Índice ultravioleta
Medición de la intensidad de la radiación ultravioleta (UV) que produce quemaduras solares
Promedio de radiación ultravioleta al mediodía 1996-2002 ( Agencia Espacial Europea )

El índice ultravioleta , o índice UV , es una medida estándar internacional de la intensidad de la radiación ultravioleta (UV) que produce quemaduras solares en un lugar y momento determinados. Se utiliza principalmente en pronósticos diarios y horarios dirigidos al público en general. El índice UV está diseñado como una escala lineal abierta , directamente proporcional a la intensidad de la radiación UV y que se ajusta a la longitud de onda en función de lo que causa que la piel humana se queme con el sol. [1] El propósito del índice UV es ayudar a las personas a protegerse eficazmente de la radiación UV, que tiene beneficios para la salud con moderación, pero en exceso causa quemaduras solares, envejecimiento de la piel , daño al ADN , cáncer de piel , inmunosupresión [2] y daño ocular , como cataratas .

La escala fue desarrollada por científicos canadienses en 1992, y luego adoptada y estandarizada por la Organización Mundial de la Salud y la Organización Meteorológica Mundial de las Naciones Unidas en 1994. [3] Las organizaciones de salud pública recomiendan que las personas se protejan (por ejemplo, aplicándose protector solar en la piel y usando sombrero y gafas de sol ) si pasan mucho tiempo al aire libre cuando el índice UV es 3 o superior; consulte la tabla a continuación para obtener recomendaciones más detalladas.

Descripción

Variación típica del índice UV según la hora del día y la época del año, alrededor de 40,71 -74,01, según la calculadora UV FastRT [4]

El índice UV es una escala lineal que mide la intensidad de la radiación UV con respecto a las quemaduras solares. Por ejemplo, suponiendo distribuciones de potencia espectral similares , la radiación con un índice UV de 12 es dos veces más intensa que la radiación con un índice UV de 6. Para un amplio rango de escalas de tiempo, las quemaduras solares en respuesta a la radiación UV controlada ocurren en proporción al número total de fotones entregados, sin variar con la intensidad o duración de la exposición. [5] Por lo tanto, en condiciones similares, una persona que desarrolla una quemadura solar después de 30 minutos de exposición a la radiación UV de índice 6 probablemente desarrollaría una quemadura solar después de 15 minutos de exposición a la radiación UV de índice 12, ya que es el doble de intensidad pero la mitad de duración. [6] Esta escala lineal es diferente a otras escalas ambientales comunes como los decibeles o la escala de Richter , que son logarítmicas (la gravedad se multiplica por cada paso en la escala, creciendo exponencialmente).

Un índice de 0 corresponde a una radiación UV nula, como ocurre esencialmente durante la noche. Un índice de 10 corresponde aproximadamente a la luz solar de mediodía de verano en los trópicos con un cielo despejado cuando se diseñó originalmente el índice UV; ahora los valores del índice de verano del orden de diez son comunes para las latitudes tropicales, las altitudes montañosas, las áreas con reflectividad del hielo y el agua y las áreas con un agotamiento de la capa de ozono superior a la media . [7]

Si bien el índice UV se puede calcular a partir de una medición directa de la potencia espectral UV en una ubicación determinada, como pueden hacer algunos dispositivos portátiles económicos, el valor que se da en los informes meteorológicos suele ser una predicción basada en un modelo informático. Aunque puede ser un error (especialmente cuando las condiciones de nubosidad son inesperadamente densas o livianas), suele estar dentro de ±1 unidad de índice UV de la que se mediría. [8]

Cuando el índice UV se presenta diariamente, representa la intensidad de los rayos UV alrededor del punto más alto del sol durante el día, llamado mediodía solar , a mitad de camino entre el amanecer y el atardecer . Esto ocurre típicamente entre las 11:30 y las 12:30, o entre las 12:30 y las 13:30 en áreas donde se observa el horario de verano . Las predicciones se realizan mediante un modelo informático que tiene en cuenta los efectos de la distancia entre el sol y la tierra , el ángulo cenital solar , la cantidad total de ozono, la profundidad óptica de los aerosoles troposféricos, la elevación, la reflectividad de la nieve/hielo y la transmisión de las nubes, todos los cuales influyen en la cantidad de radiación UV en la superficie. [7]

Definición técnica

El efecto de las quemaduras solares (medido por el índice UV) es el producto del espectro de potencia de la luz solar (intensidad de la radiación) y el espectro de acción eritematosa (sensibilidad de la piel) en todo el rango de longitudes de onda UV. [9] [10]

El índice UV es un número relacionado linealmente con la intensidad de la radiación UV que produce quemaduras solares en un punto dado de la superficie de la Tierra . No se puede relacionar simplemente con la irradiancia (medida en W / m2 ) porque la radiación UV de mayor preocupación ocupa un espectro de longitudes de onda de 295 a 325 nm, y las longitudes de onda más cortas ya han sido absorbidas en gran medida cuando llegan a la superficie de la Tierra. Sin embargo, el daño a la piel por quemaduras solares está relacionado con la longitud de onda, siendo las longitudes de onda más cortas mucho más dañinas. Por lo tanto, el espectro de potencia UV (expresado como vatios por metro cuadrado por nanómetro de longitud de onda) se multiplica por una curva de ponderación conocida como el espectro de acción eritematosa McKinlay-Diffey estándar de la CIE . [9] [10] Hay algunas fórmulas más antiguas para el espectro, que dan como resultado diferencias de hasta el 2%. [11] El resultado se integra en todo el espectro. Esto da una cifra ponderada llamada irradiancia UV ponderada por Diffey (DUV) o tasa de dosis eritematosa. Dado que el peso de normalización es 1 para longitudes de onda entre 250 nm y 298 nm, una fuente de una irradiancia DUV dada causa aproximadamente tanta quemadura solar como una fuente de radiación que emite esas longitudes de onda a la misma intensidad, aunque las imprecisiones en la definición del espectro y las reacciones variables según el tipo de piel pueden significar que esta relación en realidad no se cumple. [12] Cuando se diseñó el índice, la luz solar típica del mediodía de verano era de alrededor de 250 mW/m 2 . Por lo tanto, por conveniencia, el DUV se divide por 25 mW/m 2 para producir un índice [13] [14] nominalmente de 0 a 11+, aunque el agotamiento del ozono ahora está dando como resultado valores más altos.

Para ilustrar el principio de ponderación del espectro, la densidad de potencia incidente en la luz solar del mediodía de verano es típicamente 0,6 mW/(nm m 2 ) a 295 nm, 74 mW/(nm m 2 ) a 305 nm y 478 mW/(nm m 2 ) a 325 nm. (Obsérvese la enorme absorción que ya ha tenido lugar en la atmósfera en longitudes de onda cortas). Los factores de ponderación eritematosos aplicados a estas cifras son 1,0, 0,22 y 0,003 respectivamente. (Obsérvese también el enorme aumento del daño por quemaduras solares causado por las longitudes de onda más cortas; por ejemplo, para la misma irradiancia, 305 nm es un 22 % tan dañino como 295 nm, y 325 nm es un 0,3 % tan dañino como 295 nm). La integración de estos valores utilizando todas las ponderaciones intermedias en todo el rango espectral de 290 nm a 400 nm [13] produce una cifra de 264 mW/m2 ( el DUV), que luego se divide por 25 mW/m2 para dar un índice UV de 10,6. [14]

Historia

Después de los intentos esporádicos de varios meteorólogos de definir un "índice de quemaduras solares" y la creciente preocupación por el agotamiento del ozono , los científicos de Environment Canada James B. Kerr, C. Thomas McElroy y David I. Wardle inventaron el índice UV moderno en Toronto, Ontario. Environment Canada lo lanzó como parte del pronóstico del tiempo el 27 de mayo de 1992, convirtiendo a Canadá en el primer país del mundo en emitir predicciones oficiales de los niveles de UV para el día siguiente. [15] [16] Muchos otros países siguieron el ejemplo con sus propios índices UV. Inicialmente, los métodos de cálculo y presentación de informes de un índice UV variaban significativamente de un país a otro. Un índice UV global, estandarizado por primera vez por la Organización Mundial de la Salud y la Organización Meteorológica Mundial en 1994, [17] reemplazó gradualmente las versiones regionales inconsistentes, especificando no solo un método de cálculo uniforme (la definición canadiense) sino también colores y gráficos estándar para los medios visuales. [18]

El 29 de diciembre de 2003, se detectó un índice UV a nivel del suelo récord mundial de 43,3 en el volcán Licancabur de Bolivia , [19] [20] aunque otros científicos disputan lecturas superiores a 26. [21]

En 2005, Australia [22] y Estados Unidos [23] lanzaron la Alerta UV. Si bien los dos países tienen diferentes requisitos básicos de intensidad de rayos UV antes de emitir una alerta, su objetivo común es generar conciencia sobre los peligros de la sobreexposición al sol en días con radiación UV intensa.

En 2007, las Naciones Unidas honraron a los inventores del índice UV Kerr, McElroy y Wardle con el Premio a los Innovadores por su trabajo de largo alcance en la reducción de los riesgos para la salud pública de la radiación UV. [24] En el mismo año, una encuesta entre meteorólogos clasificó el desarrollo del índice UV en el puesto número 11 de los 100 momentos meteorológicos más importantes de The Weather Channel .

En 2022, la Organización Mundial de la Salud (OMS), la Organización Meteorológica Mundial (OMM), el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) y la Organización Internacional del Trabajo (OIT) lanzaron una aplicación para teléfonos móviles que proporciona información localizada sobre los niveles de radiación ultravioleta (UV). [25]

Uso del índice

Las recomendaciones que se indican a continuación son para adultos promedio con piel ligeramente bronceada [ cita requerida ] ( escala Fitzpatrick de color de piel : tipo II). Las personas con piel más oscura (tipo IV+) tienen más probabilidades de soportar una mayor exposición al sol, mientras que se necesitan precauciones adicionales para los niños, las personas mayores, en particular los adultos de piel clara, y aquellos que tienen una mayor sensibilidad al sol por razones médicas [26] o por exposición a rayos UV en días anteriores.

Cuando el índice UV previsto para el día se encuentra dentro de diversos rangos numéricos, las recomendaciones de protección son las siguientes: [18] [27]

Índice UVColor gráfico de los mediosRiesgo de daño por exposición al sol sin protección, para el adulto promedioProtección recomendada
0–2Verde"Bajo"Un índice UV de 0 a 2 significa que el peligro de los rayos UV del sol es bajo para la persona promedio.

Use anteojos de sol en días soleados. Si se quema con facilidad, cúbrase y use protector solar de amplio espectro con FPS 15+. Las superficies brillantes [26] , la arena, el agua y la nieve [18] aumentarán la exposición a los rayos UV.

3–5Amarillo"Moderado"Un índice UV de 3 a 5 significa un riesgo moderado de sufrir daños por exposición al sol sin protección.

Manténgase a la sombra cerca del mediodía, cuando el sol está más fuerte. Si está al aire libre, use ropa que lo proteja del sol, un sombrero de ala ancha y anteojos de sol que bloqueen los rayos UV. Aplique generosamente protector solar de amplio espectro FPS 50+ cada 1,5 horas, incluso en días nublados, y después de nadar o sudar. Las superficies brillantes, como la arena, el agua y la nieve, aumentarán la exposición a los rayos UV.

6–7Naranja"Alto"Un índice UV de 6 a 7 significa que existe un alto riesgo de sufrir daños por exposición al sol sin protección. Es necesario protegerse de daños en la piel y los ojos.

Reduzca el tiempo de exposición al sol entre las 10 a. m. y las 4 p. m. Si está al aire libre, busque sombra y use ropa que lo proteja del sol, un sombrero de ala ancha y anteojos de sol que bloqueen los rayos UV. Aplique generosamente protector solar de amplio espectro FPS 50+ cada 1,5 horas, incluso en días nublados, y después de nadar o sudar. Las superficies brillantes, como la arena, el agua y la nieve, aumentarán la exposición a los rayos UV.

8–10Rojo"Muy alto"Un índice UV de 8 a 10 significa que existe un riesgo muy alto de sufrir daños por exposición al sol sin protección. Tome precauciones adicionales porque la piel y los ojos sin protección se dañarán y pueden quemarse rápidamente.

Minimiza la exposición al sol entre las 10 a. m. y las 4 p. m. Si estás al aire libre, busca la sombra y usa ropa que te proteja del sol, un sombrero de ala ancha y anteojos de sol que bloqueen los rayos UV. Aplica generosamente protector solar de amplio espectro FPS 50+ cada 1,5 horas, incluso en días nublados, y después de nadar o sudar. Las superficies brillantes, como la arena, el agua y la nieve, aumentarán la exposición a los rayos UV.

11+Violeta"Extremo"Un índice UV de 11 o más significa un riesgo extremo de sufrir daños por exposición al sol sin protección. Tome todas las precauciones, ya que la piel y los ojos sin protección pueden quemarse en minutos.

Trate de evitar la exposición al sol entre las 10 am y las 4 pm. Si está al aire libre, busque sombra y use ropa que lo proteja del sol, un sombrero de ala ancha y anteojos de sol que bloqueen los rayos UV. Aplique generosamente protector solar de amplio espectro FPS 50+ cada 1,5 horas, incluso en días nublados, y después de nadar o sudar. Las superficies brillantes, como la arena, el agua y la nieve, aumentarán la exposición a los rayos UV.

Se han lanzado algunas aplicaciones de predicción y asesoramiento sobre la luz solar. Estas utilizan el índice UV y el tipo de piel según la escala de Fitzpatrick para calcular el tiempo máximo de exposición antes de sufrir una quemadura solar. [28] La escala de Fitzpatrick no es suficiente para estimar con precisión la dosis mínima de radiación necesaria para sufrir una quemadura solar. Las investigaciones han encontrado una amplia variación dentro y entre las poblaciones, por ejemplo, para sujetos con tipo de piel V, la MED en los EE. UU. es de 60 a 100 mJ/cm 2 frente a 120 a 240 mJ/cm 2 en Taiwán. [29] Sin tener en cuenta la ponderación, 9 mJ/cm 2 es 1 hora de índice UV.

Véase también

Referencias

  1. ^ "Descripción general del índice UV". Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos. 2022.
  2. ^ Hanneman, KK; et al. (enero de 2006). "Inmunosupresión ultravioleta: mecanismos y consecuencias". Clínicas dermatológicas . 24 (1): 19–25. doi :10.1016/j.det.2005.08.003. PMID  16311164.
  3. ^ Heckman, CJ; Liang, K.; Riley, M. (2022). "Conocimiento, comprensión, uso e impacto del índice UV: una revisión sistemática de más de dos décadas de investigación internacional". Medicina preventiva . 123 : 71–83. doi :10.1016/j.ypmed.2019.03.004. PMC 6534479 . PMID  30844501. 
  4. ^ Engelsen, Ola y Kylling, Arve (abril de 2005). "Herramienta de simulación rápida de la radiación ultravioleta en la superficie de la Tierra". Ingeniería óptica . 44 (4). 041012. Bibcode :2005OptEn..44d1012E. doi :10.1117/1.1885472.
  5. ^ Gange, R. William; Parrish, John A. (1983). "Efectos agudos de la radiación ultravioleta sobre la piel". Fotoinmunología . págs. 77–94. doi :10.1007/978-1-4613-3670-9_5. ISBN 978-1-4613-3672-3.
  6. ^ Craft, Chita (26 de julio de 2021). "¿Qué significan los números del índice UV?". khou.com .
  7. ^ ab Fioletov, V.; et al. (julio-agosto de 2010). "El índice UV: definición, distribución y factores que lo afectan". Revista Canadiense de Salud Pública . 101 (4): I5–I9. doi :10.1007/BF03405303. PMC 6974160 . PMID  21033538. 
  8. ^ "Índice UV: ¿está validado?". NOAA /Servicio Meteorológico Nacional. 2006.
  9. ^ ab McKinlay, AF y Diffey, BL (1987). "Un espectro de acción de referencia para el eritema inducido por ultravioleta en la piel humana". Revista CIE . 6 (1): 17–22.
  10. ^ ab "Irradiancias espectrales UV y espectro de acción eritematosa". NOAA . 2006.
  11. ^ Webb, Ann R.; Slaper, Harry; Koepke, Peter; Schmalwieser, Alois W. (marzo de 2011). "Conozca su estándar: aclaración del espectro de acción del eritema CIE". Fotoquímica y fotobiología . 87 (2): 483–486. doi : 10.1111/j.1751-1097.2010.00871.x . PMID  21366601. S2CID  27978649.
  12. ^ Moshammer, H; Simic, S; Haluza, D (24 de octubre de 2016). "Índices UV: ¿qué indican?". Revista internacional de investigación ambiental y salud pública . 13 (10): 1041. doi : 10.3390/ijerph13101041 . PMC 5086780. PMID  27783061 . 
  13. ^ ab "Cómo se calcula el índice UV". SunWise. Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos . 2015-08-21. Archivado desde el original el 29 de noviembre de 2012.
  14. ^ ab "¿Cómo se calcula el índice UV?". Instituto Smithsoniano . Archivado desde el original el 13 de junio de 2010.(Esta fuente contiene algunos errores numéricos).
  15. ^ Kerr, JB; et al. (1994). "Los programas canadienses de vigilancia del ozono y de asesoramiento sobre rayos UV-B". Ozono en la troposfera y la estratosfera, parte 2: actas del Simposio cuatrienal sobre el ozono de 1992. NASA/Goddard Space Flight Center: 794–797. N95-11093.
  16. ^ "El índice UV de Environment Canada celebra diez años: ahora lleva mensajes de seguridad solar a 26 países" (Comunicado de prensa). Environment Canada . 27 de mayo de 2002. Archivado desde el original el 14 de julio de 2014.
  17. ^ Informe de la Reunión de expertos de la OMM sobre mediciones de rayos UV-B, calidad de los datos y normalización de los índices UV, 1994. Vigilancia de la Atmósfera Global (informe). Organización Meteorológica Mundial . 1995. OMM/TD-No. 625.
  18. ^ Organización Mundial de la Salud, Organización Meteorológica Mundial (2002). Índice UV solar global: una guía práctica. Organización Mundial de la Salud . hdl :10665/42459. ISBN 978-92-4-159007-5.
  19. ^ Oskin, Becky (8 de julio de 2014). "Récord mundial: los rayos ultravioleta más fuertes medidos en América del Sur". LiveScience.com .
  20. ^ Cabrol, Nathalie A.; et al. (8 de julio de 2014). "Récord de irradiancia solar UV en los Andes tropicales". Frontiers in Environmental Science . 2 (19). 19. Bibcode :2014FrES....2...19C. doi : 10.3389/fenvs.2014.00019 .
  21. ^ McKenzie, Richard L.; et al. (8 de abril de 2015). "Comentario sobre "Récord de irradiancia solar UV en los Andes tropicales, por Cabrol et al."". Frontiers in Environmental Science . 3 . 26. doi : 10.3389/fenvs.2015.00026 .
  22. ^ "¿Qué son los rayos UV?". SunSmart. Cancer Council Victoria. Archivado desde el original el 26 de enero de 2016.
  23. ^ "Alerta UV". SunWise. Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos . 2015-08-21. Archivado desde el original el 14 de octubre de 2011.
  24. ^ "Premios del ozono". Organización Meteorológica Mundial . Octubre de 2007. Archivado desde el original el 14 de julio de 2014.
  25. ^ "La aplicación SunSmart Global UV ayuda a protegerte de los peligros del sol y promueve la salud pública". Organización Mundial de la Salud. 2022.
  26. ^ ab Dresbach, Sereana Howard y Brown, Wanda (2008). "Radiación ultravioleta" (PDF) . The Invisible Environment Fact Sheet Series. The Ohio State University. CDFS-199-08. Archivado desde el original (PDF) el 17 de enero de 2009.
  27. ^ "Escala del índice UV". Seguridad solar. Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos . 2013-02-04 . Consultado el 28 de junio de 2019 .
  28. ^ Eaton, Kit (16 de julio de 2014). "Su tiempo bajo el sol, medido al minuto". The New York Times .
  29. ^ Li, Yu-Wen; Chu, Chia-Yu (noviembre de 2007). "La dosis mínima de eritema de la luz ultravioleta B de banda ancha en taiwaneses". Revista de la Asociación Médica de Formosa . 106 (11): 975–978. doi :10.1016/S0929-6646(08)60071-6. PMID  18063522.
  • Índice ultravioleta global en tiempo real: una vista gráfica del índice UV actual del planeta.
  • Radiación: El índice ultravioleta (UV) - Organización Mundial de la Salud
  • Previsión del índice UV en Europa - Observatorio Europeo del Clima y la Salud
  • Pronóstico del índice UV en Australia - Oficina Meteorológica de Australia
  • Pronóstico del índice UV en Estados Unidos - Servicio Meteorológico Nacional: Centro de Predicciones Climáticas
  • Pronósticos del índice UV - Índice UV hoy: Pronósticos del índice UV por hora en EE. UU.
Obtenido de "https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Índice_ultravioleta&oldid=1239510960"