Radiazione UV. è stato ulteriormente suddiviso dal comitato. CIE (Commission Internazionale de l Eclaraige)

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1 Radiazione UV La radiazione solare ultravioletta (UV), compresa nella regione di lunghezze d onda tra 100 e 400 nm ( nm al suolo, in seguito all'assorbimento da parte dell'atmosfera), interviene in molti processi fisici, chimici e radiativi in atmosfera e, oltre ad avere conseguenze dannose per la salute umana, è in grado di determinare cambiamenti sostanziali negli organismi viventi, con effetti anche sulla vegetazione e sugli ecosistemi acquatici. L intervallo citato, secondo il criterio dell efficacia delle differenti frequenze nel determinare il danno biologico, è stato ulteriormente suddiviso dal comitato tecnico internazionale CIE (Commission Internazionale de l Eclaraige) in tre fasce: UVC 100nm-280nm, UVB 280nm-315nm, UVA 315nm-400nm. Le radiazioni UV sono radiazioni non ionizzanti e trasportano energia sotto forma di campo elettromagnetico; l energia viene in parte assorbita ed in parte riflessa: l energia assorbita dai tessuti biologici può produrre, superati taluni livelli di esposizione, effetti di natura chimica e di natura termica con eventuali danni per le persone esposte. Se da un lato l esposizione alla componente ultravioletta della radiazione solare svolge funzioni fisiologiche benefiche per la salute umana (ad esempio, la produzione di vitamina D) e produce, inoltre, l effetto di abbronzatura, oggi assai ricercato, al tempo stesso, però, la radiazione solare nel suo insieme (ultravioletta, visibile, infrarossa) così come la radiazione ultravioletta emessa da sorgenti artificiali, come le lampade abbronzanti è stata classificata dall IARC (Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro) nel gruppo 1, ovvero come agente sicuramente cancerogeno per l uomo, e le bande UV-A, UV-B e UV-C della radiazione solare nel gruppo 2A, ovvero come probabile agente cancerogeno. Molti programmi di ricerca sulla radiazione solare UV sono iniziati alla fine degli anni 80, dopo l accumularsi di evidenze scientifiche sulla brusca diminuzione dell Ozono stratosferico non solo in Antartide ma anche alle medie latitudini,

2 in entrambi gli emisferi, e al Polo Nord. Studi teorici ed osservazioni indicano che una diminuzione dell 1% del contenuto colonnare di Ozono può causare al livello del suolo un aumento intorno all 1.2% della radiazione UV biologicamente dannosa. Oltre che dall Ozono, la variabilità dell irradianza UV al suolo è controllata da: fattori geometrici regolari (distanza Terra-Sole, elevazione solare, quota del sito di misura); fattori astrofisici (attività solare, come quella dovuta alle macchie undecennali); fattori atmosferici. Questi fattori ambientali hanno una loro variabilità che può influire sui livelli di radiazione UV al suolo. Come conseguenza di tutto questo, la radiazione solare UV è un parametro ambientale altamente variabile che differisce in maniera consistente sia nel tempo sia nello spazio. La necessità di rendere pubblica e facile da comprendere l informazione relativa alla radiazione UV ed i suoi possibili effetti dannosi ha portato alla definizione di un indice che potesse essere utilizzato come un indicatore dell esposizione ai raggi UV. Questo parametro è chiamato UV index e fa riferimento agli effetti nocivi che la radiazione solare UV ha sulla pelle ed è stato ben definito e standardizzato sotto l egida di alcuni istituti internazionali (WMO, WHO, UNEP). L UV index (UVI) è ormai largamente utilizzato in molti rapporti climatici e nelle previsioni meteorologiche. L Ozono atmosferico La radiazione UV è assorbita e dispersa nell atmosfera. La radiazione UV-C è completamente assorbita nell alta atmosfera dall ossigeno e dall ozono molecolare. La maggior parte della radiazione UV-B è assorbita nella stratosfera dalle molecole di ozono e solo una piccola percentuale raggiunge la superficie della Terra. In ultima analisi sulla superficie terrestre la radiazione solare UV è composta per una gran quantità da radiazione UV-A e solo una piccola parte da radiazione UV-B. La radiazione UV-B è biologicamente dannosa, mentre la radiazione UV-A è molto meno nociva ed è conosciuta per la sua capacità di abbronzare la pelle umana.

3 Dal momento che l ozono è il principale assorbitore della radiazione UV-B, l intensità UV-B sulla superficie terrestre dipende fortemente dalla quantità totale di ozono nell atmosfera, e quindi dallo spessore dello strato di ozono. Un fattore che descrive la relazione tra la sensibilità dell intensità della radiazione UV-B ai cambiamenti nell ozono totale, è il cosiddetto Radiation Amplification Factor (RAF). Per piccoli cambiamenti nello spessore dello strato d ozono il RAF rappresenta il cambiamento percentuale nell intensità UV-B per un cambiamento dell 1% nella colonna totale dell ozono. Per l effetto di eritemi della radiazione UV, e per la variazione delle elevazioni solari e dell ozono, il RAF è compreso nell intervallo tra Elevazione Solare L elevazione solare è l angolo tra l orizzonte e la direzione del sole. L angolo di zenith solare (SZA) è spesso utilizzato al posto dell elevazione solare: è definito come l angolo tra lo zenith e la direzione del sole. Per alte elevazioni solari la radiazione UV è più intensa poiché i raggi dal sole hanno un più corto percorso attraverso l atmosfera e così passano attraverso una minore quantità di assorbitori. Poiché l irradianza UV dipende fortemente dall elevazione solare, varia con la latitudine, con la stagione ed il tempo, essendo più elevata ai tropici, in estate ed a mezzogiorno. L altitudine L irradianza UV aumenta con l altitudine dal momento che la quantità di assorbitori nell atmosfera sovrastante decresce con l altitudine. La misura mostra che l irradianza UV aumenta del 6-8% ogni 1000 m di aumento dell altitudine. Scattering atmosferico Alla superficie la radiazione solare è composta dalla componente diretta e da quella diffusa. La radiazione solare è diffusa dalle molecole dell aria e da particelle come aerosol e gocce d acqua. La componente diretta della radiazione consiste di quei raggi che dal sole sono passati attraverso l atmosfera senza aver subito diffusione o assorbimento. La componente diffusa consiste di raggi che sono stati diffusi una volta almeno prima di aver raggiunto il terreno. La diffusione dipende

4 fortemente dalla lunghezza d onda. Il cielo appare blu poiché la radiazione blu è diffusa più delle altre lunghezze d onda del visibile. La radiazione UV è diffusa anche in misura maggiore e alla superficie la radiazione UV-B è approssimativamente composta da una miscela 1:1 di radiazione diretta e diffusa. Nubi e foschia Le nuvole generalmente riducono l irradianza UV, che è maggiore quando il cielo è sereno, ma l attenuazione dipende sia dallo spessore sia dal tipo di nube. Nubi sottili o molto sparse hanno soltanto un effetto trascurabile sulla radiazione UV che giunge al suolo o. In determinate condizioni poi, una scarsa presenza di nubi, in particolari configurazioni rispetto al sole, può anche provocare un aumento della radiazione UV rispetto a quella che si avrebbe in condizioni di cielo sereno. In condizioni di foschia la radiazione UV è assorbita e diffusa dalle gocce d acqua e dagli aerosol e questo determina un decremento dell irradianza UV. La riflessione del terreno Una parte della radiazione UV che arriva al terreno è assorbita dalla superficie stessa e una parte è riflessa all indietro in atmosfera. La quantità della radiazione riflessa dipende dalle proprietà della superficie. La maggior parte delle superfici naturali come l erba, il suolo e l acqua riflettono meno del 10% della radiazione UV incidente. La neve fresca può riflettere fino al 95% della radiazione UV incidente. In generale la radiazione solare riflessa dalla superfici naturali varia a seconda delle loro caratteristiche (colore, opacità, granulometria, densità). Un terreno sabbioso e asciutto può riflettere dal 25% al 45% della radiazione, incrementando l esposizione, un terreno argilloso e asciutto dal 20% al 35%, un bosco di conifere soltanto il 10-15%. La neve fresca riflette dall 80% al 95%, mentre la neve vecchia, in cui sono presenti delle impurità, riflette dal 45% al 70% della radiazione solare. Con temperature basse, al di sotto

5 degli 0 C, la capacità di riflessione della neve passa dal 95% al 65% in circa 10 giorni e scende al 55% in 20 giorni. Con temperature ambientali superiori agli 0 C, la capacità di riflessione della neve passa dal 95% al 45% in 10 giorni, al 40% in 20 giorni. Naturalmente si devono tenere in conto le nevicate che, nei casi in cui la circolazione atmosferica meridionale che le determina proviene da basse latitudini, apportano anche piccole quantità di sabbia sahariana, per cui le impurità sono presenti nel nuovo strato di neve. Durante la primavera, in giornate di cielo sereno la riflessione della neve può far salire i valori di radiazione UV, su superfici inclinate, fino a raggiungere i valori estivi, un po come uno specchio concavo. Questo è molto importante ad alte altitudini e ad elevate latitudini. L Indice UV L UV Index, definito in maniera semplice ma efficace dalla Lega contro il cancro svizzera come l unità di misura per un rapporto sano con il sole, è un indice, concordato a livello internazionale, che permette di esprimere la quantità di radiazione ultravioletta in classi di rischio. Originariamente l UV Index era formulato indipendentemente in molti Paesi ed utilizzato in programmi per l informazione al pubblico sulla radiazione UV. La sua definizione fu più tardi standardizzata e pubblicata in maniera congiunta dal World Health Organization (WHO), dal World Meteorological

6 Organization (WMO), dal United Nations Environment Programme (UNEP) e dal International Commission on Non-Ionizing Radiation (ICNIRP). L indice UV è raccomandato come un veicolo per aumentare la pubblica conoscenza sugli effettivi potenziali dannosi per la salute da esposizione alla radiazione solare UV e per allertare le persone della necessità di adottare misure di protezione. Anche se le misure di protezione consigliate dipendono dal fototipo (si distinguono 6 fototipi in funzione della carnagione, del colore dei capelli, della presenza o meno di efelidi, della capacità dell individuo di abbronzarsi) e dall indice UV, è sempre bene ricordarsi che in montagna l altitudine e la presenza della neve fanno sì che siano da adottare le massime misure precauzionali. La stessa buona regola vale anche in presenza di bambini, la cui pelle è più sensibile alla radiazione solare.