C) L'ELABORAZIONE E LA PUBBLICAZIONE DEI RISULTATI

Transcript

1 Misura e previsione della radiazione UV solare in Valle d'aosta Diémoz, H.; Agnesod, G. Arpa Valle d'aosta, Loc. Grande Charrière 44, Saint-Christophe (AO), h.diemoz@arpa.vda.it, g.agnesod@arpa.vda.it A) INTRODUZIONE La misura della radiazione solare ultravioletta ha acquisito notevole interesse a partire dagli anni novanta, soprattutto dopo la scoperta della diminuzione dell'ozono stratosferico nelle regioni antartiche, fenomeno comunemente chiamato buco dell'ozono. Successivamente, sono state misurate perdite di ozono anche nelle zone artiche e alle medie latitudini. In quest'ultima fascia geografica, la diminuzione sarebbe, almeno nel periodo , dell'ordine del 5% ogni dieci anni e avrebbe una forte dipendenza stagionale ([Webb 1997], [Bojkov et al. 1995]). Come conseguenza, secondo recenti stime, la radiazione UV alle medie latitudini sarebbe aumentata negli ultimi anni di un fattore variabile tra il 6 e il 14% ([Kerr e Seckmeyer 2002]). Solo da ultimo, alcuni studi ([Dhomse et al. 2006]) dimostrerebbero un'inversione del trend alle medie latitudini, a partire dalla seconda metà degli anni novanta, che in caso di persistenza potrebbe, tuttavia, essere interpretata come un ulteriore, inaspettato aspetto del cambiamento globale. Un'ulteriore motivazione per lo studio della radiazione UV è la valutazione degli effetti sulla salute dell'uomo. La componente ultravioletta della radiazione solare - responsabile dell'effetto di abbronzatura, oggi assai ricercato - pur svolgendo funzioni fisiologiche benefiche per la salute umana, è in grado di modificare il DNA cellulare e favorisce l'insorgere di numerose patologie (danni dermatologici, agli occhi, al sistema immunitario). La radiazione solare è stata inoltre classificata dall IARC (Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro) nel gruppo 1, ovvero come agente sicuramente cancerogeno per l uomo. Il territorio della Valle d'aosta, con un'altitudine media superiore a 2000 m, caratterizzato da estese superfici innevate o glacializzate ad alto valore di albedo, sede di attività lavorative e di frequentazione turistico-sportiva a quote elevate, è particolarmente sensibile a questi temi. L ARPA della Valle d Aosta ha dunque intrapreso un programma di monitoraggio le cui attività sono finalizzate a: avviare l acquisizione di una serie storica di dati utili a valutare le tendenze a medio e lungo termine dell irradiazione solare UV alla superficie terrestre, in connessione alla variazione di ozono stratosferico; acquisire dati utili all approfondimento delle conoscenze in materia di interazione tra la componente UV della radiazione solare e l atmosfera, anche al fine di una migliore conoscenza delle dinamiche dello smog fotochimico; valutare l esposizione alla radiazione UV solare di una molteplicità di soggetti che, per esigenze professionali o per svago, svolgono attività ad alta quota. B) LA STRUMENTAZIONE UTILIZZATA L'individuazione di un eventuale trend nelle misure della radiazione solare ultravioletta che giunge al suolo è un compito impegnativo. Le variazioni dell'uv a lungo termine non sono, infatti, solo modulate dall'andamento dell'ozono colonnare, ma sono anche mascherate dall'andamento di altri parametri atmosferici e terrestri quali la nuvolosità, gli aerosol, l'albedo. Inoltre, lo spettro di irradianza solare è caratterizzato da un fortissimo gradiente proprio nella regione nm dell'uv-b, che pone alcuni problemi strumentali. Per questi motivi, una una rete di monitoraggio della radiazione UV deve necessariamente essere attrezzata con strumenti di grande precisione, calibrati frequentemente per evitare comuni effetti di deriva ([Blumthaler 2004]), e deve integrare nelle procedure di QA/QC strumenti modellistici validati. L'ARPA Valle d'aosta è dotata di tre radiometri a banda larga, due Kipp&Zonen a doppia banda (UV-A, nm, e UV in ponderazione eritemale nm), e uno Yankee UVB-1. I tre strumenti sono stabilizzati in temperatura e umidità. La calibrazione dei radiometri a banda larga è una tematica complessa, perché la risposta spettrale dello strumento, a causa di limiti tecnici, non è esattamente quella desiderata e il radiometro restituisce il valore risultante dalla convoluzione dello spettro solare con la curva strumentale. E' dunque necessario correggere il dato acquisito secondo un fattore dipendente dalla forma funzionale dello spettro solare o, semplificando, dai due parametri che maggiormente influiscono sulla forma dello spettro solare nell'uv: l'angolo zenitale solare e il contenuto colonnare di ozono. Nel caso dei radiometri in dotazione ad ARPA, la curva bidimensionale di calibrazione, visibile in figura 1, è stata ricavata tramite confronto con uno spettroradiometro presso un laboratorio attrezzato (Schreder,

2 Austria). Il circuito elettrico interno di uno dei radiometri Kipp&Zonen, inoltre, è stato da noi modificato per evitare spikes nel segnale in uscita: il circuito di termostatazione, inizialmente posto sulla stessa massa elettrica dell'acquisizione, è stato isolato. I radiometri sono posti a quote diverse, per consentire l'analisi dell'effetto di altitudine: uno nel fondovalle, presso la sede ARPA in prossimità di Aosta (Saint-Christophe, 570 m slm), il secondo in quota, a 1640 m slm, presso la stazione meteorologica di La Thuile. La località è stata scelta quale sito rappresentativo delle zone di montagna, innevato per una larga parte dell'anno e vicino alle frequentate piste da sci. Il terzo radiometro, attualmente presso la sede ARPA in interconfronto, verrà portato presso la stazione meteorologica dell'aeronautica militare di Plateau Rosa (3500 m slm), al limite superiore della quota del dominio di studio. Uno dei radiometri parteciperà al confronto internazionale COST Action 726 ( Long term changes and climatology of UV radiation over Europe ), anche al fine di verificare la conformità a standard internazionali dell'intera catena di acquisizione. In aggiunta ai tre radiometri a banda larga, è in dotazione anche uno spettroradiometro Bentham DTMc300 a doppio monocromatore, alloggiato in un contenitore coibentato (Envirobox) e equipaggiato con un'ottica termostatata e protetta contro la pioggia ([Gröbner, 2003]), realizzata da Schreder CMS. Lo spettroradiometro viene utilizzato come strumento di precisione e di riferimento, al quale sono confrontati i radiometri. L'acquisizione di una serie storica di dati di irradianza spettrale (W m -2 Figura 1 La funzione di calibrazione bidimensionale Sugli assi orizzontali sono riportati l'angolo di elevazione solare e l'ozono colonnare nm -1 ) permette poi, oltre all'individuazione di un eventuale trend, di discriminarne le cause (variazione di ozono, degli aerosol, della nuvolosità...). Lo strumento è soggetto a protocolli di verifica di calibrazione che ne assicurano il riferimento a standard internazionali. La taratura in doppia scala (lunghezza d'onda e sensitività) dello spettroradiometro è effettuata per mezzo di lampade di calibrazione al mercurio e quarzo-tungsteno certificate. Per una ulteriore verifica di funzionamento e la caratterizzazione completa dello spettroradiometro, ARPA Valle d'aosta opererà un interconfronto con il travelling standard QASUME. Lo spettro delle lunghezze d'onda comprese tra i 290 nm ed i 500 nm è misurato con un passo di 0.25 nm e una FWHM di 0.54 nm. In seguito, se necessario, lo spettro viene corretto e allineato alle linee solari di Fraunhofer ([Slaper et al. 1995]) per evitare piccoli errori sulla scala delle lunghezze d'onda che possono determinare grandi incertezze sulla scala delle irradianze, a causa dell'alto gradiente nella banda dell'uv-b. I computer utilizzati per l'acquisizione dei dati radiometrici e spettroradiometrici sono sincronizzati con l'ora universale attraverso protocollo NTP (Network Time Protocol). Costituiscono parte integrante della rete UV anche i piranometri utilizzati per il monitoraggio meteorologico dell'arpa. Essi permettono di estendere il dato puntuale di irradianza ultravioletta, misurato in sole tre stazioni, anche ad altri siti della regione, con l'uso di opportuni algoritmi e di modelli di trasmittanza radiativa in atmosfera, di cui alla sezione C. C) L'ELABORAZIONE E LA PUBBLICAZIONE DEI RISULTATI I dati radiometrici a banda larga sono acquisiti ogni 10 secondi e memorizzati in locale in un database. Vengono poi mediati su un periodo di 10 minuti per il calcolo dell'indice UV e trasmessi tramite modem GSM alla sede ARPA, dove vengono elaborati e registrati su server. Un programma sviluppato in ARPA e utilizzato per il download dei dati nelle stazioni converte in automatico le misure grezze in uscita dagli strumenti (in tensione) in unità del sistema internazionale (W/m 2 e in seguito, nel caso del dato eritemale, dividendo per la costante W/m 2, in unità di Indice UV). Per eseguire la conversione è necessario conoscere, come detto in precedenza, l'angolo solare zenitale (calcolato in base al giorno e all'ora della misura) e il contenuto colonnare di ozono (scaricato dal satellite Nasa Earth Probe TOMS). Il fattore di conversione è poi calcolato tramite interpolazione bidimensionale con splines cubiche a partire dalla funzione di calibrazione a maglia larga. Una scansione spettroradiometrica impiega, invece, circa 6 minuti. Lo spettro risultante viene ponderato eritemalmente e nella banda UV-A, per il confronto con il dato radiometrico a banda larga. I programmi di acquisizione e di QA/QC sono scritti interamente da personale ARPA, con l'utilizzo di software open source e funzionano su sistemi GNU/Linux.

3 Il server incaricato dell'acquisizione, dopo aver elaborato i dati e averli passati al database, provvede alla pubblicazione in tempo reale dei grafici su Internet, sulle pagine del sito ARPA ( Ai grafici viene sovrapposta la curva previsionale. Lo stesso calcolatore provvede infatti, durante la notte, alla stima previsionale, per i giorni successivi, dell'indice UV su tutta la Valle d'aosta. A questo proposito, viene utilizzato il modello di trasmittanza radiativa atmosferica LibRadtran ([Mayer e Kylling 2005]) un implementazione dell'algoritmo alle ordinate discrete, nella versione pseudo-sferica, per la soluzione dell'equazione del trasporto radiativo ([Stamnes et al. 1988]). Il software, a codice sorgente aperto, è in grado di calcolare l'irradianza diretta e l'irradianza diffusa, a partire da alcuni parametri di input. E' necessario, ad esempio, fornire al modello l'angolo solare zenitale (calcolato in precedenza), il contenuto di ozono colonnare (le cui previsioni, fatte dal Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut KNMI sono scaricate dal sito del Deutscher Wetterdienst), la quota (ricavata da modello digitale), il valore di albedo del suolo, il contenuto di aerosol in atmosfera... Le previsioni del massimo indice UV sull'intero territorio regionale sono fatte solo per cielo sereno. Infatti, nonostante la fisica dell'interazione tra la componente UV della radiazione solare e le nubi sia ben conosciuta, è estremamente complicato prevedere le esatte proprietà fisiche e ottiche delle nubi da inserire, per un dato momento, nel modello, unitamente alla loro posizione rispetto al sole. Quest'ultimo fattore è il maggior discriminante dell'effetto complessivo della copertura nuvolosa sulla radiazione che giunge al suolo: in presenza di nubi, nel caso in cui il sole è scoperto, l'irradianza UV può venire amplificata, per un effetto di riflessione multipla tra nubi e atmosfera, anche del 25% ([Mims e Frederick 1994]) e non attenuata, come in altri episodi di cielo nuvoloso. In figura 2 sono riportate alcune misure di esempio, eseguite presso la sede ARPA. Anche nel caso di sole non visibile, e nuvole molto basse o nebbia, sono stati registrati dalla nostra agenzia valori identici a quelli previsti per il cielo sereno. La ragione sta nel fatto che la radiazione solare, dopo aver attraversato una atmosfera chiara, viene semplicemente ridiffusa dallo strato più basso e non attenuata. Per questi motivi, il WHO raccomanda di diffondere al pubblico la previsione per cielo sereno ([WHO 2002]). Con questa è indicato un valore Figura 2 L'effetto delle nubi Misure eseguite presso la sede ARPA in due giornate nuvolose. Nel primo giorno, in cui il cielo era ricoperto da spessi nembostrati, l'effetto è di attenuazione, nel secondo, in presenza di cumuli che non coprivano il sole, di amplificazione. E' riportata la curva previsionale per cielo sereno: essa è più bassa per il secondo giorno, a causa di un aumento dell'ozono stratosferico. massimale, cautelativo in senso radio-protezionistico. In altri termini, poiché la radiazione ultravioletta non è avvertita dall'organismo umano (al contrario, per esempio, della radiazione termica) è necessario adottare tutte le misure di protezione raccomandate, anche nel caso di nebbia o cielo nuvoloso. Il server elabora, a partire dai risultati del modello e dalla carta digitale regionale di elevazione (la cui griglia è di 100 m), alcune mappe, colorate, in base all'indice UV, secondo la scala raccomandata dall'organizzazione Mondiale della Sanità ([COST ]). Navigando attraverso la mappa, accessibile anche ad un pubblico non vedente, è possibile selezionare una singola località e ottenere alcune indicazioni per un'esposizione corretta al sole, in base al proprio fototipo, come il fattore di protezione solare raccomandato dal WHO e i tempi di eritema. Dopo un primo periodo di sperimentazione, è stato necessario apportare agli algoritmi previsionali alcune correzioni. Il LibRadtran è un modello unidimensionale: esso, cioè, risolve l'equazione della trasmittanza nell'ipotesi di atmosfera piana e parallela e suolo omogeneo, orizzontale e infinito. Questa ipotesi non è accettabile in un dominio di montagna come quello in esame, in cui le caratteristiche (quota, albedo...) sono fortemente eterogenee. Una prima misura correttiva è stata apportata calcolando, per ogni punto della carta dell'indice UV, l'angolo solido di apertura sul cielo, pesato sul coseno dell'angolo zenitale. In una valle, infatti, la radiazione diffusa sarà in genere minore che non sulla sommità di una montagna. La radiazione diffusa calcolata dal modello viene dunque moltiplicata per un fattore correttivo, variabile tra 0 e 1 e dipendente dalla topologia. Ovviamente, il metodo poggia sull'ipotesi che nell'uv la componente diffusa sia isotropa. Nella banda UV-B, questa approssimazione al prim'ordine è accettabile ([Groebner 1996], [Blumthaler et al 1996]).

4 Un secondo aspetto da considerare è il profilo dei gas lungo la verticale. Salendo di quota, è necessario variare adeguatamente il contenuto totale dei costituenti atmosferici. Ad esempio, si è deciso di scalare il contenuto di ozono totale linearmente, di 3 DU/Km, secondo i gradienti riportati in letteratura ([Schmalwieser 2003]; Blumthaler, comunicazione personale). La stessa osservazione deve essere fatta per i coefficienti di Angström degli aerosol. Il parametro β è scalato con la quota interpolando tra i valori medi presenti in letteratura: 0.05, 0.02 e 0.01 rispettivamente per basse, medie e alte quote. Il parametro α è tenuto costante a 1.3 (Blumthaler, comunicazione personale). Il problema modellistico principale, tuttavia, è un altro: l'albedo della neve, in grado di amplificare anche del 50%, per retrodiffusione, l'irradianza UV ([Kerr e Seckmeyer 2002]). In un territorio di montagna, in larga parte dell'anno innevato in modo eterogeneo, è necessario distinguere tra albedo locale (il rapporto tra l'irradianza incidente e l'irradianza riflessa esattamente sopra il punto considerato) e albedo effettiva (cioè il valore da inserire in un modello unidimensionale per tenere conto dell'insieme delle condizioni del territorio). Numerosi studi hanno dimostrato che l'albedo effettiva risente dell'influenza delle caratteristiche della superficie che circonda il punto considerato, per un raggio anche di km ([Degunther et al. 1998], [Schmucki et al.2001], [Lenoble et al. 2004]). L'approccio utilizzato in questi lavori per ricavare l'albedo effettiva è quello di trovare una funzione, attraverso l'uso di modelli radiativi tridimensionali, con cui pesare l'albedo locale nella regione circostante il punto in esame. Per calcolare la funzione-peso, si prende in considerazione nel modello una superficie chiara (o scura), al cui centro un'area circolare scura (o chiara) si allarga progressivamente. Un simile procedimento è stato seguito, a scopo di prova, anche da noi, giungendo, tramite l'utilizzo del modello tridimensionale SHDOM ([Evans 1998]), ad una funzione-peso simile a quella pubblicata in letteratura (figura 3). La funzione è stata poi applicata sulle mappe di copertura nevosa ricavate da satellite (MODIS). Tale metodo ha permesso di mettere bene in evidenza la differenza tra albedo effettiva nei siti in quota, come La Thuile, rispetto al fondovalle. Purtroppo, il confronto coi valori assoluti di albedo effettiva ricavati per inversione dalle misure dell'ultravioletto non è soddisfacente. Questo è attribuibile al fatto che non si possono trattare tutte le superfici innevate allo stesso modo, senza distinguere tra neve nuova o vecchia, superfici con o senza vegetazione, versanti al sole o all'ombra. Utilizziamo attualmente un approccio diverso, più semplice. L'albedo effettiva è calcolata solamente in funzione dell'altitudine (questa approssimazione rende più rapida la stima modellistica su tutto il territorio), secondo una curva simile a quella rappresentata in figura 4. L'andamento ripido è stato scelto per tenere conto del punto di discontinuità introdotto dalla linea della neve. Dopo un evento considerato in grado di modificare l'albedo sul territorio, come una abbondante e diffusa nevicata (la correlazione tra una nevicata ed il conseguente aumento di albedo è, nelle nostre misure, chiarissima) o un periodo caldo durante il quale la neve si è sciolta, i parametri caratteristici della curva sono aggiustati in base alle misure di una giornata serena, tramite best-fit. L'installazione di un terzo radiometro a Plateau Rosa renderà la proceduta di fitting ancora più precisa. Figura 3 Contribution function per l'albedo La funzione di contributo per l'albedo ricavata da noi (linea con pallini) e da Lenoble. In ascissa, la distanza in km. Figura 4 Andamento dell'albedo effettiva Il grafico si riferisce ad una giornata invernale, con suolo ricoperto di neve in quota. Con le integrazioni al modello descritte sopra, l'effetto di altitudine, in precedenza troppo basso, risulta ora confrontabile con i dati riportati in letteratura ([Blumthaler 1994], [Pachart 1999], [Gröbner et al. 2000]).

5 D) PRIMA ANALISI DEI RISULTATI La serie di dati UV registrata presso le stazioni ARPA è di durata inferiore ad un anno. Non potendo, dunque, fare un'analisi di tipo climatologico, ci limitiamo ad alcune considerazioni. Come prima analisi dei dati, in figura 5 è proposto un confronto tra le misure in quota, presso la stazione di La Thuile, e le misure nel fondovalle, presso la sede ARPA. Nell'analisi sono considerate unicamente le ore centrali della giornata, in quanto al mattino e alla sera, a causa del diverso orizzonte dei due siti, il sole può sorgere e tramontare in momenti diversi. Si nota già ad una prima occhiata un dato interessante: in inverno, e in particolare quando la neve è presente in quota e non nella valle, l'effetto di altitudine è maggiore. I dati riportati in letteratura, normalizzati ad una differenza di quota di 1 km, sono simili a quelli da noi ricavati. La figura 6, invece, mostra un confronto tra le misure e la previsione per cielo sereno. A questo scopo è utile calcolare la differenza assoluta (e non relativa) tra le due quantità, in modo da dare maggior rilievo agli Indici UV alti, considerati più pericolosi, piuttosto che a quelli bassi. Come si può intuire dalla figura, sono pochi i casi giudicati in cui la misura supera il modello, ovvero quelli che possono essere giudicati dannosi secondo un criterio radio-protezionistico. Essi sono per lo più attribuibili all'effetto di amplificazione delle nubi e costituiscono meno del 4% delle misure. Dalle misure spettroradiometriche è ricavato, utilizzando algoritmi di retrieval, il contenuto colonnare di ozono presente in atmosfera. L'algoritmo si basa sull'utilizzo dei Figura 5 Effetto di altitudine Differenza relativa tra le misure nei siti di La Thuile e Saint-Christophe. Prima del giorno 310, i due radiometri sono nello stesso sito in interconfronto. Figura 6 Confronto tra misura e modello In ordinata, la differenza assoluta tra misura e stima da modello. I dati riportati nel grafico sono del modelli radiativi e sul confronto di due bande che risentono in modo diverso dell'assorbimento selettivo dell'ozono ([Bernhard et al. 2003]). Nell'ultimo grafico, in figura 7, presentiamo alcuni risultati originali: un retrieval dell'ozono colonnare a partire non da misure spettrali, ma dalle misure nelle due bande larghe (UV-A e UV eritemale) dei radiometri. La nostra stima si discosta del 3% in media dai dati ricavati da satellite (TOMS). Il risultato è notevole, perché le misure di ozono colonnare sono normalmente effettuate attraverso strumenti Dobson o Brewer, molto più complessi (e costosi) dei radiometri a banda larga. E) GLI SVILUPPI FUTURI Costituisce uno degli sviluppi più interessanti l'estensione in tempo reale del dato puntuale di radiazione ultravioletta, misurato in soli tre siti, all'intero territorio regionale e per qualsiasi condizione meteorologica. Una prima possibilità è quella di utilizzare sulle misure UV tecniche di kriging non stazionario ([Capasso et al. 1995]), il cui trend in funzione della quota è parametrizzato con una funzione lineare o esponenziale (effetto di altitudine). La variabile da stendere sul dominio di studio sarebbe dunque l'anomalia (perciò, a media nulla) rispetto ad un valore atteso. L'anomalia dipende, ovviamente, dalle condizioni meteo. Tuttavia, la soluzione ottimale è un'altra e consiste nello sfruttare l'informazione sulla copertura nuvolosa contenuta nelle misure dei piranometri, la cui rete è più estesa e capillare rispetto a quella dell'ultravioletto. Sono numerosi gli algoritmi che consentono di ricavare una stima della radiazione ultravioletta a partire dalla radiazione solare totale ad onda corta (lunghezza d'onda nm) e da altri parametri meteorologici comunemente misurati. Tali algoritmi sono spesso usati nell'ambito climatologico, per la ricostruzione di serie temporali di misure ([Foyo-Moreno et al. 1999], [Feister et

6 al. 2002]). In preparazione all'utilizzo dei dati piranometrici, è in corso un primo confronto tra le misure effettuate presso la sede ARPA di UV e di radiazione solare totale. L'obiettivo è di valutare l'errore di approssimazione commesso nel trattare le nubi come filtro grigio. Calcolando il rapporto tra misura ad onda corta e stima modellistica, ad onda corta e in caso di cielo sereno, e moltiplicandolo per la stima da modello per la banda UV, è possibile ricavare una stima approssimata della reale irradianza UV, anche in caso di cielo nuvoloso. L'ipotesi è molto approssimativa: il fattore di corrrezione delle nuvole (CMF) varia largamente all'interno della banda ad onda corta. La variazione non è tanto attribuibile ad una diversa trasmittanza della nube, quanto ad una diversa distribuzione della luce diffusa in funzione della lunghezza d'onda ([Foyo- Moreno 2001]). I risultati da noi ricavati, tuttavia, sono abbastanza positivi (figura 8). La serie di dati raccolta permetterà, inoltre, una parametrizzazione più precisa della relazione tra irradianza ad onda corta e irradianza ultravioletta (figura 9). Il problema dell'utilizzo della rete piranometrica per la stima della radiazione UV è stato risolto, con un metodo molto interessante, dai gestori della rete ultravioletta austriaca ([Schmalwieser e Schauberger 2001]). Tale metodo prevede un doppio kriging: il primo applicato alle misure ad onda corta, il secondo al rapporto tra irradianza ultravioletta e irradianza solare totale (misurato presso i siti dove è presente un radiometro UV). Per adottare anche presso la rete ARPA un simile procedimento, è in corso una verifica della rete dei piranometri. Un altro campo di grande interesse per la nostra regione è la dosimetria personale della radiazione UV, in particolare presso gli impianti sciistici, dove l'effetto di retrodiffusione della neve è molto elevato. Un'esperienza di dosimetria della radiazione UV ricevuta dagli sciatori è stata condotta a La Thuile, mediante l'uso di pellicole a polisolfone, in collaborazione con l'università La Sapienza di Roma. I risultati, in fase di elaborazione, permetteranno di valutare le correlazioni e le differenze tra la dose UV ambientale (misurata da uno strumento fermo e su una superficie piatta e orizzontale) e la dose ricevuta realmente dal soggetto (intercettata da una superficie approssimativamente verticale, quale è il volto, e in continuo movimento). Figura 7 Retrieval dell'ozono colonnare con radiometri a banda larga I risultati in figura sono relativi all'anno Figura 8 Confronto tra misure UV e la stima ricavata da piranometro. Figura 9 Relazione tra irradianza totale ad onda corta e irradianza nell'ultravioletto. Infine, riteniamo necessari ulteriori confronti modellistici, per valutare in modo approfondito l'effetto dell'albedo nevosa e della topografia (e, in particolare, l'effetto combinato di albedo e topologia, cfr. [Lenoble et al. 2004]) sulla distribuzione, nel dominio di studio, della radiazione solare UV. E' in corso un confronto tra i nostri risultati e il modello tridimensionale Montecarlo MYSTIC, in collaborazione col dottor B. Mayer dell'istituto Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

7 Bibliografia A. R. Webb, Changes in stratospheric ozone concentrations and solar UV levels. Radiation Protection Dosimetry. Vol. 72, no. 3-4, pp Bojkov, Rumen D.; Fioletov, Vitali E., Estimating the global ozone characteristics during the last 30 years. Journal of Geophysical Research, Volume 100, Issue D8, p J. B. Kerr, G. Seckmeyer et al., Surface ultravillet radiation: Past and Future. Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2002, 2003 S. Dhomse, M. Weber, I. Wohltmann, M. Rex, J. P. Burrows, On the possible causes of recent increases in northern hemispheric total ozone from a statistical analysis of satellite date from 1979 to Atmos. Chem. Phys., 6, M. Blumthaler, Quality assurance and quality control methodologies used within the Austrian UV monitoring network. Radiat Prot Dosimetry. 2004;111(4): Gröbner, J., Improved Entrance Optic for Global Irradiance Measurements with a Brewer Spectrophotometer. Applied Optics LP, vol. 42, Issue 18, pp Slaper, H.; Reinen, H. A. J. M.; Blumthaler, M.; Huber, M.; Kuik, F.,. Comparing ground-level spectrally resolved solar UV measurements using various instruments: A technique resolving effects of wavelength shift and slit width. Geophysical Research Letters, Volume 22, Issue 20, p B. Mayer, A. Kylling, Technical note: The libradtran software package for radiative transfer calculations - description and examples of use. Atmos. Chem. Phys., 5, K. Stamnes, S. Tsay, W. Wiscombe, K. Jayaweera, A numerically stable algorithm for discrete-ordinatemethod radiative transfer in multiple scattering and emitting layered media. Appl. Opt. 27, Mims F.M., Frederick J.E., Cumulus clond and UV-B. Nature 371 WHO, Global solar UV Index. A practical guide K. Vanicek, T. Frei, Z. Litynska, a. Schmalwieser, UV Index for the public J. Groebner, Ultraviolet solar radiation measurements using a high precision spectroradiometer Blumthaler M., J. Gröbner, M. Huber, W. Ambach,. Measuring spectral and spatial variations of UVA and UVB sky radiance. Geophysical Research Letters 23 (5), Schmalwieser, Alois W.; Schauberger, Günther; Weihs, Philipp; Stubi, Rene; Janouch, Michal; Coetzee, Gerrie J. R.; Simic, Stana, Preprocessing of total ozone content as an input parameter to UV Index forecast calculations. Journal of Geophysical Research (Atmospheres), Volume 108, Issue D6, pp. ACL 3-1 M. Degunther, R. Meerkotter, A. Albold, G. Seckmeyer, Case study on the influence of inhomogeneous surface albedo on UV irradiance. Geophysical Research Letters, vol. 25, no. 19, Schmucki, Daniel; Voigt, Stefan; Philipona, Rolf; Fröhlich, Claus; Lenoble, Jacqueline; Ohmura, Atsumu; Wehrli, Christoph,. Effective albedo derived from UV measurements in the Swiss Alps. Journal of Geophysical Research, Volume 106, Issue D6, p Lenoble, Jacqueline; Kylling, Arve; Smolskaia, Irina, Impact of snow cover and topography on ultraviolet irradiance at the Alpine station of Briançon. Journal of Geophysical Research, Volume 109, Issue D16, CiteID D16209 K. Franklin Evans, The Spherical Harmonics Discrete Ordinate Method for Three-Dimensional Atmospheric Radiative Transfer. Journal of the Atmospheric Sciences: Vol. 55, No. 3, pp Blumthaler, M.; Webb, A. R.; Seckmeyer, G.; Bais, A. F.; Huber, M.; Mayer, B., Simultaneous spectroradiometry: A study of solar UV irradiance at two altitudes. Geophysical Research Letters (ISSN ), vol. 21, no. 25, p E Pachart, J Lenoble, C Brogniez, D Masserot, J,L Bocquet, Ultraviolet spectral irradiance in the French Alps. Results of two campaigns. JGR-Atmospheres JD Vol. 104, No. D14, p. 16,777 Gröbner, J.; Albold, A.; Blumthaler, M.; Cabot, T.; De la Casiniere, A.; Lenoble, J.; Martin, T.; Masserot, D.; Müller, M.; Philipona, R.; Pichler, T.; Pougatch, E.; Rengarajan, G.; Schmucki, D.; Seckmeyer, G.; Sergent, C.; Touré, M. L.; Weihs, P., Variability of spectral solar ultraviolet irradiance in an Alpine environment. Journal of Geophysical Research, Volume 105, Issue D22, p Bernhard, G.; Booth, C.R.; McPeters, R.D., Calculation of total column ozone from global UV spectra at high latitudes. Journal of Geophysical Research. D. Atmospheres. Vol. 108, no. D17 Capasso V, Posa D.Analisi statistica di dati a struttura spazio-temporale, 1995 Foyo-Moreno, I.; Vida, J.; Alados-Arboledas, L., A Simple All Weather Model to Estimate Ultraviolet Solar Radiation ( nm). Journal of Applied Meteorology, vol. 38, Issue 7, pp U. Feister, E. Jäkel and K. Gericke1, Parameterization of Daily Solar Global Ultraviolet Irradiation. Photochemistry and Photobiology: Vol. 76, No. 3, pp I. Foyo-Moreno, I. Alados, F. J. Olmo, J. Vida, L. Alados-Arboledas, On the use of a cloud modification factor for solar UV ( nm) spectral range. Theoretical and Applied Climatology Schmalwieser, A. W.; Schauberger, G., A monitoring network for erythemally-effective solar ultraviolet radiation in Austria: determination of the measuring sites and visualisation of the spatial distribution. Theoretical and Applied Climatology, Volume 69, Issue 3/4, pp