紫外辐射的作用及危害

科学研究发现，紫外辐射对眼睛会产生伤害，诱发皮肤癌变。强烈的紫外辐射能够损伤眼组织，导致结膜炎，损害角膜、晶状体，是白内障的主要诱因。据统计，在眼科疾病中，白内障是世界性首位的致盲病。因此，防止眼睛被紫外线过量照射，是预防白内障的有效手段。

色素沉着效应 色素沉着效应又称为黑斑效应。它是指紫外辐射透入皮肤深部，那里存在的准黑色素物质被氧化形成黑色素，使皮肤变黑。如果紫外辐射继续照射，持续生成的黑色素将形成色素沉着。据研究，造成色素沉着的有效波段在UVA波段，其峰值在365纳米附近。

现代医学中，科学家利用色素沉着效应治疗白斑。适量的色素沉着不仅迎合了一些人对健康美的追求，而且对真皮和角质层都有保护作用。 光敏效应又称光化学效应，它是指某些物质在紫外线照射下会产生分解、聚合和蜕变的现象。光敏效应的敏感辐射波段多位于A波段。近些年来，光敏效应应用的领域和规模日益扩大，在工业应用中形成了相当的规模。例如，在高速印刷，特别是高档装潢等高质量的印刷中，越来越多地使用光固化油墨，其原理是油墨中含有在紫外辐射下能迅速固化的材料，印刷品印刷后不用烤干，只需经过紫外线照射。这样处理不仅印刷速度大大提高，而且由于紫外辐射不含热量，避免了热能对印刷品的影响。

荧光效应 这是短波的紫外线照射荧光物质后，荧光物质在长波段发光的现象。荧光效应不仅是在紫外辐射效应中最重要的效应之一，而且其应用范围最广泛，甚至渗透到我们的日常生活中。 是不是随着温度的走高，紫外线就愈发强大？中国气象科学研究院研究员沈元芳告诉记者，紫外线与温度高低并无直接关系。紫外线的强弱取决于太阳的高度角，太阳在空中越高，紫外线辐射水平越高。

夏天太阳的高度角最大，因此夏季的紫外线辐射明显高于其他季节。而在中午，太阳直射大地，此时，一天中紫外线辐射最强。

不难发现，紫外线跟云层有着密切的关系，太阳垂直照在地面，紫外线穿过云层的距离垂直最短，被吸收的最少，因此穿过云层的紫外线最多。尽管云层能吸收紫外线，但高达80%的紫外线辐射仍然能够渗透薄云，大气中的薄雾甚至能增加紫外线辐射的强度，所以多云的天气也不可不“防晒”。

在海拔越高的地区，大气层相对越薄，所吸收的紫外线相对越少，所以青藏高原的人们总挂着“红脸蛋”。沈元芳告诉记者，下垫面也影响着紫外线辐射的强弱，草、土壤和水反射大约10%的紫外线辐射；干海滩沙子反射约15%的紫外线辐射，海水泡沫约反射25%；新鲜的雪反射多达80%。因此，虽然冬季的太阳高度角小于夏季的，但雪对紫外线的反射会大大增加辐射量。 紫外线是位于日光高能区的不可见光，依据自身波长的不同，分为短波、中波及长波。短波对人体伤害较大，但在穿过大气层时，被臭氧层全部吸收；中波紫外线容易被皮肤吸收，又被称作紫外线的“晒伤（红）段”；长波紫外线能穿透皮肤到达真皮层，并对皮肤表面的黑色素有影响，被称做“晒黑段”。

老百姓不禁要问，什么时候会被晒伤，什么时候只会被晒黑呢？沈元芳说，人体接收到的紫外线中，中波和长波这两种波段是同时存在的，所以晒黑皮肤的同时也在晒伤皮肤。沈元芳说，很多情况下，晒伤并不能被立即感受到，因此在太阳暴晒中活动不能“心存侥幸”。

电影《非诚勿扰》中孙红雷扮演的李香山因为一个黑素瘤而坠海自杀。紫外线强烈作用于皮肤时，可发生光照性皮炎，皮肤上会出现红斑、痒、水疱、水肿等；严重的还可引起皮肤癌。此外，紫外线作用于中枢神经系统时，可出现头痛、头晕、体温升高等症状；作用于眼部时，可引起结膜炎、角膜炎，可能诱发白内障。

但“入侵者”并不是百害无一利的，适当的紫外线辐射可以产生维生素D，可预防骨骼疾病，例如佝偻病、骨软化和骨质疏松。在低海拔地区生活的人（尚未习惯于含维生素D高的饮食）和深色皮肤人种，特别依靠紫外线辐射来产生的充足维生素D。 位于平流层的臭氧层是太阳紫外线辐射的主要吸收带。近年来，由于臭氧层的破坏，到达地表的紫外线辐射增强。大气中臭氧浓度每减少1%，到达地表的太阳紫外线辐射会增加2%。

防护皮肤以避免其遭受过多紫外线辐射，不仅仅是爱美，更是对自身健康的负责。对此，气象部门综合统计预报方法和模式预报方法预测预报紫外线辐射强度。利用太阳紫外辐射观测资料及其影响因子，如太阳高度角、海拔、臭氧层、气溶胶、云等观测资料或数值预报产品，来建立统计关系，并随着大气辐射传输理论的日益发展和大气各成分的分子光谱数据库的逐渐完善，建立了大气辐射传输模式，研发了紫外线指数的预报方法。

学会使用紫外线指数，就好比撑起了一把实用的太阳伞。世界卫生组织给出建议，在室外工作、游泳、玩耍或运动之前，应大量使用防晒指数为SPF15+的防晒霜并每两个小时擦抹一次，或能够有助于保护皮肤免受紫外线辐射伤害。但使用防晒霜并不意味着“万事大吉”，它只是可以帮助人们在太阳下暴露时尽可能地保护皮肤。 在工业、医学和休闲娱乐场所广泛使用的低压放电汞灯，发射波长为189，254，297，303，313和365 nm等紫外射线，但90%以上是254 nm的紫外线。其中使用最多的是用于照明的荧光灯，它将189,254 nm紫外线转换成可见光。低压放电汞灯的另一类应用是用特殊的荧光涂层产生辐射峰值在360～370 nm的宽频紫外辐射，这种人工紫外辐射主要被应用于皮色人工变深等休闲活动。黑光灯是另一类低、中压汞弧放电的紫外灯，广泛用于粉末、液体、矿物质等的无破坏检侧，色谱识别，签名确认和防伪等。由此可见，人工紫外辐射的应用范围，而可能受到过量人工紫外辐射照射的人主要是从事相关 *** 作的专业工作人员。

除了专业工作人员在职业活动中可能受到人工紫外辐射的过量照射外，公众也可能有意无意受到人工紫外辐射的照射。例如，在皮肤治疗、平衡治疗、光敏适应治疗、皮肤变褐等活动中，特别是皮肤变褐活动，在某些国家或地区很流行，普通大众通过这一途径受紫外照射的概率很高，其中不乏过量受照的。多年以前瑞典在对主动接受紫外照射的人群调查时，约三分之二的受访者表示他们的目的是使皮肤变褐，其中58%的人采用专用辐照设备在家里自照，9%表示皮肤变褐改善了他们的健康。

限制人工紫外辐射照射的强度和适当改变人工紫外辐射的光谱构成，可以降低过量紫外照射致皮肤癌的概率。但是，据研究估计，紫外线致皮肤癌的95%归因于太阳紫外辐射，因此，人们放紫外辐射的关键还是着重于适当防护太阳紫外辐射的照射。

根据标准参考数据计划，NIST的各实验室正在将他们的数据库产品不断加入到在线访问的数据库行列，建立了一系列的科学数值数据库。通过更新现有的数据库及开发新数据库，NIST不断地丰富它的评价数值数据集，为社会提供可靠的、经过评价的数值数据。社会各界的工程师和科学家依靠 NIST的标准参考数据对许多关键技术进行决策。

NIST的标准参考数据库系列包括50多个数据库，其中大部分是建在微机上的多用途数据包，根据学科可分为以下几类：分析化学（包括谱学），原子和分子物理，生物技术，化学与晶体结构，化学动力学，工业流体与化工，材料性能，热力学与热化学，以及NIST的其它数据库。

分析化学类包括质谱库、红外谱、光电子能谱等数据库；原子与分子物理类包括光谱性能、c-射线衰减系数及交叉截面、原子光谱等数据库；生物技术类包括生物大分子结晶库等数据库；化学与晶体结构类有电子衍射等数据库；化学动力学类包括化学动力学、溶液动力学等数据库；工业流体与化工类有物质的热力学性能数据库；材料性能类包括结构陶瓷、腐蚀性能、摩擦材料、高温超导等数据库；表面数据类包括表面结构、d性电子散射交叉截面等数据库；热化学类包括化学热力学、有机化合物热力学性能估算、JANAF热化学表等数据库。

NIST提供科学数值数据服务的方式主要有：①将数据与分析仪器连在一起出售，如质谱库中有近10万个化合物数据，附在质谱仪中出售的有常用的几万个化合物；②以PC数据包方式出售；③联机数据服务；④作为其它大的软件包的一部分；⑤直接装入用户的计算机。

具体的在线科学数据库名单如下：

儿童人体测量数据库（AnthroKids - Anthropometric Data of Children），

铂/氖阴极管灯泡的光谱图（Atlas of the Spectrum of a Platinum/Neon Hollow-Cathode Lamp in the Region 1130-4330 &Aring），

用于电子结构计算的原子参考数据库（Atomic Reference Data for Electronic Structure Calculations），

原子光谱数据库（Atomic Spectra Database，ASD），

原子谱线加宽目录数据库（Atomic Spectral Line Broadening Bibliographic Database），

原子跃迁概率数据库（Atomic Transition Probability Bibliographic Database），

原子重量及同位素成分数据库（Atomic Weights and Isotopic Compositions），

光子总交叉截面（衰减系数）测量目录（Bibliography of Photon Total Cross Section (Attenuation Coefficient) Measurements），

生物高分子结晶数据库（Biological Macromolecule Crystallization Database），

陶瓷互联网手册（Ceramics WebBook），

化学动力学数据库（CKMech，Chemical Kinetic Mechanisms），

化学互联网手册（Chemistry WebBook），

单分子反应计算数据库（ChemRate: A Calculational Database for Unimolecular Reaction），

视觉协同测试床（CIS2 Visual Interoperability Testbed），

化学动力学机理（CKMech，Chemical Kinetic Mechanisms），

计算化学比较和基准数据库（Computational Chemistry Comparison and Benchmark Database），

计算机辨认工具测试项目网站（Computer Forensics Tool Testing (CFTT) Project Web Site），

二阶光谱数据库（Diatomic Spectral Database），

运算法则和数据结构字典（Dictionary of Algorithms and Data Structures），

电子与等离子体加工用气体相互作用数据 (Electron Interactions with Plasma Processing Gases），

元素数据索引（Elemental Data Index），

工程统计学手册（Engineering Statistics Handbook），

火灾研究信息服务（Fire Research Information Services ，FRIS），

基本物理常数（Fundamental Physical Constants），

中性原子的基本水平和电离能量（Ground Levels and Ionization Energies for the Neutral Atoms），

数学软件指南（Guide to Available Mathematical Software），

NIST计量结果不确定性的评估与表达指南（Guidelines for Evaluating and Expressing the Uncertainty of NIST Measurement Results），

基础原子光谱数据手册（Handbook of Basic Atomic Spectroscopic Data），

绝缘体和建筑材料的热传递性质（Heat Transmission Properties of Insulating and Building Materials），

高温超导材料数据库（High Temperature Superconducting Materials Database），

HIV蛋白酶数据库（HIV Protease Database），

人线粒体蛋白数据库（Human Mitochondrial Protein Database），

烃类光谱数据库（Hydrocarbon Spectral Database），

二氧化碳同位素测定的交互规则（Interactive Algorithm for Isotopic CO2 Measurements），

国际比较数据库（International Comparisions Database），

ITS-90热电偶数据库（ITS-90 Thermocouple Database），

自动数据分析工具（MassSpectator Automated Data Analysis Tool），

矩阵市场数据库（Matrix Market Database），

相位图和计算热动力学―焊接系统（Phase Diagrams and Computational Thermodynamics - Solder Systems），

多轮烃结构索引（Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Structure Index），

聚合物方法数据库（Polymer MALDI MS Methods Database），

高级材料的性质数据总结（Property Data Summaries for Advanced Materials），

断裂韧度性质数据总结（Property Data Summaries for Fracture Toughness），

氧化玻璃的性质数据总结（Property Data Summaries for Oxide Glasses），

蛋白质数据银行（Protein Data Bank (PDB) ( in collaboration with RCSB )

放射性核半衰期计量（Radionuclide Half-Life Measurements），

用于观测星际分子微波跃迁的雷达技术扫描频率（Recommended Rest Frequencies for Observed Interstellar Molecular Microwave Transitions - 1991 Revision），

加强渗透性数值数据库（Database on Reinforcement Permeability Values），

短暂前后重复的DNA数据库（Short Tandem Repeat DNA Internet Database），

无铅焊料的焊接特性数据库（Database for Solder Properties with Emphasis on New Lead-free Solders），

可溶性数据库（IUPAC-NIST Solubility Database），

溶解动力学数据库（NDRL/NIST Solution Kinetics Database on the Web），

坎德拉X-射线天文台光谱数据库（Spectral Data for the Chandra X-ray Observatory），

统计参考数据库（Statistical Reference Datasets），

电子、质子和氦离子的静止能与行程表（Stopping-Power and Range Tables for Electrons,Protons,and Helium Ions），

NIST结构陶瓷学数据库（NIST Structural Ceramics Database），

合成聚合物质谱项目（Synthetic Polymer Mass Spectrometry Project），

X-射线质量衰减系数和能量吸收系数表（Tables of X-Ray Mass Attenuation Coefficients and Mass Energy - Absorption Coefficients），

酶催化反应的热力学数据库（Thermodynamics of Enzyme-Catalyzed Reactions Database），

半导体器件加工用的气体的热物理特性数据库（Database of the Thermophysical Properties of Gases Used in the Semiconductor Industry），

三原子光谱数据库（Triatomic Spectral Database），

Vibrational branching ratios and asymmetry parameters in the photoionization of CO2 in the region between 650 &Aringand 840 &Aring

可见物粘合剂数据集（NIST Visible Cement Dataset），

Wavenumber Calibration Tables from Heterodyne Frequency Measurements

用于剂量测定的X-射线衰减与吸收表（X-Ray Attenuation and Absorption for Materials of Dosimetric Interest），

X-射线波型系数、衰减与散射表（X-Ray Form Factor,Attenuation and Scattering Tables），

X-射线电光子分光光谱数据库（NIST X-ray Photoelectron Spectroscopy Database），

X-射线跃迁能量数据库（X-Ray Transition Energies Database），

光子交叉截面数据库（XCOM: Photon Cross Sections Database）。