Wie viel Ultraviolett wird abgeschnitten, wenn sich die Sonne zum Horizont bewegt?

Das ist im Prinzip einfach zu beantworten, aber in der Praxis nicht so einfach zu berechnen. Das Problem ist, dass die atmosphärische Extinktion sehr stark von der Wellenlänge abhängt und auch ziemlich davon abhängt, wie viel Staub und Aerosole sich in der Atmosphäre befinden. Diese Wendung hängt davon ab, wo Sie sich befinden und wie hoch Sie sich befinden. Die "Extinktionskurve" (ein Diagramm der Extinktion pro Luftmasse gegenüber Wellenlänge) für das Roque de los Muchachos-Observatorium auf 2400 m auf einer Insel im Atlantik wird erheblich niedriger sein als eine auf Meereshöhe in einer Stadt - um Faktoren von 2-3 I würde denken.

Das Diagramm unten von Schuster & Parrao (2001) zeigt modellierte Beiträge zum durchschnittlichen atmosphärischen Aussterben an einem Observatorium in Südkalifornien. Die Einheiten auf der y-Achse sind Magnituden pro Luftmasse $A_{\lambda}$. dh um wie viele Faktoren von 2,5 der Fluss reduziert wird, wenn ein Stern im Zenit steht.

In geringerer Höhe können wir die Anzahl der Luftmassen annähern als$\sec (90^{\circ}-\alpha)$, Wo$\alpha$ist die Höhe in Grad.

Also der Faktor, um den jedes Signal gedämpft wird$10^{-A_{\lambda} \sec (90^{\circ}-\alpha)/2.5}$. zB eine Quelle 90, 30, 10 Grad über dem Horizont hat ihr Licht bei 320 nm ($A_{\lambda}\simeq 0.6$_ gedämpft um Faktoren 0,57, 0,33, 0,04 (nur 57, 33, 4 % kommen durch). Ich habe diese Wellenlänge gewählt, weil (i) sie ungefähr so ​​kurz ist wie die Darstellung (sie nimmt bei kürzeren Wellenlängen immer steiler zu), aber (ii) sie auch die Trennlinie zwischen "UVA" und "UVB" mit kürzerer Wellenlänge ist. Strahlen, die als schädlich bzw. hochgradig schädlich für die Augen gelten.

In sehr kleinen Höhen ($\alpha < 5^{\circ}$) ist die einfache Formel für die Luftmasse aufgrund der Brechung unzureichend und weil die vertikale Struktur der Atmosphäre eine Rolle spielt. Auf der Wikipedia-Seite zu Luftmasse finden Sie verschiedene Annäherungen , aber bei ein oder zwei Grad über dem Horizont sprechen Sie von Luftmassen von 20-30 und daher von Dämpfungsfaktoren von 5 Größenordnungen oder mehr (bei 320 nm).

Unter idealen Bedingungen wird die UV-Durchlässigkeit weitgehend durch Rayleigh-Streuung kontrolliert. Aber selbst an guten Standorten kann die UV-Extinktion stark durch globalen Staub beeinflusst werden, der von großen Vulkanen beigesteuert wird – was die Extinktion bei UV-Wellenlängen leicht um Faktoren von einigen wenigen erhöhen kann.