ultraviolètinė spinduliuõtė, elektromagnetinės bangos, kurių ilgis λ = 4–400 nm. Ultravioletinės spinduliuotės spektras yra tarp regimosios šviesos ir rentgeno spinduliuotės. Skirstoma į artimąją (400–300 nm), tolimąją (300–200 nm) ir vakuuminę (200–4 nm) sritis. Meteorologijoje skirstoma į UV–C (mažiau kaip 280 nm), UV–B (280–315 nm) ir UV–A (315–400 nm). 290–320 nm ilgio bangos dar vadinamos eritemine spinduliuote (sukelia odos eritemą – paraudimą ir įdegį). 1801 ultravioletinę spinduliuotę atrado vokiečių chemikas J. W. Ritteris. Daugelis medžiagų, gerai praleidžiančių regimąją šviesą, ultravioletinės spinduliuotės nepraleidžia arba praleidžia blogai. Intensyvią ištisinio spektro ultravioletinę spinduliuotę skleidžia sinchrotrone pagreitinti elektronai. Ultravioletinės spinduliuotės šaltinis yra iki 3000 K įkaitę kietieji kūnai, elektros išlydžiu sužadinti metalų garai, dujos (ultravioletinei spinduliuotei gauti plačiai naudojamos gyvsidabrio ir kitos dujinio išlydžio lempos), ultravioletinės spinduliuotės lazeriai. Gamtiniai ultravioletinės spinduliuotės šaltiniai yra Saulė ir kitos žvaigždės, planetiniai ūkai. Ultravioletinei saulės spektro daliai tenka 9 % visos Žemę pasiekiančios Saulės energijos. Įprastomis sąlygomis Žemės paviršių pasiekia tik ta ultravioletinė spinduliuotė, kurios λ > 290 nm; trumpesnių bangų ultravioletinę spinduliuotę sugeria atmosferos ozono, azoto, deguonies molekulės, vandens garai, aerozolio dalelės, kiti elementai. Ultravioletines bangas, kurių ilgis λ < 200 nm, termosferoje ir mezosferoje sugeria molekulinis deguonis ir azotas, stratosferoje deguonis sugeria 200–245 nm ilgio bangas; dalis 200–230 nm spinduliuotės prasiskverbia net iki 30 km aukščio. Stratosferoje į sugerties procesą įsijungia ozonas, sugerdamas 200–300 nm ilgio bangas (šis sugerties procesas turi lemiamos reikšmės temperatūrai stratosferoje). Taip atmosferoje sugeriama visa UV–C srities spinduliuotė, Žemės paviršių pasiekia tik nedideli kiekiai 290–320 nm ilgio ultravioletinių bangų, o didžiąją dalį sudaro 320–400 nm (UV–A) ilgio bangos.
Sumažėjus stratosferoje ozono arba ozono sluoksnyje atsiradus skylei, Žemės paviršių gali pasiekti net UV–C bangos. Jos yra kenksmingos visoms gyvoms būtybėms, žudo vienaląsčius organizmus, pažeidžia akių rageną, gali sukelti chromosomų mutacijas, tačiau gali būti naudojamos sterilizavimui ir dezinfekavimui. Didelės ultravioletinės spinduliuotės dozės (t. p. ir UV–A) slopina augalų fermentų, hormonų aktyvumą, fotosintezę, žudo daugelį mikroorganizmų, pažeidžia ląstelių sandarą, trikdo ląstelių fermentacijos reakcijas, nukleino rūgščių duplikaciją; dėl to vyksta mutacijos. Mažos ultravioletinės spinduliuotės dozės žmogaus ir gyvūnų organizmą veikia teigiamai – naikina bakterijas, skatina vitamino D gamybą, didina atsparumą infekcijoms. Ultravioletinės spinduliuotės emisijos, sugerties ir atspindžio spektrai naudojami atomų, molekulių, jonų, kietųjų kūnų elektroninei struktūrai tirti. Ultravioletinė spinduliuotė dar naudojama kriminalistikoje, restauravime, helioterapijoje ir kitose srityse.
ozono kiekio kitimas įvairiame aukštyje ir ultravioletinės spinduliuotės (UV–A, UV–B ir UV–C) sugertis atmosferoje (pagal NASA duomenis)
Siekiant išvengti ultravioletinės spinduliuotės perdozavimo žmogaus organizmui daugelio šalių meteorologijos tarnybos kartu su orų prognoze šiltuoju metų laiku kasdien pateikia ir ultravioletinės spinduliuotės intensyvumo prognozę, išreikštą specialiu indeksu (UVI). Jis parodo, kokia galima nepavojinga ultravioletinės spinduliuotės minimali eriteminė dozė (MED) kurioje nors vietovėje. Pasaulinė meteorologijos organizacija rekomenduoja laikytis 12 vienetų UVI skalės, kurioje 1 UVI = 25 mW/m2. Kaitinimosi saulėje trukmė nustatoma individualiai, atsižvelgiant į esamą UVI, odos tipą ir jį atitinkančią MED. Pavyzdžiui, vidutinio jautrumo odos tipo europiečiams MED yra lygi 250 J/(m2×h), arba 69,4 mW/m2. Tokiu atveju 1 MED/h = 2,778 UVI. MED gali skirtis priklausomai nuo rasės, odos tipo bei spalvos, amžiaus ir kitų individualių žmogaus fiziologinių ypatybių. Kad būtų išvengta žalingo odos nudegimo, per vieną dieną helioterapijai skirtu laiku gaunama ultravioletinės spinduliuotės dozė neturėtų viršyti MED. Ultravioletinė spinduliuotė gali būti ne tik tiesioginė, bet ir išsklaidytoji (nuo viso dangaus skliauto) arba atspindėtoji nuo sniego, vandens ar smėlio, todėl, nors ir lėčiau, galima įdegti ir pavėsyje. Šešėlyje eriteminės spinduliuotės kiekiai būna apie 70 % mažesni. UVI reikšmės grupuojamos į kategorijas ir nusako apsaugos nuo Saulės reikalingumo laipsnį: 0–2 – UVI žemas, apsaugos lygis minimalus; 3–5 – UVI vidutinis, apsaugos lygis vidutinis; 6–7 – UVI aukštas, būtina apsauga, o tarp 11–15 val. geriau būti pavėsyje; 8–10 – UVI labai aukštas, maksimali apsauga, patariama lauke būti kuo trumpiau; ≥ 11 – UVI ekstremalus, reikalingos specialios apsaugos priemonės, būti lauke nepatariama.
Pasaulyje didžiausios UVI indekso vertės užregistruojamos aukštai kalnuose, pvz., Mauna Loa observatorijoje Havajuose UVI būna iki 20, Altiplano plynaukštėje Peru 25, Australijos dykumose UVI dažnai siekia 15–16.
Dažniausiai meteorologinėse prognozėse UVI būna apskaičiuotas ir pateikiamas tikrajam Saulės vidurdieniui, t. y. momentui, kai Saulė yra aukščiausiai danguje ir kerta konkrečios vietos dienovidinį, t. y. Saulė būna tiksliai pietuose. Lietuvoje tikrasis Saulės vidurdienis vasaros laiku yra apie 13 val. 30 min, o žiemos laiku apie 12 val. 30 min. Pačiame ryčiausiame Lietuvos pakraštyje (26° 50′ rytų ilgumos) tikrojo Saulės vidurdienio laikas būna maždaug 23 min. ankstyvesnis nei labiausiai į vakarus nutolusiame taške Nidos kopose (20° 57′ rytų ilgumos).
Ultravioletinės spinduliuotės intensyvumą lemia šie veiksniai: debesuotumas, bendrasis ozono kiekis atmosferoje, Saulės aukštis virš horizonto, vietovės aukštis virš jūros lygio, vandens garų ir aerozolio dalelių kiekis. Didžiausias ultravioletinės spinduliuotės kiekis Šiaurės pusrutulyje Žemės paviršių gali pasiekti per vasaros saulėgrįžą, vidurdienį, esant giedrai arba dangų dengiant ploniems persišviečiantiems debesims, kurie dėl išsklaidymo gali dar padidinti ultravioletinės spinduliuotės prietaką. Kuo aukštis virš jūros lygio didesnis, tuo daugiau ultravioletinės spinduliuotės pasiekia Žemės paviršių. Spinduliuotės kiekis gali dar padidėti dėl jos atsispindėjimo nuo įvairių paviršių, ypač sniego, šviesaus smėlio ar vandens. Bendrajam ozono kiekiui atmosferoje sumažėjus 1 % UVI vertės gali padidėti 1,2 %. Todėl kartu su ultravioletinės spinduliuotės matavimais vykdomi ir ozono matavimai. Jie gali būti atliekami antžeminėse stotyse arba iš dirbtinių Žemės palydovų naudojant labai didelės raiškos radiometrą.
Lietuvoje UVA ir UVB spinduliuotė matuojama Kaune ir Vėžaičiuose specialiai tam pritaikytais piranometrais. Vidutinės maksimalios UVI reikšmės Lietuvoje kinta nuo 0,3 sausį iki 6,3 birželį. Pačios didžiausios UVI reikšmės yra užregistruotos birželį ir liepą (8–9). Lapkričio–sausio mėnesiais ultravioletinės spinduliuotės intensyvumas mažiausias, žemės paviršių pasiekia tik išsklaidytoji ultravioletinė spinduliuotė, dažnai visą dieną UVI lygus nuliui, o maksimalios UVI reikšmės neviršija vieneto. Lietuvoje birželio–liepos mėnesiais esant giedrai minimalią eriteminę dozę (69,4 mW/m2) apie vidurdienį galima gauti maždaug per 15–20 min., o apie 10 val. – per 30–35 minutes. Norint gauti MED balandžio ir rugsėjo mėnesiais švitinimo trukmė apie vidurdienį turėtų trukti 50–60 minučių. Vertinant ultravioletinės spinduliuotės kiekius teritoriniu aspektu Baltijos pajūrio ruožas ir Pietų bei Pietvakarių Lietuvos regionai jos gauna 5–15 % daugiau nei likusioji teritorija. Apie 88 % metinio eriteminės spinduliuotės kiekio gaunama balandžio–rugsėjo mėnesiais (40 % birželį–liepą), o visam šaltajam laikotarpiui (spalio–kovo mėnesiais) tenka vos 12 %. Todėl helioterapijai tinkamas sezonas Lietuvoje yra trumpas, vos 4–6 mėnesiai.
1163