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Attività

Radiazione ultravioletta

Diversi strumenti sia da terra che dallo spazio hanno evidenziato una diminuzione a lungo termine dell'ozono stratosferico. Ci si aspetta che la diminuzione dell'ozono produca un aumento della radiazione ultravioletta al suolo.
Sebbene siano stati pubblicati diversi studi che evidenzino l'influenza della diminuzione dell'ozono sulla radiazione UV, la presenza di altri fattori in grado di influenzarne il trasferimento radiativo in atmosfera, la limitata accuratezza e l'intervallo di tempo relativamente breve in cui sono presenti misure di irradianza nell'UV fanno si che la rilevazione del comportamento a lungo termine dell'irradianza UV alla superficie della Terra sia ancora problematica.

Le prime analisi della variazione su lungo periodo dell'irradianza UV-B, basate sulle misure della rete statunitense di radiometri Robertson-Berger UV-B nel periodo 1974-1985, hanno mostrato una diminuzione inaspettata della dose eritemale. Questi risultati hanno evidenziato la necessità di mantenere strumenti ben calibrati e con una supervisione continua, e hanno indotto gli scienziati ad ipotizzare cause dovute ad altri parametri atmosferici, come le nuvole, l'ozono troposferico e gli aerosol, che possono influenzare l'irraggiamento UV-B.

Le stime satellitari della radiazione UV mostrano un bias considerevole (10-20%) rispetto alle osservazioni da terra. Vi è quindi la necessità di misure a terra di elevata qualità, specialmente se combinate con misure di altri parametri che possono influenzarne il valore.

Lampedusa è la località più meridionale d'Italia, caratterizzata da alti livelli di radiazione solare ultravioletta, ed è particolarmente adatta per questo tipo di indagini.

Le misure di radiazione ultravioletta vengono effettuate a Lampedusa con un Brewer MK III dal 1997, e con un UV-MFRSR e indicano che l'aerosol gioca un ruolo significativo nella modulazione della radiazione UV.

La figura in basso mostra due spettri UV misurati dal Brewer allo stesso angolo di zenit solare, per differenti valori dell'ozono colonnare (che colpisce principalmente lunghezze d'onda inferiori a 320 nm) e spessore ottico dell'aerosol (il cui effetto è dominante a lunghezze d'onda superiori i 320 nm). Il grafico in alto mostra il rapporto tra l'irraggiamento del 27 maggio e il 18 maggio 1999. Di seguito sono riportati i valori di ozono totale e spessore ottico dell'aerosol al momento delle misurazioni spettrali.

Data Spessore ottico a 500 nm Ozono colonnare (unità Dobson)
Maggio 18 0.65 293.5
Maggio 27 0.23 347


Figure 2: L'andamento dell'irradianza eritemale derivata dagli spettri UV di Brewer, alla distanza media Sole-Terra e ad angoli solari zenitali di 30,
rispetto allo spessore ottico dell'aerosol a 415 nm; in evidenza la relazione lineare che lega l'andamento dei dati misurati.

Di conseguenza, l'irradianza eritemale mostra una marcata dipendenza dalla quantità di aerosol presenti in atmosfera. La figura mostra la dipendenza dell'irradianza eritemale dallo spessore ottica dell'aerosol a 415 nm, derivata da osservazioni effettuate nel 1999. Si stima che uno strato di aerosol di spessore ottico 0.5 a 415 nm produca una riduzione dell'irradianza eritemale pari al 25 e 27% ad angoli di zenitali solari rispettivamente di 30 e 60.