La radiazione solare e i raggi ultravioletti

La radiazione solare trasporta energia dal sole fino alla superficie terrestre. Pertanto, l’energia disponibile sul nostro pianeta e tutti i processi fisici, chimici e biologici dipendono strettamente dal sole e dalla radiazione solare.

Perché misuriamo la radiazione solare?

La radiazione solare che arriva al suolo:

• può avere effetti negativi sulla salute umana. Alla componente ultravioletta della radiazione solare, ad esempio, sono associati rischi per la pelle, per gli occhi e per il sistema immunitario. Abbiamo approfondito questi effetti nella nostra infografica  (https://www.arpa.vda.it/it/agenti-fisici/radiazione-solare/pillole-indice-uv)
• ha anche effetti positivi sulla salute umana. La radiazione ultravioletta, ad esempio, induce la sintesi della vitamina D e favorisce il benessere psicologico. In alcuni casi, attraverso la sua azione sul sistema immunitario e il suo effetto inattivante sui microbi, aiuta a prevenire e curare alcune malattie
• può peggiorare la qualità dell’aria in quanto porta alla formazione di inquinanti secondari, come l’ozono estivo in prossimità della superficie terrestre
• è un indicatore importante dello “stato di salute” dell’atmosfera terrestre in quanto è strettamente connessa a fenomeni di rilevanza globale quali il cambiamento climatico, le variazioni dell’ozono stratosferico (come il “buco dell’ozono” al polo sud) e più in generale i mutamenti nella composizione atmosferica
• ha impatti sugli esseri viventi (fauna e flora, ad esempio allevamenti e coltivazioni)
• danneggia alcuni tipi di materiali, ad esempio plastici.

L’arcobaleno dimostra che la radiazione solare è una miscela di colori diversi (o “lunghezze d’onda”, in gergo tecnico). Oltre alla parte visibile all’occhio umano, che si estende dal viola al rosso, la radiazione solare contiene anche la componente ultravioletta e quella infrarossa. Fonte dell’immagine: commons.wikimedia.org.

Come varia la radiazione ultravioletta a terra?

L’intensità della radiazione ultravioletta (UV) che raggiunge la superficie terrestre dipende da diversi fattori:

• dalla posizione del sole e dalla quota, che determinano lo spessore dell’atmosfera attraversata dai raggi solari e il loro assorbimento da parte dell’aria. A mezzogiorno, dunque, quando il sole è più alto sull’orizzonte, l’intensità della radiazione solare a terra è maggiore rispetto al mattino e alla sera. Per motivi analoghi, la radiazione UV è più intensa in estate rispetto all’inverno, all’equatore e ai tropici rispetto ai poli
• dalle nuvole che, nella maggior parte dei casi, attenuano i raggi UV. Tuttavia, quando il sole è visibile fra le nubi, esse possono amplificare tramite effetti di riflessione la radiazione UV che arriva a terra
• dall’ozono, il maggiore assorbitore della radiazione UV, presente soprattutto nell’atmosfera superiore (stratosfera). Insieme all’ossigeno, contribuisce a schermare la superficie terrestre dalla componente più dannosa dei raggi UV. Per questo motivo, la nostra agenzia monitora, insieme alla radiazione solare, l’ozono complessivo in atmosfera
• dalle polveri sottili e da alcuni gas, che riducono l’intensità della radiazione a terra
• dalla neve al suolo, che riflette quasi la totalità della radiazione UV in arrivo a terra. Questo comporta un aumento complessivo della radiazione UV.

 Per i motivi sopra illustrati, in montagna, l’effetto combinato della quota, della presenza di neve e della trasparenza dell’aria è responsabile della maggiore intensità della radiazione UV.

La radiazione ultravioletta è convenzionalmente suddivisa in tre bande: UV-A, UV-B e UV-C. Le prime due componenti riescono a penetrare l’atmosfera e giungere fino alla superficie terrestre. L’UV-C, invece, viene completamente assorbito. Fonte dell’immagine ozone.unep.org

Come si quantificano gli effetti della radiazione solare sulla salute umana?

Gli effetti della radiazione solare sugli esseri viventi, e sull’uomo nello specifico, sono determinati:

• dall’intensità della radiazione in arrivo al suolo
• dalla sensibilità dell’organismo a un determinato effetto.

Particolare attenzione viene dedicata agli effetti della radiazione ultravioletta (UV). Essi possono venire quantificati mediante l’indice UV, il quale:

• è un numero, definito in modo omogeneo in tutto il mondo
• è una scala aperta: 1 indica intensità bassa; da 6 in su, alta; maggiore di 10, estrema
• è definito in base alla sensibilità della pelle umana all’eritema. Infatti, anche temporanee “scottature” solari, se ripetute nel corso della vita, possono provocare danni gravi a lungo termine. Abbiamo approfondito questo argomento in una pagina dedicata (https://www.arpa.vda.it/it/agenti-fisici/radiazione-solare/pillole-indice-uv)
• permette di valutare i rischi conseguenti a una eccessiva esposizione al sole, in base alla sensibilità della pelle, e di adottare adeguate misure di protezione. Per questo motivo, l’Organizzazione Mondiale per la Sanità raccomanda la diffusione dell’indice UV.

L’indice UV, calcolato incrociando l’intensità della radiazione solare e i suoi effetti sull’uomo, è utilizzato anche dalla nostra agenzia per comunicare le misure e le previsioni della radiazione ultravioletta solare.