INTERPRETEREN VAN UV-waarden
Vantage Pro2™, Vantage Vue® en Vantage Pro®
Invoering
Ultraviolette (UV) straling kan op vele manieren gezondheidsschade veroorzaken:
• op de huid: branderig gevoel, vroegtijdige veroudering en mogelijke huidkanker
• aan de ogen: mogelijke staar en andere aandoeningen
• op het immuunsysteem van het lichaam.
Deze notitie bespreekt de interpretatie van de UV .-systemen van Vantage Pro2 en Vantage Vue.
metingen in termen van mogelijke huidbeschadiging. Men moet zich echter bewust zijn van de andere gevaren en blootstelling aan UV te minimaliseren.
Het UV-spectrum
UV-straling is verdeeld in drie spectrale gebieden: UVA, golflengten van 400 tot 320 nanometer (nm); UVB, 320 tot 280 nm; en UVC, 280 tot 100 nm.
De atmosfeer van de aarde absorbeert golflengten korter dan 290 nm (UVC). UVB-stralen vormen de grootste risico op huidkanker. Het menselijk lichaam heeft enige UVA-straling nodig voor de synthese vitamine D, maar overmatige hoeveelheden veroorzaken veroudering, rimpels en verlies van elasticiteit van de huid,
en ze dragen bij aan huidkanker en staar.
Het Erythemal Action Spectrum (EAS) is gedefinieerd door McKinlay en Diffey (1987) en is aanvaard door de Commission Internationale de l’Eclairage (CIE) als de standaardweergave van de gemiddelde huidreactie op UVB en UVA. Zoals blijkt uit de EAS (rechte, zwarte lijnen) plot in Figuur 1. De huid is 100 keer gevoeliger voor straling bij 298 nm dan voor straling bij 319 nm.
De groene curve toont de spectrale respons van een Davis model 6490 UV-sensor. De roze curve
geeft de respons van een Kipp & Zonen model UV-S-E Ultraviolet Pyranometer.
Figuur 1. Erythemaal actiespectrum en de spectrale reacties van de UV-sensoren.
UV-metingen
Het Vantage Pro2-systeem geeft twee soorten UV-metingen weer: Intensiteit, de sterkte van UV straling op het moment van meting, en Dosis, de totale UV-energie gemeten over een periode van tijd. De Vantage Vue geeft alleen de UV-intensiteit weer.
Intensiteit
De UV-intensiteit op een bepaald moment wordt meestal op drie manieren gedefinieerd:
• De wetenschappelijke maatstaf voor UV-straling wordt meestal gegeven in eenheden van watt per vierkante meter
• De UV-index is gedefinieerd om een gemakkelijker te onthouden reeks eenheden te geven, variërend van 1
tot 15
• De intensiteit kan ook worden gedefinieerd als een dosistempo, MED’s per uur
De Vantage Pro2 en Vantage Vue berekenen en tonen de Index.
Opgemerkt moet worden dat wanneer de UV-sensor niet is uitgelijnd met de directe zonnestraling,
metingen kunnen de UV-intensiteit onderschatten op oppervlakken die normaal zijn voor zonnestralen. In andere
woorden, als de sensor is uitgelijnd met de zon op het middaguur, op andere tijden dan het middaguur, de
metingen kunnen lager zijn dan de werkelijke intensiteit op de delen van het lichaam van een persoon die
normaal voor de zonnestralen.
UV-index
De Index werd voor het eerst gedefinieerd door Environment Canada en is sindsdien overgenomen door:
De Wereld Meteorologische Organisatie. In de VS heeft de Environmental Protection Agency (EPA)
heeft de Indexwaarden als volgt ingedeeld:
• 0 tot 2: Laag
• 3 tot 5: Matig
• 6 en 7: Hoog
• 8 tot 10: zeer hoog
• 11 en hoger: Extreem
De Index is gelijk aan de EAS-gewogen instraling (in watt/m²) x 40. Een Index van 10 is
equivalent aan een EAS-gewogen instraling van 0,25 W/m². De relatie tussen Indexwaarde
en de geschatte tijd voor zonnebrand wordt hieronder besproken.
De indexwaarde gepubliceerd door de U.S. National Weather Service is een voorspelling van de volgende dag
middag UV-intensiteit (zie Long, et al). Een tabel met waarden voor grote Amerikaanse steden is te vinden op de:
volgende website: http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/stratosphere/uv_index/bulletin.txt.
De indexwaarde die wordt weergegeven door de Vantage Pro2 en Vantage Vue is het resultaat van een realtime meting.
Dosissnelheid.
De dosissnelheid wordt uitgedrukt in MED’s per uur, waarbij een MED het minimum is de Erythemale dosis, de hoeveelheid blootstelling aan de zon die nauwelijks waarneembare zonnebrand van de huid veroorzaakt. roodheid (erytheem). De MED en zijn schaalfactor worden hieronder besproken onder DOSE. Voor een MED-schaalfactor van 1,0 (de basis- of standaardwaarde) is een dosistempo van 4,3 MED per uur komt overeen met een index van 10. Anders gezegd, het basis-MED-percentage is 3/7 van de indexwaarde.
Dosis
Zoals hierboven vermeld, is de MED, of Minimale Erythemale Dosis, de integraal, of sommatie, van UV-intensiteit gedurende een bepaalde periode; het is de hoeveelheid EAS-gewogen energie die nauwelijks waarneembare roodheid die binnen 24 uur verschijnt op een voorheen niet-blootgestelde huid. De Vantage Pro2 berekent de dosis door een realtime integratie van de EAS-gewogen intensiteit uit te voeren.
De basis MED is gelijk aan 21 mJ/cm² EAS-gewogen UV-energie. Het is duidelijk dat niet alle huidtypes even gevoelig zijn voor zonlicht. De volgende secties:
Dosis om te verbranden
Figuur 2 probeert de UV-dosis weer te geven die zonnebrand van verschillende huidtypes veroorzaakt. De vier
EPA-huidfototypebereiken worden weergegeven op de linker verticale as; de zes typen Environment Canada
staan op de rechteras. De gegevenspunten en curve aan de linkerrand van het gearceerde gebied zijn waarden
voorgesteld door Environment Canada als de doses waarbij de meest gevoelige mensen van elke huid
type begint te branden. De horizontale balken zijn de bereiken die door de EPA worden voorgesteld als de bereiken van gevoeligheid voor elk van hun vier fototypes van de huid. UV-dosis wordt weergegeven in twee sets eenheden:
basis MED's en milliJoules per vierkante centimeter.
Samengevat: bij de UV-dosis die wordt weergegeven door de linkerrand van het gearceerde gebied, zijn sommige individuen
van die huid zal het fototype zonnebrand ervaren; bij de juiste dosering iedereen van dat type zal worden verbrand. De berekening "Minutes to Burn" van de WeatherLink®-software geeft de tijd om minimale zonnebrand te bereiken op basis van de zes dosiswaarden van Environment Canada.
Er moet aan worden herinnerd dat gereflecteerde UV een grote rol kan spelen bij zonnebrand, en de UV-sensor
mogelijk niet in staat om alle gereflecteerde straling te meten waaraan een individu
bijvoorbeeld naast een zwembad zitten, kan worden blootgesteld. Die persoon zou dan kunnen zijn...
een grotere dosis ontvangen dan de meting van het weerstation zou aangeven.
MED-schaalfactor. De WeatherLink-software bevat voorzieningen voor het toepassen van een schaalfactor op:
de MED-waarden, waardoor de MED-waarde kan worden aangepast voor elk huidfototype.
Deze aanpassing kan zo worden gemaakt dat 1 MED de geschatte minimale brandwonddosis is voor de gewenste huidfototype. Tabel 2a geeft een overzicht van voorgestelde schaalfactoren voor elk van de vier EPA
fototypes van de huid. Tabel 2b geeft een overzicht van voorgestelde bereiken voor de huidtypes van Environment Canada.
De schaal onderaan figuur 2 laat grafisch zien hoe de MED-schaal zal worden gewijzigd door de
toepassing van de schaalfactor: wanneer de schaalfactor 1,0 is, zal een gemeten dosis van 21 mJ/cm2.
laat het display 1 MED aflezen; wanneer de schaalfactor is ingesteld op 0,5, duurt het een meting van 42
mJ/cm2 om ervoor te zorgen dat het display 1 MED afleest. De omcirkelde cijfers aan de linkerkant van de afbeelding tonen:
waarbij een geschaalde waarde van één MED de linkerrand van het gearceerde gebied snijdt.
Een persoon heeft twee alternatieve manieren om de gegevens van Afbeelding 2 en de Vantage Pro2, Vantage . te gebruiken
UV-metingen van Vue en WeatherLink-software om de UV-dosis die
zal zonnebrand veroorzaken:
Laat de schaalfactor op 1,0 staan (of gebruik de weergavewaarde van Vantage Pro2 of Vantage Vue). Men kan
kijk naar figuur 2 en beslis over de basis-MED-dosis die geschikt lijkt. Een persoon met type 1
de huid kan 0,5 MED als maximum voor de dag kiezen; een persoon met type 4 huid misschien
beschouw 3 MED's als een redelijke dosis voor de dag. Deze methode is waarschijnlijk het meest geschikt
een wanneer mensen met verschillende huidtypes de gegevens willen gebruiken. Het heeft ook het voordeel van het verstrekken van:
betere resolutie en een groter bereik voor het instellen van dosislimieten. Raadpleeg de juiste
de consolehandleiding van het weerstation over het instellen van een UV-dosisalarm.
Stel een schaalfactor in. Uit figuur 2 of tabel 2 kan men een schaalfactor kiezen zodat een dosis
van ongeveer één MED is de juiste dosis. Nadat dit is ingevoerd, worden alle MED-dosismetingen
en MED's/uur-dosistempo-metingen zullen dienovereenkomstig worden geschaald. Let op: Dit kan alleen in de
WeatherLink-software voor een Vantage Pro2- of Vantage Vue-systeem.
Tijd om te branden
Om de duur van de blootstellingstijd te schatten die zonnebrand zal veroorzaken, kan men de Dose to Burn verdelen
door de huidige dosissnelheid. Bijvoorbeeld: 0,8 MED's ÷ 3,2 MED's/uur = 0,25 uur = 15 minuten.
Deze methode is correct voor alle instellingen van de MED-schaalfactor. De WeatherLink-software zal:
voer deze berekening uit voor de zes huidtypes gedefinieerd door Environment Canada (Tabel 1b) in het Zonnebrand Risico venster. Raadpleeg het WeatherLink Help-bestand voor meer details.
De bovenstaande Time to Burn-vergelijking moet met voorzichtigheid worden gebruikt. Van de dosissnelheid kan worden verwacht dat:
veranderen tijdens de doseringsperiode, dus de tijd om te branden zal veranderen. Als bijvoorbeeld de dosisperiode
voor de middag is begonnen, zal de dosissnelheid waarschijnlijk tijdens de periode toenemen, dus de tijd om Brandwond wordt verkort.
Evenzo, als de initiële dosissnelheid wordt waargenomen tijdens een periode van bewolking of bewolkt,
daaropvolgende dosistempo's en tijd om te verbranden zullen heel anders zijn als de lucht opklaart.
References 1. Environmental Protection Agency, 1994: Experimental UV Index. EPA 430-F-94-017, -018, and -019. 2. Long, C. S., et al: Ultraviolet Index Forecasts Issued by the National Weather Service. Bulletin of the American Meteorological Society, April 1996. 3. McKinlay, A. F., and B. L. Diffey, 1987: A reference spectrum for ultraviolet-induced erythema in human skin. Human Exposure to Ultraviolet Radiation: Risks and Regulations. W. F. Passchier and B. F. Bosnajakovic, eds., Elsevier, 83-87.