鼓浪嶼療區(qū)紫外線特征分析

361002 南京軍區(qū)鼓浪嶼療養(yǎng)院 吳洪光 李秀增 吳志彬 余濤

紫外線是電磁波譜中波長從0.01～0.40 μm輻射的總稱，不能引起人們的視覺。自然界主要紫外線源是太陽。從某種意義上說，紫外線是一種重要的療養(yǎng)因子。適量的紫外線對(duì)人體有許多好處：如預(yù)防佝僂病、骨軟化和老年骨質(zhì)疏松；增強(qiáng)機(jī)體的免疫能力，能刺激機(jī)體的造血機(jī)能，改善紅細(xì)胞質(zhì)量，改善肌肉的活動(dòng)狀態(tài)，還能降低血壓、血糖、膽固醇，促進(jìn)機(jī)體細(xì)胞吸氧功能和新陳代謝，減輕氣喘病和關(guān)節(jié)疼痛，舒筋活血，增強(qiáng)體質(zhì)，殺菌消毒，可治療癤癰、毛囊炎等皮膚病，但過度接觸紫外線，不但會(huì)燒傷皮膚，還會(huì)引起白內(nèi)障，甚至引起皮膚癌等[1]。為了趨利避害，利用好紫外線這一重要的療養(yǎng)因子，指導(dǎo)療養(yǎng)生活安排，我們于2006-08—2010-08對(duì)鼓浪嶼療區(qū)紫外線照射強(qiáng)度進(jìn)行了為期4年的監(jiān)測，以紫外線指數(shù)來表示，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。

圖1 正午時(shí)分(12：00)紫外線指數(shù)平均值曲線圖

1 材料與方法

從2006年8月開始，利用美國生產(chǎn)Davis 6162EU型自動(dòng)氣象站在鼓浪嶼療養(yǎng)區(qū)中心地帶連續(xù)測定紫外線指數(shù)，半徑20 m范圍內(nèi)無遮擋。每30 min取平均值采集數(shù)據(jù)1次，再用Microsoft Excel軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 鼓浪嶼療養(yǎng)區(qū)紫外線總體特征

2.1 鼓浪嶼療養(yǎng)區(qū)正午時(shí)分紫外線月變化特征(圖1)

2006-08—2010-08的48個(gè)月中，以晴空條件下各月份紫外線指數(shù)平均值，繪成鼓浪嶼療養(yǎng)區(qū)正午時(shí)分紫外線指數(shù)月變化連續(xù)曲線(圖1)。由圖1可見，在晴空條件下的48個(gè)月中，正午時(shí)分紫外線指數(shù)最大值大于10的有14個(gè)月(2007年的06—07月，2008年的06—08月，2009年的04—09月，2010年的06—08月)，正午時(shí)分紫外線指數(shù)最大值小于5的有8個(gè)月(2006年11、12月，2007年的1、11、12月，2008年的1、12月，2009年的12月)。48個(gè)月監(jiān)測結(jié)果中各年紫外線指數(shù)最大值為(2009-07-19T12：00紫外線指數(shù)為13.6，2008-08-12T12：00紫外線指數(shù)為12.9，2007-07-31T12：00紫外線指數(shù)為12.6，2010-06-28T12：00紫外線指數(shù)為12.7)；在一年中，最小紫外線指數(shù)均在冬季(12—02月)，最大紫外線指數(shù)均在夏季(06—08月)。

2.2 鼓浪嶼療區(qū)紫外線各季節(jié)的日變化特征 根據(jù)光傳紫外線指數(shù)和太陽高度角具有正相關(guān)，在一天中太陽高度角達(dá)最大時(shí)(即正午)紫外線指數(shù)也最大，夜間紫外線指數(shù)為0。觀察2006-08—2010-08晴空條件下不同季節(jié)各月份不同時(shí)段紫外線指數(shù)，可以看出，紫外線日變化規(guī)律呈以正午時(shí)分為最高點(diǎn)的對(duì)稱拋物線型。根據(jù)鼓浪嶼春夏秋冬四季劃分，將晴空條件下不同季節(jié)各時(shí)間點(diǎn)紫外線指數(shù)平均值繪成曲線(圖2)。從圖2可見，鼓浪嶼療區(qū)紫外線各季節(jié)的日變化特征：春季(03—05月)最大紫外線指數(shù)為5.49，11：00至13：00紫外線指數(shù)大于5，此時(shí)間段紫外線輻射強(qiáng)度中等，級(jí)別為3級(jí)；夏季(06—08月)最大紫外線指數(shù)為8.82，09：00至16：00紫外線指數(shù)大于5，紫外線輻射強(qiáng)度級(jí)別為3級(jí)，11：00至14：00紫外線指數(shù)大于7，紫外線輻射強(qiáng)度級(jí)別為4級(jí)；秋季(09—11月)最大紫外線指數(shù)為6.24，10：30至13：30紫外線指數(shù)大于5，紫外線輻射強(qiáng)度為3級(jí)；冬季(12—02月)最大紫外線指數(shù)為3.05，紫外線指數(shù)基本在3以下，級(jí)別在1～2級(jí)。紫外線指數(shù)與強(qiáng)度等級(jí)對(duì)照以及防護(hù)要求(表1)[2]。

圖2 不同季節(jié)各時(shí)間點(diǎn)紫外線指數(shù)平均值曲線圖

表1 紫外線指數(shù)的分級(jí)對(duì)照表

2.3 鼓浪嶼療區(qū)各季節(jié)白天氣溫的日變化特征 根據(jù)鼓浪嶼春夏秋冬四季劃分，將不同季節(jié)06:00至19:00各點(diǎn)氣溫平均值繪成曲線(圖3)?？梢姽睦藥Z四季白天氣溫日變化特征：日最高溫度一般出現(xiàn)在12：00至14：00。春季：氣溫平均值一般在20～24℃；夏季氣溫平均值一般在26.5～31℃，10：00至16：00氣溫大于30℃；秋季氣溫平均值一般在20～26℃；冬季氣溫平均值一般在10～15℃。

圖3 不同季節(jié)氣溫晝變化趨勢圖

3 討論

紫外線主要作用于人體皮膚、眼睛等器官。根據(jù)其波長及對(duì)人體造成的影響，可將紫外線分為3個(gè)部分：長波紫外線0.32～0.40 μm，中波紫外線0.28～0.32 μm，短波紫外線0.01～0.28 μm[3]。其各波段紫外線有著不同的作用，太陽光中長波紫外線98%可透過臭氧層和云層到達(dá)地面，可直達(dá)地球表面對(duì)人皮膚造成曬黑作用；日光中中波紫外線大部分被臭氧層吸收，約有2%能到達(dá)地球表面，主要對(duì)人皮膚造成紅斑作用，能促進(jìn)體內(nèi)礦物質(zhì)代謝和維生素D形成；短波紫外線其穿透能力弱，無法穿透臭氧層，日光中幾乎全部被吸收，但其對(duì)人體危害較大，短時(shí)間照射即可灼傷皮膚，長期或高強(qiáng)度照射還可造成皮膚癌。

紫外線是把雙刃劍，有益段主要是中波段，有害段主要也是中波段，利用得好則身心受益，照射過度則危害健康。根據(jù)2006-08—2010-08監(jiān)測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鼓浪嶼療養(yǎng)區(qū)有以下特征：在一年中，最小紫外線指數(shù)均在冬季(12—02月)，最大紫外線指數(shù)均在夏季(06—08月)；根據(jù)光傳紫外線指數(shù)和太陽高度角具有正相關(guān)，在一天中太陽高度角達(dá)最大時(shí)(即正午)紫外線指數(shù)也最大，夜間紫外線指數(shù)為0，紫外線日變化規(guī)律呈以正午時(shí)分為最高點(diǎn)的對(duì)稱拋物線型。鼓浪嶼療區(qū)氣溫變化特點(diǎn)：日最高溫度一般出現(xiàn)在12：00至14：00；氣溫(就是地球表面空氣溫度)波動(dòng)主要與大氣收支熱量狀況相關(guān)[4]。近地面空氣層的熱量來源主要是地面輻射，其次是太陽輻射；熱量支出靠大氣輻射[5]；當(dāng)?shù)孛娼邮盏孛孑椛洹⑻栞椛浯笥诖髿廨椛鋾r(shí)，此時(shí)盈余熱量用于氣溫升高，故氣溫在逐漸升高；反之則氣溫逐漸下降。而地面輻射的能量來源又靠太陽輻射，由于地面不斷地儲(chǔ)存著太陽輻射的熱量，所以地面輻射的最高值落后于太陽輻射最高值。然后再通過輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)等作用，氣溫才達(dá)到最高值。因?yàn)樘栞椛鋸?qiáng)度與太陽高度角也成正相關(guān)，故太陽輻射最強(qiáng)與紫外線指數(shù)最大的時(shí)間點(diǎn)是一致的。因此日最高氣溫出現(xiàn)時(shí)間點(diǎn)落后于紫外線指數(shù)最大時(shí)間點(diǎn)。除此之外氣溫還受海陸分布、地形起伏和洋流等因素的影響。春季(03—05月)最大紫外線指數(shù)為5.49，11：00至13：00紫外線指數(shù)大于5，級(jí)別為3級(jí)，此段時(shí)間平均氣溫在23.5～24℃，人體感覺一般、較為舒適，戶外活動(dòng)時(shí)如景觀游覽、海沙浴等應(yīng)主要注意防護(hù)紫外線輻射，涂擦防曬霜，戴防紫外線眼鏡和帽子或撐防紫外線遮陽傘；夏季(06—08月)最大紫外線指數(shù)為8.72，09：00至11：00和14：00至16：00紫外線指數(shù)大于5，紫外線輻射強(qiáng)度級(jí)別為3級(jí)，此時(shí)氣溫在28～30℃，人體感覺偏暖，因海水溫度低于氣溫故可安排海水浴，但長時(shí)間海水浴時(shí)應(yīng)注意防護(hù)紫外線曬傷，涂擦防水型防曬霜，在組織景觀游覽、海沙浴、頸肩操、太極拳、柔力球等戶外活動(dòng)時(shí)應(yīng)給予良好的防護(hù)措施，盡量不安排耗體能較大活動(dòng)。09：00之前和16：00之后兩時(shí)間段平均氣溫基本在26～28℃，紫外線指數(shù)也在5以下，鼓浪嶼海邊空氣負(fù)離子含量較高[6]，可安排海邊散步、海水空氣浴、呼吸操等體療活動(dòng)；11：00至14：00紫外線指數(shù)大于7，紫外線輻射強(qiáng)度級(jí)別為4級(jí)，此時(shí)間段平均氣溫均在30℃以上，人體感覺很炎熱、不舒適，因此夏季11：00至14：00不僅紫外線輻射較大，容易造成皮膚曬傷，而且夏季氣溫高濕度大，極容易中暑，應(yīng)禁止外出活動(dòng)，在組織景觀游覽、海水浴、海沙浴等戶外活動(dòng)應(yīng)注意避開此時(shí)間段，應(yīng)組織療養(yǎng)員午休；秋季(09—11月)10：30至13：30紫外線指數(shù)大于5，紫外線輻射強(qiáng)度為3級(jí)，對(duì)人體影響一般，外出活動(dòng)應(yīng)予防護(hù)措施；冬季(12—02月)紫外線指數(shù)基本在3～4以下，級(jí)別1～2級(jí)，氣溫平均值在10～15℃，人體感覺偏冷，紫外線輻射對(duì)人體皮膚影響很小，適量的照射還可促進(jìn)體內(nèi)礦物質(zhì)代謝和維生素D形成，預(yù)防佝僂病、骨軟化和老年骨質(zhì)疏松，可不予防護(hù)，每天還可安排40～60 min陽光浴、太極拳、柔力球等活動(dòng)；由于眼睛器官較敏感且紫外線可導(dǎo)致白內(nèi)障或加重白內(nèi)障，故冬季陽光較強(qiáng)安排戶外活動(dòng)時(shí)，眼睛應(yīng)給予適當(dāng)防護(hù)(戴防紫外線眼鏡)。太陽運(yùn)動(dòng)軌跡在南北回歸線之間(即在南緯23°26′和北緯23°26′之間)，如果地理位置在南北回歸線之間則太陽必有兩次經(jīng)過該處正上方 (即距太陽最近)，但是鼓浪嶼地理位置在北緯24°26′，故當(dāng)太陽運(yùn)動(dòng)到北回歸線(北緯23°26′)時(shí)即夏至日(6月22日)鼓浪嶼離太陽最遠(yuǎn)，此日正午時(shí)分紫外線指數(shù)也應(yīng)為全年的最大值，但實(shí)測最大值均不是夏至日，這可能與當(dāng)?shù)卦茖?、臭氧層及氣候條件有關(guān)，需待進(jìn)一步的觀測研究。

綜上所述，鼓浪嶼療養(yǎng)區(qū)紫外線豐富，要根據(jù)不同季節(jié)的氣候特點(diǎn)，尤其是氣溫和紫外線的強(qiáng)弱，來合理安排療養(yǎng)生活。冬季氣溫低，要充分利用紫外線對(duì)人體的益處，除午休外，整個(gè)白天都適合戶外活動(dòng)，不需要做紫外線防護(hù)；春、秋季節(jié)中午前后3～4 h不宜戶外活動(dòng)；而夏季炎熱，氣溫高、紫外線強(qiáng)，中午前后約有6 h不宜戶外活動(dòng)，確實(shí)需要外出，要采取嚴(yán)密的防紫外線措施，戶外活動(dòng)最好避開11：00至15：00時(shí)段。

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