鼓浪屿疗区紫外线特征分析

361002 南京军区鼓浪屿疗养院 吴洪光 李秀增 吴志彬 余涛

紫外线是电磁波谱中波长从0.01～0.40 μm辐射的总称，不能引起人们的视觉。自然界主要紫外线源是太阳。从某种意义上说，紫外线是一种重要的疗养因子。适量的紫外线对人体有许多好处：如预防佝偻病、骨软化和老年骨质疏松；增强机体的免疫能力，能刺激机体的造血机能，改善红细胞质量，改善肌肉的活动状态，还能降低血压、血糖、胆固醇，促进机体细胞吸氧功能和新陈代谢，减轻气喘病和关节疼痛，舒筋活血，增强体质，杀菌消毒，可治疗疖痈、毛囊炎等皮肤病，但过度接触紫外线，不但会烧伤皮肤，还会引起白内障，甚至引起皮肤癌等[1]。为了趋利避害，利用好紫外线这一重要的疗养因子，指导疗养生活安排，我们于2006-08—2010-08对鼓浪屿疗区紫外线照射强度进行了为期4年的监测，以紫外线指数来表示，现将结果报告如下。

图1 正午时分(12：00)紫外线指数平均值曲线图

1 材料与方法

从2006年8月开始，利用美国生产Davis 6162EU型自动气象站在鼓浪屿疗养区中心地带连续测定紫外线指数，半径20 m范围内无遮挡。每30 min取平均值采集数据1次，再用Microsoft Excel软件对数据进行统计分析。

2 鼓浪屿疗养区紫外线总体特征

2.1 鼓浪屿疗养区正午时分紫外线月变化特征(图1)

2006-08—2010-08的48个月中，以晴空条件下各月份紫外线指数平均值，绘成鼓浪屿疗养区正午时分紫外线指数月变化连续曲线(图1)。由图1可见，在晴空条件下的48个月中，正午时分紫外线指数最大值大于10的有14个月(2007年的06—07月，2008年的06—08月，2009年的04—09月，2010年的06—08月)，正午时分紫外线指数最大值小于5的有8个月(2006年11、12月，2007年的1、11、12月，2008年的1、12月，2009年的12月)。48个月监测结果中各年紫外线指数最大值为(2009-07-19T12：00紫外线指数为13.6，2008-08-12T12：00紫外线指数为12.9，2007-07-31T12：00紫外线指数为12.6，2010-06-28T12：00紫外线指数为12.7)；在一年中，最小紫外线指数均在冬季(12—02月)，最大紫外线指数均在夏季(06—08月)。

2.2 鼓浪屿疗区紫外线各季节的日变化特征 根据光传紫外线指数和太阳高度角具有正相关，在一天中太阳高度角达最大时(即正午)紫外线指数也最大，夜间紫外线指数为0。观察2006-08—2010-08晴空条件下不同季节各月份不同时段紫外线指数，可以看出，紫外线日变化规律呈以正午时分为最高点的对称抛物线型。根据鼓浪屿春夏秋冬四季划分，将晴空条件下不同季节各时间点紫外线指数平均值绘成曲线(图2)。从图2可见，鼓浪屿疗区紫外线各季节的日变化特征：春季(03—05月)最大紫外线指数为5.49，11：00至13：00紫外线指数大于5，此时间段紫外线辐射强度中等，级别为3级；夏季(06—08月)最大紫外线指数为8.82，09：00至16：00紫外线指数大于5，紫外线辐射强度级别为3级，11：00至14：00紫外线指数大于7，紫外线辐射强度级别为4级；秋季(09—11月)最大紫外线指数为6.24，10：30至13：30紫外线指数大于5，紫外线辐射强度为3级；冬季(12—02月)最大紫外线指数为3.05，紫外线指数基本在3以下，级别在1～2级。紫外线指数与强度等级对照以及防护要求(表1)[2]。

图2 不同季节各时间点紫外线指数平均值曲线图

表1 紫外线指数的分级对照表

2.3 鼓浪屿疗区各季节白天气温的日变化特征 根据鼓浪屿春夏秋冬四季划分，将不同季节06:00至19:00各点气温平均值绘成曲线(图3)。可见鼓浪屿四季白天气温日变化特征：日最高温度一般出现在12：00至14：00。春季：气温平均值一般在20～24℃；夏季气温平均值一般在26.5～31℃，10：00至16：00气温大于30℃；秋季气温平均值一般在20～26℃；冬季气温平均值一般在10～15℃。

图3 不同季节气温昼变化趋势图

3 讨论

紫外线主要作用于人体皮肤、眼睛等器官。根据其波长及对人体造成的影响，可将紫外线分为3个部分：长波紫外线0.32～0.40 μm，中波紫外线0.28～0.32 μm，短波紫外线0.01～0.28 μm[3]。其各波段紫外线有着不同的作用，太阳光中长波紫外线98%可透过臭氧层和云层到达地面，可直达地球表面对人皮肤造成晒黑作用；日光中中波紫外线大部分被臭氧层吸收，约有2%能到达地球表面，主要对人皮肤造成红斑作用，能促进体内矿物质代谢和维生素D形成；短波紫外线其穿透能力弱，无法穿透臭氧层，日光中几乎全部被吸收，但其对人体危害较大，短时间照射即可灼伤皮肤，长期或高强度照射还可造成皮肤癌。

紫外线是把双刃剑，有益段主要是中波段，有害段主要也是中波段，利用得好则身心受益，照射过度则危害健康。根据2006-08—2010-08监测结果发现，鼓浪屿疗养区有以下特征：在一年中，最小紫外线指数均在冬季(12—02月)，最大紫外线指数均在夏季(06—08月)；根据光传紫外线指数和太阳高度角具有正相关，在一天中太阳高度角达最大时(即正午)紫外线指数也最大，夜间紫外线指数为0，紫外线日变化规律呈以正午时分为最高点的对称抛物线型。鼓浪屿疗区气温变化特点：日最高温度一般出现在12：00至14：00；气温(就是地球表面空气温度)波动主要与大气收支热量状况相关[4]。近地面空气层的热量来源主要是地面辐射，其次是太阳辐射；热量支出靠大气辐射[5]；当地面接收地面辐射、太阳辐射大于大气辐射时，此时盈余热量用于气温升高，故气温在逐渐升高；反之则气温逐渐下降。而地面辐射的能量来源又靠太阳辐射，由于地面不断地储存着太阳辐射的热量，所以地面辐射的最高值落后于太阳辐射最高值。然后再通过辐射、对流、传导等作用，气温才达到最高值。因为太阳辐射强度与太阳高度角也成正相关，故太阳辐射最强与紫外线指数最大的时间点是一致的。因此日最高气温出现时间点落后于紫外线指数最大时间点。除此之外气温还受海陆分布、地形起伏和洋流等因素的影响。春季(03—05月)最大紫外线指数为5.49，11：00至13：00紫外线指数大于5，级别为3级，此段时间平均气温在23.5～24℃，人体感觉一般、较为舒适，户外活动时如景观游览、海沙浴等应主要注意防护紫外线辐射，涂擦防晒霜，戴防紫外线眼镜和帽子或撑防紫外线遮阳伞；夏季(06—08月)最大紫外线指数为8.72，09：00至11：00和14：00至16：00紫外线指数大于5，紫外线辐射强度级别为3级，此时气温在28～30℃，人体感觉偏暖，因海水温度低于气温故可安排海水浴，但长时间海水浴时应注意防护紫外线晒伤，涂擦防水型防晒霜，在组织景观游览、海沙浴、颈肩操、太极拳、柔力球等户外活动时应给予良好的防护措施，尽量不安排耗体能较大活动。09：00之前和16：00之后两时间段平均气温基本在26～28℃，紫外线指数也在5以下，鼓浪屿海边空气负离子含量较高[6]，可安排海边散步、海水空气浴、呼吸操等体疗活动；11：00至14：00紫外线指数大于7，紫外线辐射强度级别为4级，此时间段平均气温均在30℃以上，人体感觉很炎热、不舒适，因此夏季11：00至14：00不仅紫外线辐射较大，容易造成皮肤晒伤，而且夏季气温高湿度大，极容易中暑，应禁止外出活动，在组织景观游览、海水浴、海沙浴等户外活动应注意避开此时间段，应组织疗养员午休；秋季(09—11月)10：30至13：30紫外线指数大于5，紫外线辐射强度为3级，对人体影响一般，外出活动应予防护措施；冬季(12—02月)紫外线指数基本在3～4以下，级别1～2级，气温平均值在10～15℃，人体感觉偏冷，紫外线辐射对人体皮肤影响很小，适量的照射还可促进体内矿物质代谢和维生素D形成，预防佝偻病、骨软化和老年骨质疏松，可不予防护，每天还可安排40～60 min阳光浴、太极拳、柔力球等活动；由于眼睛器官较敏感且紫外线可导致白内障或加重白内障，故冬季阳光较强安排户外活动时，眼睛应给予适当防护(戴防紫外线眼镜)。太阳运动轨迹在南北回归线之间(即在南纬23°26′和北纬23°26′之间)，如果地理位置在南北回归线之间则太阳必有两次经过该处正上方 (即距太阳最近)，但是鼓浪屿地理位置在北纬24°26′，故当太阳运动到北回归线(北纬23°26′)时即夏至日(6月22日)鼓浪屿离太阳最远，此日正午时分紫外线指数也应为全年的最大值，但实测最大值均不是夏至日，这可能与当地云层、臭氧层及气候条件有关，需待进一步的观测研究。

综上所述，鼓浪屿疗养区紫外线丰富，要根据不同季节的气候特点，尤其是气温和紫外线的强弱，来合理安排疗养生活。冬季气温低，要充分利用紫外线对人体的益处，除午休外，整个白天都适合户外活动，不需要做紫外线防护；春、秋季节中午前后3～4 h不宜户外活动；而夏季炎热，气温高、紫外线强，中午前后约有6 h不宜户外活动，确实需要外出，要采取严密的防紫外线措施，户外活动最好避开11：00至15：00时段。

[1]张书余.医疗气象预报基础[M].北京：气象出版社，1999：43-53.

[2]毛佩柱，潘瑞芳.秦皇岛紫外线特征和日晒性疾病预防[J].中国疗养医学，2010，19(2)：104-106.

[3]张愈，伍后胜.中国疗养康复大辞典[M].北京：中国广播电视出版社，1993：58-60.

[4]高恩显.现代疗养学[M].北京：人民军医出版社，1988：91-95.

[5]李兴堂.影响气温高低及其变化的主要因素[J].学周刊·理论与实践，2009(1)：96.

[6]李秀增，余涛，戴明，等.鼓浪屿疗养区微小气候观测[J].中国疗养医学，2009，18(7)：578-579.