¿Qué cantidad de ultravioleta se corta cuando el Sol se mueve hacia el horizonte?

Esto es sencillo de responder en principio, pero no tan fácil de calcular en la práctica. El problema es que la extinción atmosférica es una función muy fuerte de la longitud de onda y también bastante dependiente de la cantidad de polvo y aerosoles que hay en la atmósfera. Este giro depende de dónde te encuentres y qué tan alto estés. La "curva de extinción" (un gráfico de extinción por masa de aire versus longitud de onda) para el observatorio Roque de los Muchachos a 2400 m en una isla en el Atlántico será considerablemente más baja que una al nivel del mar en una ciudad - por factores de 2-3 I pensaría.

El siguiente gráfico de Schuster & Parrao (2001) muestra contribuciones modeladas a la extinción atmosférica promedio en un observatorio en el sur de California. Las unidades en el eje y son magnitudes por masa de aire $A_{\lambda}$. es decir, por cuántos factores de 2,5 se reduce el flujo cuando una estrella está en el cenit.

A menor altitud podemos aproximar el número de masas de aire como$\sec (90^{\circ}-\alpha)$, dónde$\alpha$es la altitud en grados.

Por lo tanto, el factor por el cual se atenúa cualquier señal es$10^{-A_{\lambda} \sec (90^{\circ}-\alpha)/2.5}$. por ejemplo, una fuente a 90, 30, 10 grados sobre el horizonte tendrá su luz a 320 nm ($A_{\lambda}\simeq 0.6$_ atenuado por factores de 0.57, 0.33, 0.04 (solo 57, 33, 4% pasa). Elegí esta longitud de onda porque (i) es una longitud de onda tan corta como la del gráfico (sigue aumentando abruptamente en longitudes de onda más cortas), pero (ii) también es la línea divisoria entre "UVA" y la longitud de onda más corta "UVB" radiación, que se consideran dañinas y muy dañinas para los ojos, respectivamente.

A altitudes muy pequeñas ($\alpha < 5^{\circ}$) la fórmula simple para la masa de aire es insuficiente debido a la refracción y porque la estructura vertical de la atmósfera comienza a tener importancia. Puede encontrar varias aproximaciones en la página de wikipedia sobre masa de aire , pero a uno o dos grados por encima del horizonte está hablando de masas de aire de 20-30 y, por lo tanto, factores de atenuación de 5 órdenes de magnitud o más (a 320 nm).

En condiciones ideales, la transmisión UV está controlada en gran medida por la dispersión de Rayleigh. Sin embargo, incluso en buenos sitios, la extinción de los rayos UV puede verse fuertemente influenciada por el polvo global generado por los principales volcanes, que pueden aumentar fácilmente la extinción por factores de unos pocos en las longitudes de onda de los rayos UV.