粒数、千粒重也明显下降，最终影响到小麦群体生物学产量及经济学产量。     

大豆晴天群体光合作用农业气象数值模拟

运用农业气象、气象学等知识建立了一个晴天大豆群体光合农业气象数值模式.模式考虑了大豆叶片空间结构特征及本身生物学特征, 积分达到了瞬时时间尺度, 可以较准确地模拟出群体光合日变化过程, 平均模拟误差在8.7%左右, 并较好地反应了大豆群体光合午休过程.利用该模式进行数值分析, 给出了CO₂、辐射及温度对群体光合午休影响的一些规律, 从而为作物超高产攻关提供了一定的理论指导.     

Influences of the clearness index on UV solar radiation for two locations in the Tibetan Plateau-Lhasa and Haibei

Ultraviolet （UV） solar radiation has a significant influence on human health, the environment and climate. A series of measurements, including UV radiation （290 400 nm） and global solar radiation （Rs）, were continuously recorded from August 2004 at the Lhasa and Haibei sites on the Tibetan Plateau. Both observation sites＇ altitudes are above 3000 m and have similar meteorological conditions. The data from 2005 2006 was used to identify the varying characteristics of UV radiation. It＇s relation to the clearness index Ks, the relative optical mass mr, and Rs were established. The annual mean values of total daily UV radiation are 0.92 and 0.67 MJ m^-2 at Lhasa and Haibei, respectively. The UV radiation in Lhasa represented 4.6% of the global solar radiation while in Haibei this percentage was 4.2%. In the case of clear days （Ks 〉 0.8）, these percentages ranged between 4.0% and 4.5% in Lhasa and between 5.1% and 5.5% in Haibei. In the case of cloudy days （Ks 〈 0.4）, these percentages ranged from 4.4% to 6.8% in Lhasa and from 5.1% to 5.5% in Haibei. The maximum values of UV radiation for each relative optical mass diminished exponentially with mr. Thus, for Lhasa and Haibei, UV=46.25mr-129, and UV=51.76mr-142, respectively. The results of this study can be used to obtain more UV radiation data for the study of UV climate characteristics, the effects of UV on ecological processes and the feedback of the thinning of the stratospheric ozone, from more routine measurements Rs data.     

Two Ultraviolet Radiation Datasets that Cover China

Ultraviolet(UV) radiation has significant effects on ecosystems, environments, and human health, as well as atmospheric processes and climate change. Two ultraviolet radiation datasets are described in this paper. One contains hourly observations of UV radiation measured at 40 Chinese Ecosystem Research Network stations from 2005 to 2015. CUV3 broadband radiometers were used to observe the UV radiation, with an accuracy of 5%, which meets the World Meteorology Organization's measurement standards. The extremum method was used to control the quality of the measured datasets. The other dataset contains daily cumulative UV radiation estimates that were calculated using an all-sky estimation model combined with a hybrid model. The reconstructed daily UV radiation data span from 1961 to 2014. The mean absolute bias error and root-mean-square error are smaller than 30% at most stations, and most of the mean bias error values are negative, which indicates underestimation of the UV radiation intensity. These datasets can improve our basic knowledge of the spatial and temporal variations in UV radiation. Additionally, these datasets can be used in studies of potential ozone formation and atmospheric oxidation, as well as simulations of ecological processes.     

南京地区紫外辐射初步研究

采用简化型辐射传播模型计算了南京地区到达地表的太阳紫外辐射（ＵＶ辐射）,同时根据地面紫外辐射的观测资料分析了南京地区紫外辐射的年变化、晴天与阴天的变化规律及与太阳总辐射的关系。     

山东禹城紫外辐射变化特征及其估测方程的建立

本文对2005～2011年山东禹城地区观测得到的紫外辐射的时间变化特征及紫外辐射与总辐射比值的变化特征进行了分析, 并结合气温、降水和露点温度资料建立了禹城地区的紫外辐射估测方程。结果表明:紫外辐射日累计值的变化范围为0.10～1.20 MJ m-2 d-1, 年平均值为0.468 MJ m-2 d-1;紫外辐射日、季节变化规律与总辐射一致, 季节变化都表现为冬季小夏季大, 最小值出现在1月, 最大值出现在6月, 日变化则呈现早晚小中午大的特征;紫外辐射与总辐射的比值范围为0.023～0.046, 其季节变化特征也是冬季小夏季大, 该比值随晴空指数的增大而减小, 而在晴空指数大于0.5时比较稳定。利用温度日较差(日最高气温与最低气温的差值)建立了紫外辐射估测方程, 决定系数R2达0.80, 平均相对误差为0.19, 估测紫外线等级与实测紫外线等级相差不大于1的数据占95%, 该方法可以较好地进行紫外辐射等级的估测。     

HEIFE绿洲区太阳总辐射和地表反射率的分光谱特征

太阳辐射的分光测量在许多研究和应用领域中都具有十分重要的意义．本文利用HEIFE临泽子站进行的太阳总辐射和反射辐射的分光观测资料，研究了黑河绿洲区太阳总辐射和地表反射率的光谱特征．研究结果表明：在太阳总辐射的光谱能量分布中，紫外和可见光部分的比倒偏小，近红外部分则偏太．在其从冬到夏的季节变化中紫外和可见光部分是由小到大，近红外部分剐是由大到小。在其日变化中0．5μm以下波段是中午大早晚小；0．7μm以上波段是中午小，早晚大；0．5-0．7μm波段的日变化不明显。紫外波段的相对日变化幅度最大．地表反射率的光谱特性有明显的季节变化，变化特征与地表植被状况有关．各波段地表反射率的日变化型有一定的季节差异，其中波长小于0．7μm部分较为明显，并与地表植被状况有关．在裸露地表各波段反射率与太阳高度角的关系中，近红外波段随太阳高度角增加而增大，紫外和可见光波段则随太阳高度角增大而减小．全波段反射率随太阳高度角增大而增大主要是近红外波段的贡献．这是裸露地表光谱反射率的重要特征之一。     

内蒙古奈曼农田的微气象特征

运用波文比热量平衡法分析了内蒙古奈曼麦田、谷田、大豆田和稻田的微气象特征。结果表明：随着小麦生长趋于旺盛，反射率趋于减小；灌溉大豆田的反射率（０．１９）比无灌溉大豆田的（０．２１）略小；谷田和稻田的反射率分别为０．２１和０．１９。白天的热量平衡中，绝大部分净辐射用于潜热交换；夜里的热量平衡中，净辐射主要由潜热交换补给。随着小麦的生长，净辐射与太阳辐射的比值增大；灌溉大豆田净辐射与净辐射的比值高于无     

拉萨紫外辐射特征分析及估算公式的建立

本文利用2005~2010年的辐射观测资料对拉萨地区紫外辐射的时间变化特征及紫外辐射与总辐射比值的变化特征进行了分析,结果表明,紫外辐射与太阳总辐射的变化规律基本一致,日变化表现为正午大、早晚小;季变化特征是夏季6月最大,冬季1月最小.紫外辐射日累积值6年平均为0.87 MJ·m-2·d-1;紫外辐射有逐年递减的趋势.紫外辐射与总辐射比值也存在着明显日变化,表现为正午大、早晚小的规律;其季节变化也是夏季最大,冬季最小.紫外辐射与总辐射比值6年平均为0.0418;紫外辐射与总辐射比值也呈现逐年递减的趋势.利用2010年大气质量数和晴空指数,建立了适合于拉萨紫外辐射估量的公式,估算值的瞬时值与观测值的平均相对误差最大为8.66%,紫外辐射日累积重构值与观测值平均相对误差仅为5.5%.