1簡介

紫外輻射就是波長範圍約10~400nm的光輻射。在這個波長範圍內不同波長的紫外輻射有不同的效應,在研究和應用中,常把紫外輻射劃分為:A波段(400~320nm);B波段(320~280nm);C波段(280~200nm);真空紫外波段(200~10nm)。波長小於200nm的紫外輻射由於大氣的吸收,所以在空氣中不能傳播。 太陽的紫外輻射是人類接受的紫外輻射的主體,但是由於紫外線在大氣傳播中的衰減過程,真正照射到地球表面的紫外輻射量只佔總輻射量比例的4%。因此在實際應用中,人造紫外光源就顯得尤為重要。人造紫外輻射源解決了自然光源(太陽)在時間、空間上的不足。

2環境紫外線輻射的測量

儘管臭氧是大氣層中極其微量的組分,但它卻是大氣層中唯一可以吸收波長短於300nm太陽輻射的物質,其吸收係數隨波長的減少而增加。臭氧層吸收了來自太陽輻射中的大部分的紫外線B,因為臭氧層的破壞主要引起這一波段的太陽輻射增強,特別是290~315nm波長範圍內的UVB輻射,在這25nm的波長範圍里,由於臭氧的吸收,其輻射強度以4次冪的速率隨波長遞減。因此臭氧減少導致的紫外輻射增強也是高度波長依賴的。
常用的測量紫外線輻射的有寬頻光譜計和光譜輻射計。最常用的寬頻儀器是Robertson-Berger(RB)紫外輻射計,其溫度係數約0.01/K。RB輻射計的譜響應穩定性在十年以上,當然不同儀器間有些差異,所以在對RB輻射計網的標定重新核實之前,對使用RB輻射計數據得到的變化趨勢必須小心地仔細檢查。
正因為如此,現有的地表UV輻射資料來源有兩個,儀式地基臭氧探測網和衛星臭氧探測系統,由臭氧趨勢加上大氣的散射和吸收等因素后構造出輻射傳輸模式,以此來計算紫外輻射狀況,雖然模式計算的福照度可能會有誤差,不過在無雲和低氣溶膠條件下臭氧減少與UV輻射增加之間的理論關係已被大量的研究工作所確定。再一個就是RB輻射計網和單站多濾光片儀器的直接測量。
現在根據UV輻射的測量來確定地表UV輻射的變化尤其是長期變化的趨勢仍然是困難的,因為它要求有高精度和高穩定度的數據。最近的重要進展是通過優化儀器性能,相互對比和對數據進行再分析來評估數據的質量。不同光譜輻射計之間的幾次對比實驗顯示了各種儀器間存在著重要差異主要表現在太陽光譜急劇變化的短波區。因此,動態範圍、雜散光抑制和波長標定向問題是非常嚴重的。目前,在大於310nm的波長區範圍,一致性也不會優於+5%,而在更短的波長區,一致性則更差。這在某種程度上是由於標定的不確定性造成的,這個不確定性來自太陽光譜的譜型隨太陽天頂角、柱臭氧量和其它大氣條件的不同而改變。

3影響

對植物礦質營養的影響
Murali等報道,UVB影響大豆吸收磷的速率與使用磷的數量有關,磷較多時,UVB不影響磷吸收,反之,則有影響。Ambler等發現,未經UVB補充照射的棉花中,Zn從子葉運轉到幼葉的速度是經UVB照射處理的2倍,這顯示UV可抑制Zn在植物體內的運轉,機理尚不明了。Dai發現,用UVB處理的水稻,葉子的電導率減小,這種抑制作用將影響水稻根系的吸收能力、植株的營養和水稻的生物產量。
Doughty和Mope發現輪藻用紫外線照射后,其細胞膜發生極化;膜阻力也隨之下降。由於膜結構的損傷,細胞內Cl-、K+、 和Na+、因而大量外滲,而離子的主動吸收卻不斷下降。wright等用培養的煙草細胞吸收86、Rb+、和14C-、甘露醇后再進行UVB照射,結果在外滲中有大量的86、Rb+、,但無14、C-、甘露醇,因而認為UVB可能破壞了質膜上的某些特定的離子通道,但對細胞的整個結構影響不大。這種看法已為爾後的實驗所證實。zill和tolbert發現小麥經UVB處理后,根部細胞K-ATP酶活力受到抑制。總的來說,UVB對礦離子的吸收和運轉研究尚少。
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