紫外輻射表的標(biāo)定校正方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種紫外輻射表的標(biāo)定校正方法；校正方法如下：設(shè)某個時間的到達地面的真實紫外輻照度為，模式輸出的紫外輻照度為，則得到下式：；用老化的紫外輻射表觀測的紫外輻照度為，則衰減率可表示為：，衰減率D是與時間相關(guān)的函數(shù)，即：，其中D為逐月衰減率，t為儀器使用月份；選擇晴朗無云日共85D，采用106個時間點的紫外輻照度；根據(jù)公式得到D的時間序列，將每月的衰減率做平均，得到月均衰減率Dmean，然后與t進行擬合，擬合后的衰減率隨時間呈指數(shù)性變化，相關(guān)性(R2)達到0.96，擬合方程見式(4)；紫外輻射表在較短的使用時間內(nèi)，衰減速率逐漸變大； ，得到標(biāo)定校正公式為：。本方法是一種簡單、經(jīng)濟的校正方法；降低了儀器的使用成本。
【專利說明】紫外輻射表的標(biāo)定校正方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及氣候觀測儀器，具體涉及一種紫外輻射表的標(biāo)定校正方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 紫外輻射是指波長為ΚΚΓ400 nm的輻射。一般按照波長的不同將紫外輻射劃分 為 UVAC315?4〇0 nm)、UVB(28(T3l5 nm)和 UVC(10(T28〇 nm)( Kaufman et al. 2〇〇2)。其 中UVC基本上被高層臭氧吸收難于到達地面，UVB對人體健康有十分重要的影響，同時影響 農(nóng)作物生長，UVA可使人的皮膚變黑，對動植物生長存在重要影響。紫外輻射對人體健康有 明顯的影響。到達地球表面的太陽光中紫外輻射可以幫助人體合成維生素 D、K，但也可以 損害皮膚和眼睛，抑制免疫系統(tǒng)（Penner et al. 1992)。根據(jù)紫外輻射對皮膚的紅斑作用 (erythema) ( McKinley et al. 1987)，Burrows 和 Austin 等提出了紫外指數(shù)（UV index) 的計算方法（Burrows et al. 1994 ;Austin et al. 1994)，以表征紫外福射對人體的傷害 程度。紫外輻射是光化學(xué)反應(yīng)的能量之一，雖然紫外輻射在太陽輻射能量中所占比例較小， 但由于其光量子能級較高，尤其是UVB所產(chǎn)生的光化學(xué)作用、植物光合作用等生物學(xué)效應(yīng) 十分顯著（Lars 2007)。
[0003] 隨著紫外輻射的問題越來越被人們所關(guān)注，近年中國各地的氣象部門陸續(xù)開展了 紫外輻射監(jiān)測和預(yù)報（Wu 2001; Shen et al. 2002)。國內(nèi)外的許多科研和業(yè)務(wù)單位安裝 了紫外輻射表，進行紫外輻射觀測研究。隨著使用時間的增加，儀器老化，觀測數(shù)據(jù)會出現(xiàn) 衰減。Tan et al. (2008)認為，儀器老化的主要原因是感應(yīng)元件老化和散射片被污染。目 前，我國尚無用于太陽紫外輻照度標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)，只能返回原產(chǎn)國重新標(biāo)定，否則，按照國家 計量法規(guī)的要求，不能繼續(xù)使用。對于有一定光譜寬度的儀器，不能以標(biāo)準(zhǔn)燈作為光源進行 標(biāo)定，然后去測量自然環(huán)境下太陽紫外輻照度（Angstrom et al. 1962)。由于缺乏自主的標(biāo) 定手段，將紫外輻射表送回原廠標(biāo)定需要一定費用，且耗時較長。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種紫外輻射表的標(biāo)定校正 方法，可降低紫外輻射表的維護成本和更新成本。
[0005] 提供一種紫外輻射表的標(biāo)定校正方法；其于下列條件進行校正：地面接收到的紫 外輻射包括直接紫外輻射和散射紫外輻射；直接紫外輻射由分子散射、氣體吸收消光和氣 溶膠消光三部分組成，散射紫外輻射主要包括分子散射、大氣氣溶膠散射和云霧散射；其校 正方法如下： 設(shè)某個時間的到達地面的真實紫外輻照度為FP),模式輸出的紫外輻照度為4(A), 則得到下式：

【權(quán)利要求】
1. 一種紫外輻射表的標(biāo)定校正方法；其于下列條件進行校正：地面接收到的紫外輻射 包括直接紫外輻射和散射紫外輻射；直接紫外輻射由分子散射、氣體吸收消光和氣溶膠消 光三部分組成，散射紫外輻射主要包括分子散射、大氣氣溶膠散射和云霧散射；其校正方法 如下： 設(shè)某個時間的到達地面的真實紫外輻照度為
，模式輸出的紫外輻照度為
則得到下式：
(1) 用老化的紫外輻射表觀測的紫外輻照度戈
則衰減率可表示為：
衰減率D是與時間相關(guān)的函數(shù)，即：
(3) 其中D為逐月衰減率，t為儀器使用月份； 選擇晴朗無云日共85 D，采用106個時間點的紫外輻照度；用TUV模式計算得到模式 輸出的紫外輻照度，將每個月內(nèi)的樣本平均，再與時間進行擬合；根據(jù)公式（2)得到D的時 間序列，將每月的衰減率做平均，得到月均衰減率D m_，然后與t進行擬合，擬合后的衰減率 隨時間呈指數(shù)性變化，相關(guān)性（R2)達到0.96,擬合方程見式（4);紫外輻射表在較短的使用 時間內(nèi)，衰減率可近似為線性衰減.當(dāng)使用時間過長時，衰減速率逐漸變大；
(4) 根據(jù)擬合結(jié)果，得到標(biāo)定校正公式為
（5) 其中F'為訂正后的輻射值。
【文檔編號】G01W1/18GK104297816SQ201410580265
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】夏冬, 陳玲, 譚浩波, 高斯 申請人:廣東省東莞市氣象局