UV-Strahlung

Antwort auf die Frage von G. Stauffer ( 1/96 ) nach der Intensität der UV-Strahlung in Abhängigkeit von der Höhe Wie beim sichtbaren Licht ist auch bei der unsichtbaren ultravioletten Strahlung die Skala der Wellenlängen oder, um den gebräuchlicheren Ausdruck zu verwenden, « Farben » sehr gross. Nur die der sichtbaren Strahlung nächsten ultravioletten Strahlen mit Wellenlängen zwischen 300 und 400 Nanometern ( 1nano = 10~9; die sichtbaren Strahlen reichen von Violett = 400 nm bis zu Rot = 800 nm ) erreichen die unteren Schichten unserer Atmosphäre, deren obere Grenze je nach Jahreszeit und geografischer Breite in einer Höhe von 8 bis 12 km liegt. In dieser Zone, der Troposphäre, befinden sich unsere Berge. Der Ozon der Stratosphäre bildet eine Barriere, die stärker energetische Strahlung ( die berühmten UV-B-Strahlen mit Wellenlängen zwischen 210 und 300 nm ) davon abhält, das Bodenniveau zu erreichen; daher die Bedeutung von Massnahmen zum Schutz der Ozonschicht.

Die ultraviolette Einstrahlung hängt selbstverständlich von der Höhe ab, aber auch von zahlreichen anderen Faktoren wie zyklischen ( Sommer/Winter, Tag/Nacht ), geografischen ( Breite, Sonnen- oder Schattenseite usw. ), natürlichen Zwischenfällen ( Vulkanausbruch, Saharasand usw. ) oder vom Menschen verursachten Veränderungen ( Luftverschmutzung ). Ausserdem spielt ein Alpinisten und Skifahrern wohlbekanntes Phänomen eine Rolle: die Albedo, das heisst die mehr oder weniger starke Rückstrahlung des Lichts vom Boden selbst, die auf Gletschern oder schneebedecktem Boden besonders intensiv ist.

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Eine Schneedecke kann eine Reflexion ( Albedo ) der einfallenden Globalstrahlung bis zu 90% bewirken und so die Diffusstrahlung oder Himmelsstrahlung erheblich verstärken.

Fragen und Antworten Zusammenfassend: Der Lichtstrom an einem gegebenen Ort und Zeit-£ punkt ist gleich der Summe aus der ^ direkten Einstrahlung, dem entspre-c chend dem « Rayleigh-Effekt » gestreu-J. ten Licht ( dieses Phänomen bewirkt,dass der Himmel blau ist und nicht tu Ein Diagramm in dem ausgezeichneten Buch Chemistry of the Natural Atmosphere ' ' von P. Warneck zeigt den Einfluss der Höhe auf die direkte, reflektierte und totale Einstrahlung und vergleicht zwei Wellenlängen ( Farben ), eine im nahen ultravioletten ( 332,. " " .5 nm ), die andere im sichtbaren Bereich ( gelbe Farbe von 575 nm ), für zwei verschiedene Scheitelwinkel ( d.i. der Winkel, den die Richtung der Sonne mit der Vertikalen bildet und der von der Stunde, der Jahreszeit und der geografischen Breite abhängt ).

Das Diagramm zeigt klar, dass die sichtbare Strahlung in Höhen zwischen 0 und 5 km nicht stark von der Höhe abhängt, ausser bei grossem Scheitelwinkel ( am Abend ), dagegen ist die ultraviolette Strahlung äusserst stark von der Höhe abhängig. So wird sich eine theoretische Ultraviolettstrahlung in Meereshöhe bei einem Scheitelwinkel von 20° auf 2000 m mit 1,3 multiplizieren, auf 3000 m mit 1,4, auf 4000 m mit 1,47 und auf der Höhe der Dufourspitze mit 1,5. Bei einem Scheitelwinkel von 78° wachsen die entsprechenden Faktoren auf 1,6-1,9-2,. " " .3-2,. " " .4; die totale Strahlungsintensität ist in diesem Fall schwächer als bei einem kleineren Scheitelwinkel ( für die gewählten Beispiele ungefähr im Verhältnis 1 zu 6,6 auf Meereshöhe ).

Der Berechnung ist vermutlich eine mittlere Albedo zugrunde gelegt, und die reflektierte Strahlung ist wahrscheinlich oberhalb der Gletscherzonen stärker, wodurch sich die oben angegebenen Faktoren etwas erhöhen.

G.J. Martens, B-Alsemberg ( ü )

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