Auf den Menschen beziehbare Messungen der ultravioletten Sonnenstrahlung

Journal/Book: Phys. Rehab. Kur Med. 7 (1997) 2 S.55-59. 1997;

Abstract: Institut für Pathophysiologie und medizinische Klimatologie der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (Komm. Leitung: Prof. Dr. M. Illert) Kiel Zusamenfassung: Messungen der Sonnenstrahlung werden üblicherweise mit horizontal ausgerichteten Empfängern durchgeführt welche die Bestrahlungsstärke auf eine ebene Fläche erfassen. Eine solche Anordnung scheint jedoch wenig angemessen wenn es darum geht die Bestrahlungsstärke zu messen die für die menschliche Haut relevant ist. Da der menschliche Körper eine gekrümmte Oberfläche hat erhalten immer Teile der Haut die maximale Bestrahlungsstärke weil sie senkrecht zu den Sonnenstrahlen ausgerichtet sind. Wir führten deswegen Messungen durch bei denen der Sensor direkt auf die Sonne gerichtet war und verglichen die Bestrahlungsstärken mit denen die mit dem horizontalen Empfänger gemessen wurden. Da die Streuung der Strahlung besonders stark von der Wellenlänge abhängt wurden die diffus aus dem Himmel gestreute UV-Strahlung und die direkte Sonnenstrahlung getrennt bestimmt. Die Messungen wurden in Westerland auf Sylt (54 93° N 8 31°O) mit einem Doppelmonochromator-Radiometer durchgeführt. Die UV-Bestrahlungsstärke wurde im Spektralbereich von 280-400 nm in 1-nm-Schritten gemessen. Die gemessenen Spektren wurden mit dem CIE-Wirkungsspektrum für das Erythem gewichtet. Die erythemwirksame Bestrahlungsstärke wurde durch Integration der gewichteten Spektren berechnet. Während eines klaren Sommertages folgte die erythemale Bestrahlungsstärke eng dem Sonnenhöhenwinkel und zwar sowohl die Bestrahlungsstärke auf den horizontalen Empfänger als auch auf den zur Sonne gerichteten Sensor. Abgesehen von sehr geringen Sonnenhöhenwinkeln empfing der zur Sonne gerichtete Sensor jedoch immer höhere Bestrahlungsstärken als der horizontal ausgerichtete Empfänger. Die Bestrahlungsstärke auf den geneigten Empfänger übertraf die auf den horizontalen Sensor maximal um etwa '/4 bei einem Sonnenhöhenwinkel von etwa 30°. Der Unterschied zwischen den Bestrahlungsstärken auf die geneigte Fläche und die horizontale Fläche wurde mit zunehmender Sonnenhöhe kleiner. Beim Mittagshöchststand von 58 5° belief sich die Differenz auf rund 10%. Die Messungen der direkten Sonnenstrahlung und der diffusen Strahlung ergaben daß die diffuse aus dem Himmel gestreute Strahlung selbst an einem klaren Sommertag mehr als die Hälfte der Bestrahlungsstärke auf eine horizontale Fläche ausmacht. Auf einer senkrecht zur Sonnenstrahlung ausgerichteten Fläche lieferte dagegen die direkte Sonnenstrahlung zur erythemwirksamen Bestrahlungsstärke einen größeren Beitrag.

Keyword(s): Sonnenstrahlung - UV-Strahlung - Heliotherapie - UV- Exposition - Dermatitis solaris

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