Estudio de la irradiancia solar ultravioleta B y eritemática en la Comunidad Valenciana.

• Main Author: Marín Fernández, María José
• Other Authors: Utrillas Esteban, María Pilar
• Format: Doctoral Thesis
• Language: Spanish
• Published: Universitat de València 2007
• Subjects: Facultat de Físiques; 53
• Online Access: http://hdl.handle.net/10803/10341; http://nbn-resolving.de/urn:isbn:9788437067629

Desde el descubrimiento del agujero en la capa ozono sobre la región antártica, a principios de la década de los ochenta, la comunidad científica tomó conciencia del peligro que representa la reducción de los niveles de ozono por ser el principal atenuante de la radiación ultravioleta (UV) emitida por el Sol. En consecuencia se ha intensificado el estudio de la irradiancia solar en ese rango.El rango espectral que nos ocupa presenta especial relevancia por los efectos biológicos que desencadena. Uno de los efectos negativos más frecuentes en humanos es el cáncer de piel. Estudios epidemiológicos muestran que está estrechamente vinculado con ciertos hábitos sociales que promueven el bronceado como una imagen más saludable y atractiva.Con el propósito de estandarizar la repercusión de la irradiancia solar ultravioleta sobre el ser humano se ha definido el espectro de acción eritemático y el Índice Ultravioleta (UVI). El primer parámetro permite ponderar la irradiancia solar con la respuesta de la piel humana a la quemadura solar. El segundo es un parámetro creado con una finalidad divulgativa y de prevención que da cuenta de la irradiancia eritemática de un modo sencillo.La existencia de radiómetros de banda ancha que miden en el rango de la irradiancia eritemáticamente activa (UVER) permiten realizar medidas a la intemperie durante largos periodos de tiempo estableciendo redes de medida de esta magnitud, lo que hace posible establecer una climatología de radiación UVB y validar tanto medidas de satélite como modelos de predicción del Índice UV.En el año 2002 empezó a estar operativa una red de medida en la Comunidad Valenciana, dependiente de la Conselleria de Territori i Habitatge y diseñada por el Grupo de Investigación de Radiación Solar registrando datos de UVER y calculando el Índice UV experimental. Esta red realiza la predicción del Índice UV a 24 horas, mediante simulación con un modelo de transferencia radiativa. Esta información se ofrece al público en la página web diseñada para tal fin.Todos los estudios anteriores se centran en la irradiancia global en un plano horizontal. Sin embargo, la UVB y UVER en planos inclinados y a distintas orientaciones permiten hacer un análisis más realista de la incidencia sobre el hombre dada su verticalidad. Asimismo la componente difusa es determinante por su elevada contribución en ese rango. Con esta finalidad, se ha puesto en marcha una estación capaz de medir UVER difusa e inclinada en las cuatro orientaciones, en la terraza de la Facultat de Física de la Universitat de València.El objetivo general de este trabajo es la caracterización de la irradiancia UVER en el ámbito geográfico de la Comunidad Valenciana. Para llevarlo a cabo se han establecido algunos objetivos parciales como son en primer lugar el diseño, puesta a punto y análisis de los datos de la red de medida de UVB en la Comunidad Valenciana, lo que ha permitido caracterizar la irradiancia UVER y predecir el Índice UV en cinco ubicaciones del territorio de la Comunidad. Además estos resultados han sido comparados con los obtenidos en otras redes similares de ámbito nacional o autonómico.Como un paso adelante en dicha caracterización se ha optado por la mejora en la descripción direccional de la radiación ultravioleta mediante el diseño de sistemas experimentales que permiten la medida de la componente difusa y en planos inclinados de la UVER y a diferentes orientaciones. Para ello se ha diseñado una banda de sombra, se han estudiado sus posibles correcciones y se han empleado modelos de transferencia radiativa para validar los resultados tanto de los valores obtenidos para la componente difusa de la UVER como para la recibida sobre planos inclinados. === In the mid-80's, and due to public concern caused by the discovery of the ozone hole in the Southern Hemisphere, many atmospheric researchers and medical professionals recognised the need to introduce indexes for predicting the doses of ultraviolet radiation (UV) incident at ground level. Such indexes are aimed, ultimately, at informing public awareness, through the media, of the levels of ultraviolet radiation incident at ground level and its possible harmful effects. They constitute a simple way of expressing the intensity of UV in relation to its capacity to trigger certain biological processes.The main aim of this work is to characterize the erythemal radiation in Valencia region. In order to achieve this purpose a UVB network has been designed. UV Index forecast and erythemal irradiance are analysed in the five stations of the Valencian network. Futhermore, the results have been compared with other similar data networks.The measurement of erythemal irradiance incident on a horizontal surface is not always the most suitable method for estimating the real dosage received by human beings. For this reason, knowledge of the irradiance incident on inclined surfaces can be important for dosimetric studies. On the other hand, diffuse irradiance is particularly important since as much as 50% of the UVB irradiance reaching the Earth's surface comes from the dispersion of solar radiation. For these purposes, a platform that could turn through 90º on its own axis for measuring erythemal irradiance on titled surfaces and a shadowband for measuring erythemal diffuse irradiance have been designed. The diffuse measurements have been corrected by several models adapted to this spectral range. Finally, radiative transfer models have been used to validate the experimental data on titled planes and the diffuse erythemal irradiance.