Κλιματολογική μελέτη της υπεριώδους ηλιακής ακτινοβολίας στην περιοχή της Ανατολικής Μεσογείου

Abstract

During the elaboration of the present thesis, data of 5 years at least, were developed from measurements at nine stations of the National network for solar UV radiation measurements, which was established by the LAP during the midst of the decade of 2000. The aim of the thesis was the climatic study of variations in the solar radiation into several spectral ranges in UV and visible. Important part of the thesis is devoted to the methods and calibration procedures of the data, compiling measurements from other instruments and theoretical calculations. Among the others, appropriate methods were deployed in order to estimate several doses of the solar radiation of biological importance (cutaneous production of vitamin D, erythemal radiation). According to the findings of this scientific study, the levels of the solar radiation at the two spectral regions remain constant, with some annually variations during the years 2005-2010, always depending on the station. The higher levels of solar radiation were observed at the stations close to the equator, as expected. The geographical variation of the total ozone column was confirmed, while the maxima of the concentrations took place in April-May. The lowest ozone column values were occurred in Nicosia, while Xanthi experienced the highest values. This fact was confirmed by satellite estimates of ozone column. The climatology of the erythemal dose and the vitamin D dose is in accordance with the UV-B radiation climatology. However, the levels of the doses of vitamin D are slightly lower than those of CIE, mainly because of the differences between the action spectra. As concerning the atmospheric transmittance, during the years 2009-2010 it seems that the cloudless days at the greater area of Thessaloniki were decreased in number.

Στην διδακτορική διατριβή αξιοποιούνται μετρήσεις τουλάχιστον μιας πενταετίας από τους εννέα σταθμούς του Δικτύου μέτρησης υπεριώδους ηλιακής ακτινοβολίας που εγκατέστησε το ΕΦΑ στα μέσα της δεκαετίας του 2000. Απώτερος στόχος ήταν η κλιματολογική μελέτη των μεταβολών της ηλιακής ακτινοβολίας σε διάφορες φασματικές ζώνες στην περιοχή του υπεριώδους και του ορατού. Σημαντικό μέρος της διατριβής αναφέρεται στις μεθόδους αξιολόγησης και βαθμονόμησης των μετρήσεων του Δικτύου με την χρήση συμπληρωματικών μετρήσεων άλλων οργάνων, και θεωρητικών υπολογισμών, όπως και ο υπολογισμός παραγώγων μεγεθών, όπως π.χ. της στήλης του όζοντος και διαφόρων βιολογικής σημασίας δόσεων της ηλιακής ακτινοβολίας (παραγωγή βιταμίνης D, ερυθηματογόνος ακτινοβολία). Με βάση τα ευρήματα της ερευνητικής εργασίας, παρατηρείται ότι στην περιοχή της Ανατολικής Μεσογείου τα επίπεδα της υπεριώδους ακτινοβολίας παραμένουν σταθερά, με μικρές διακυμάνσεις ανά έτος σε κάθε σταθμό. Οι Νοτιότεροι σταθμοί του Δικτύου σημειώνουν τις υψηλότερες τιμές επιπέδων ηλιακής ακτινοβολίας όπως και αναμένεται. Επίσης, επιβεβαιώθηκε η γεωγραφική κατανομή της ολικής στήλης όζοντος από σταθμό σε σταθμό, ενώ οι μέγιστες συγκεντρώσεις συμβαίνουν τους μήνες Απρίλιο-Μάιο. Οι χαμηλότερες τιμές παρατηρούνται στον σταθμό της Λευκωσίας ενώ οι υψηλότερες στον σταθμό της Ξάνθης, γεγονός που επιβεβαιώθηκε και από δορυφορικές μετρήσεις ολικής στήλης όζοντος. Η κλιματολογία της ερυθηματογόνου δόσης ακολουθεί αυτή της UV-B ακτινοβολίας, όπως και της δόσης βιταμίνης D. Ωστόσο τα επίπεδα βιταμίνης είναι ελαφρώς μικρότερα από αυτά της ερυθηματογόνου δόσης λόγω των διαφορών στα ενεργά φάσματα των δύο μεγεθών. Όσον αφορά την διαπερατότητα της ατμόσφαιρας, φαίνεται πως κατά την διετία 2009-2010 αυξήθηκε ελαφρά η νεφοκάλυψη στην ευρύτερη περιοχή της Θεσσαλονίκης.