Losses of ultraviolet radiation from the sun at various points in Sverdlovsk

Abstract

We carried out observations of the intensity of ultraviolet radiation using the oxalic acid method (according to Z. P. Kulichkova and Boyko). Since the windows of apartments, the surfaces of the human body when moving along the streets represent a system of differently oriented vertical surfaces, we measured the total (direct and scattered) ultraviolet radiation on the vertical surface.

Full Text

Наблюдения за интенсивностью ультрафиолетовой радиации мы проводили щаве­левокислым методом (по 3. П. Куличковой и Бойко). Так как окна квартир, поверхности тела человека при его движении по улицам представляют систему различно ориентированных вертикальных поверхностей, мы измеряли суммарную (прямую и рассеянную) ультрафиолетовую радиацию на вертикальную поверхность. Кварцевая пробирка, уста­новленная вертикально, позволяет учитывать ультрафиолетовые лучи при любом пере­движении солнца по небосводу в течение дня. Пробирки выставляли на крыши одно­этажных зданий или на специльные подставки на высоте 2,5—3 м от поверхности земли. Наблюдения за ультра фиолетовой радиацией вели в 6 районах города с различной сте­пенью загрязненности атмосферного воздуха и в одном пункте за городом.

В черте города были выбраны: 3 жилых района с относительно малым количеством промышленных предприятий; два фабрично-заводских района со значительно большим загрязнением воздуха (к востоку от Верх-Исетского металлургического завода); ше­стой точкой был пригородный район с более чистым воздухом (контрольный); седьмая точка была выбрана в 38 км к юго-востоку от города, для нее характерно отсутствие источников загрязнения атмосферного воздуха и обилие зеленых насаждений.

Наблюдения проводили в июле, сентябре и октябре от 18 до 22 дней в каждой точ­ке. Кварцевые пробирки со щавелевой кислотой, выставленные одновременно во всех описанных 6 точках, экспонировались в течение всей светлой части суток, почти от восхода до захода солнца; это позволяло определить суммарное количество ультрафио­летовой радиации. Общая длительность экспозиции кварцевых пробирок по отдельным точкам составляла 257—299 часов. В одной из городских и в загородной точках про­водились одновременные наблюдения в течение 6 дней, суммарная экспозиция равнялась 102 часам. Мы учитывали общую облачность и форму облаков, а также скорость и на­правление ветра. Чтобы исключить влияние резко (меняющейся облачности на интенсивность ультрафиолетовой радиации в различных точках города, работу вели в малооблачные дни (при облачности не более 3—4 баллов) и в дни со сплошной облачностью. Во время дождя наблюдений не проводили. Одновременные измерения в одном из го­родских и загородных пунктах осуществляли при облачности, не превышающей 2—3 баллов. Определяли количество разложившейся щавелевой кислоты в мг/см² за каждый день и сумму за все дни наблюдений и выводили среднюю величину за один день по каждой точке.

Наибольшие потери ультрафиолетовой радиации были отмечены в промышленном районе. В жилом районе самой чистой оказалась территория метеостанции. Эта точка в половине случаев дала наиболее высокий уровень ультрафиолетовой радиации. Пока­зания этой условно чистой точки мы приняли за 100% и по отношению к ней выводили проценты потерь ультрафиолетовой радиации в других пунктах города. Потери ультра фиолетовой радиации в точке на расстоянии 100м от завода оказались наибольшими? в среднем 24,5%, в отдельных случаях — 53%. В точке, расположенной на расстоянии 300 м от завода, среднее число потерь несколько ниже (23%), но примерно в одной трети случаев, при ветрах, преимущественно западных и северных, потери ультрафио­лета в этой точке выше, чем в ближайшей к заводу. Изменение метеорологических усло­вий (направление и скорость ветра), как показывают наблюдения, может сдвигать максимум загрязнений и на более значительное расстояние от источника загрязнения. Сопоставление величин ультрафиолетовой радиации с данными направления ветра за весь период исследований обнаружило, что оба эти пункта при всех направлениях ветра сказывались в зоне загрязненного воздуха и давали высокие относительные потери ультрафиолета. Потери ультрафиолетовой радиации в районе площади Коммунаров, равные в среднем 19,7%, в ряде случаев приближаются к 50% (по отношению к услов­ной чистой точке). Площадь Коммунаров расположена на расстоянии 1400 м к востоку- юго-востоку от завода — мощного источника загрязнения атмосферного воздуха. На уро­вень задымления участка, избранного для размещения ряда лечебных учреждений, последние годы оказывают дополнительное влияние два новых промышленных пред­приятия района, расположенные на расстоянии 450 м к западу и 750 м к северо-западу от площади. При господствующих западных ветрах в Свердловске сравнительно высокий процент потери ультрафиолета в районе площади Коммунаров, по-видимому, вполне закономерен. В центре города (проспект Ленина, 26) потери солнечного ультрафиолета незначительны и составляют в среднем 6,8% по отношению к условно чистой точке го­рода. Однако следует напомнить, что наблюдения проводились летом и ранней осенью, следовательно, загрязнение атмосферного воздуха бытовыми котельными, работающими во время отопительного сезона, не могло быть учтено. В пригородном районе потери ультрафиолетовой радиации оказались на 7,5% больше, чем в черте города (по-види­мому, вследствие близости железной и шоссейной дорог с интенсивным движением).

Таким образом, усредненное уменьшение ультрафиолетовой радиации по отдельным городским пунктам колебалось от 6,8 до 24,5%. Однако заметные различия в степени загрязненности атмосферного воздуха в черте собственно города представляют собой лишь различия на фоне общей загрязненности городского воздуха. При сопоставлении степени загрязненности условно чистого пункта города с загородным пунктом было установлено, что потери ультрафиолетовой радиации в первом доходят до 50,1%. Последние данные были подтверждены наблюдениями, проведенными позже фотоэлек­трическим методом.