¹成都信息工程大学大气科学学院，四川 成都

²中海油信息科技有限公司北京海洋信息化科技中心，北京

收稿日期：2021年10月25日；录用日期：2021年11月22日；发布日期：2021年11月29日

摘要

本文基于2016年1月至2020年12月欧洲航天局TEMIS的逐日地表紫外线指数数据分析了我国地表紫外线时空分布特征和我国主要城市群地表紫外线时空分布特征。并结合WHO相关防晒标准，给出了基于我国紫外线指数时空分布特征的防晒产品科学使用指南。主要结论如下：1) 我国紫外线指数分布同期高纬地区低于低纬地区；西部地区整体高于东部整体，青藏高原四季紫外线指数都高于四周地区。夏季七月全年紫外线指数最高，冬季十二月全年紫外线指数最低，春季紫外线指数高于秋季紫外线指数。2) 我国七大城市群中的主要城市，除北京外，上海、深圳等城市每年需涂抹SPF15+防晒产品的天数均超过一半。3) 针对室外活动，夏季，北京市和上海市每月分别有24天和27天需涂抹SPF15+防晒产品。冬季，北京十二月有24天左右出门无需防晒，一、二月有超过15天无需防晒；上海每月只有2~3天出门无需防晒。深圳市全年都建议至少使用SPF15+防护等级防晒产品。四月至八月其紫外线指数均值可长期维持在11 (25 nW/m²)以上，外出需加强防晒工作。

关键词

紫外线指数，时空分布，防晒，城市

Study on the Use of Sunscreen Products Based on the Spatial and Temporal Distribution Characteristics of UV Index in China

Tianjie Bai^1,2

¹School of Atmospheric Sciences, Chengdu University of Information Technology, Chengdu Sichuan

²Beijing Marine Information Technology Center, CNOOC Information Technology Co., Ltd., Beijing

Received: Oct. 25^th, 2021; accepted: Nov. 22^nd, 2021; published: Nov. 29^th, 2021

ABSTRACT

In this paper, we analyze the spatial and temporal distribution characteristics of surface UV in China and that in major urban groups in China based on the daily surface UV index data from TEMIS of European Space Agency from January 2016 to December 2020. And combined with WHO related sun protection standards, a scientific use guide of sun protection products based on the spatial and temporal distribution characteristics of UV index in China was given. The main conclusions are as follows: 1) The distribution of UV index in China is lower in high latitudes than in low latitudes during the same period; the western region as a whole is higher than the eastern region as a whole, and the Qinghai-Tibet Plateau is a special region whose UV index is higher than the surrounding areas in all four seasons. The annual UV index is highest in July in summer and lowest in December in winter, and the spring UV index is significantly higher than the autumn UV index. 2) The major cities in China’s seven major city clusters, except Beijing, Shanghai, Zhengzhou, Xi’an, Wuhan, Chengdu and Shenzhen all need to apply SPF15+ sunscreen products for more than half of the days each year. 3) For outdoor activities, in summer, Beijing and Shanghai need to apply SPF15+ sunscreen products for 24 and 27 days per month, respectively. In winter, Beijing has about 24 days in December when you go out without sun protection and more than 15 days in January and February when you don’t need sun protection; Shanghai has only 2~3 days per month when you go out without sun protection measures. In Shenzhen, it is recommended to use at least SPF15+ sunscreen products throughout the year. Especially from April to August, the average UV index can remain above 11 (25 mW/m²) for a long period of time, and sun protection should be strengthened when going out.

Keywords:UV Index, Spatial and Temporal Distribution, Sun Protection, City

Copyright © 2021 by author(s) and Hans Publishers Inc.

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1. 引言

1.1. 研究背景

随着我国经济发展，人们开始意识到防晒对于健康和自身外貌的作用。根据CBNData于天猫美妆共同发布《2019防晒品类趋势洞察》显示，防晒产品在总体美妆市场的份额逐年上升，人们对防晒越来越重视。95后是防晒产品的主要消费者，消费者人数销售额占比接近四成，消费主体呈年轻化。在地域上，一二线城市是主要的防晒产品需求点。

1.1.1. 紫外线与紫外线指数

当前市场上的防晒产品主要针对紫外线辐射(UV, Ultraviolet Radiation)。紫外线辐射的波长范围在100~400 nm之间，按波长可划分为波长范围在315~400 nm的长波紫外线(UVA)，波长范围在280~315 nm的中波紫外线(UVB)和波长范围在100~280 nm的短波紫外线(UVC)。地表紫外线主要来自太阳辐射，有很小部分来自工业，商业和娱乐场所等人工源。地表紫外线强度主要和太阳天顶角，大气臭氧，云，气溶胶等有关。其中大气臭氧是十分重要的因素 [1] [2]。由于臭氧自身的特性，对于波长越短的紫外线，其吸收能力越强，反之，吸收越弱。因此UVA可占到地表紫外线的95%，UVB可占到地表紫外线的5%，UVC大部分在臭氧层中被吸收，无法到达地表 [3]。UVA和UVB都可对人皮肤造成伤害。UVA部分可能导致皮肤光老化，或者联合UVA共同产生作用。UVB部分可能对人的皮肤产生致红斑效应，导致DNA突变及产生皮肤癌。UVB相比于UVA对皮肤的伤害更大，同剂量的UVB对皮肤损害程度约是同剂量UVA的800~1000倍。

通常可以用红斑有效辐照度来表示紫外线对人皮肤的损害的强度。红斑有效辐照度是通过紫外线辐射的光谱辐照度和紫外线红斑效应参照谱加权乘积对波长进行积分得到的。其中紫外线红斑效应谱为不同波长的紫外线照射裸露皮肤后产生红斑效应的强弱关系 [4]。

为方便的定量描述紫外线强度，世界卫生组织(WHO)，联合国环境署，世界气象组织等在2002年发布了《紫外线指数指南》，其中给出了一种指数化的表示方法，即紫外线指数(UVI)，其大小为红斑有效辐射值的四十倍，如图1。未来，将气象信息指数化，以更加简洁的提供给大多数人使用将是一种有潜力的发展方向 [5] [6]。

图1. 世界卫生组织发布的紫外线指数防晒符号

1.1.2. 防晒产品的SPF值

SPF值(Sun Protection Factor)是一种主流的防晒护肤产品紫外线防护等级表示方法。SPF值表示的是使用了防晒护肤产品的皮肤产生MED所需时间和未使用任何防晒护肤产品的皮肤产生MED所需时间之比。其中MED (Minimal Erythema Dose)为最小红斑量，表示在此受试者的皮肤上造成明显红斑所需的最短紫外线照射时长或最低紫外线强度(J/m²)。每个受试者皮肤特性不同，MED对每个受试者的数值也不相同。

例如防晒指数为SPF50的防晒霜产品，理论上可以使受太阳直射10分钟后出现红斑效应的人在涂抹防晒霜后500分钟后才出现红斑效应。但在实际生活中，人们可能会遇到流汗，出油或其他稀释，刮蹭防晒霜的情况，所以真实防护时间可能减少许多 [7]。

1.2. 研究现状

在以往的研究里，基于中国生态系统研究网络(CERN) 2005~2014年的紫外辐射数据的研究中，通过分析各典型站不同晴空条件下紫外辐射与晴空指数(Ks，入射到水平面的太阳总辐射量与天文辐射之比)和太阳仰角的关系，建立了一个紫外辐射的经验估算模型。该模型提供了准确的紫外辐射数据，平均均方根误差为14.31%。将该估算模型与混合模型相结合，重新计算了中国气象局724个常规气象站1961~2014年的逐日紫外辐射历史数据。再利用重建的历史数据，得到了不同气候区日紫外线辐射的空间分布和时间变化。结论为中国北方的紫外线辐射比中国南方多，中国西部的紫外线辐射比中国东部多。青藏高原的紫外辐射最大(0.66mjm-2d-1)。1961年至1984年，青藏高原紫外辐射呈先增后减的趋势，与全国及其他地区的总体趋势不符 [8]。在青藏高原地区，海拔高度对当地的紫外线指数有明显的影响，在海拔4000m以上的测站紫外线指数有时可达12，相较于海拔较低的拉萨地区平均高出25% [9]。在基于TEMIS (2002/07至2016/06)的地表紫外线指数数据的研究中，分析得出“中国总体紫外线指数分布西部高于东部，南部高于北部。在时间分布上每年紫外线指数最大值出现在六月，而最小值出现在一月。在季节上呈夏季紫外线指数大，冬季紫外线指数小的特点 [10]。

相较于我国，国外对于防晒的研究和宣传相对较早。加拿大早自1992年就开始了紫外线指数的预报，并指导国民进行合理的防晒以维护皮肤健康 [11]。在我国，人们可以通过中央气象台的网站查询到部分重点城市当日分时段的紫外线情况，以更好地进行防晒，如图2。但目前利用中国的长期紫外线指数时空变化特征来给予城市市民合理健康的防晒建议的相关研究较少，这也是本文此次研究的重点。

图2. 中央气象台发布的2019年4月1日17时重点城市紫外线情况

1.3. 研究意义

防晒对于人们的皮肤健康十分重要，同时人们也愈加重视日常生活工作中的防晒。而紫外线指数可以简洁的量化紫外线强度，对于防晒有指导作用。紫外线指数的时空分布与防晒相结合进行的研究，不论对消费者个人的选购，使用还是防晒产品的生产厂家的生产，销售都十分有意义 [12]。

对于每个人来说，了解自己所在地区的紫外线强度和紫外线强度随时间的变化，不但可以更好地在生活和工作中更好地保护自己免受紫外线侵害，同时还能帮助自身更好地选购适合自己所在区域和所处季节的防晒产品。

如常用来表示防晒产品对UVB(中波紫外线)防护效力的FPS值，其各FPS值对应的UVB遮蔽率如图一所示。可以明显看出防晒产品FPS值的增加与UVB遮蔽率的增长并不成正比。例如SPF25的防晒产品中波紫外线遮蔽率为 $\left[\left(25-1\right)/25\right]\ast 100\%=96\%$，SPF50的防晒产品中波紫外线遮蔽率为 $\left[\left(50-1\right)/50\right]\ast 100\%=98\%$，其遮蔽率相较于SPF25的防晒产品只提升了2%的遮蔽率，如图3。选择防晒产品不得盲目选择防晒等级高的产品，防护等级越高往往代表着产品中防晒剂含量更多或者产品成分更加复杂。不适当的使用可能会对使用者的皮肤造成更大的刺激，长久使用会增加皮肤负担，甚至对皮肤的健康造成各种不良的影响 [13]。

图3. 防晒产品各FPS值对应的UVB遮蔽率

因此同时研究紫外线指数时空分布特征和其对防晒产品的对应关系，可以使防晒产品的生产企业更加了解消费者科学的真实的所需产品，在不同地区不同季节更加精准地提供科学的防晒产品。对于人们的健康，社会的发展有积极作的用 [14]。

之前的关于我国紫外线指数时空分布特征的相关研究，着重于对大范围区2019域的研究。且缺少“我国紫外线指数时空分布特征”和“防晒产品使用建议”相关联的研究。本文使用了截至2020年12月的最新紫外线指数数据，且加入了最新的GOME-2B卫星采集的数据。在研究中不仅于对华北、华东、青藏高原等大范围区域进行了研究，且由于一、二线城市是我国防晒产品的主要消费市场，主要增长市场，本文还选取了我国部分主要城市进行了重点分析研究。本文吸收了前人“紫外线时空分布”和“健康防晒”相关研究成果，研究重点在于如何利用紫外线指数时空分布特征给予人们更好的防晒产品使用建议。

2. 资料与方法

2.1. 资料概况

紫外线指数资料

文中使用数据来自欧洲航天局的TEMIS (Tropospheric Enission Monitoring Internet Service)网站。TEMIS网站中有对其提供的紫外线指数数据的具体介绍，可登录其网址https://www.temis.nl查看。

此数据产品利用了GOME-2A (2012/04/01至2019/03/20)和GOME-2B (2019/03/21至今)卫星提供的全球臭氧数据，并使用了Allaart等人(2004)提出的参数化方法计算紫外线指数。即利用当地太阳正午辐射和当地当地的全球同化臭氧场数据，代入一个经验模型，计算出初步的全球地表紫外线辐照度。之后针对变化的日地距离，地表反照率，地表高度，大气气溶胶的存在四点影响因素将数据进行调整，最终得到全球的紫外线指数数据 [15] [16]。

TEMIS网站上提供了逐日的全球紫外线指数数据下载，如图4所示。下载到的数据文件格式为hdf4格式。该文件包含了当日的紫外线指数数据。经度范围为179.875˚W至179.875˚E，共分为1440列，经度步长为0.25˚。纬度范围为89.875˚N至89.875˚S，共分为720行，纬度步长为0.25˚。计算中太阳系数指定为1.034236，臭氧标度系数指定为0.1。地表反照率为基于GOME-2A (2012/04/01至2019/03/20)或GOME-2B (2019/03/21至今)卫星340 nm处0.25˚ × 0.25˚地表反照率。紫外线指数单位为“1 UV index unit equals 25 mW/m²”(1紫外线指数单位等于25 mW/m²)。

文中所使用数据，时间跨度为2016年01月01日至2020年12月12日。

图4. TEMIS上提供的全球紫外线指数数据，图中为2021年1月1日数据

选择城市应人口较多，消费能力较强，对防晒产品购买意愿较高。

本文根据2018年11月18日，中共中央、国务院发布的《中共中央 国务院关于建立更加有效的区域协调发展新机制的意见》中“以京津冀城市群、长三角城市群、粤港澳大湾区、成渝城市群、长江中游城市群、中原城市群、关中平原城市群等城市群推动国家重大区域战略融合发展。”考虑到未来我国主要人口将在我国的几个主要城市群中生活工作，且目前城镇人群对防晒产品消费和使用更多。本文选取了京津冀城市群中的北京，长三角城市群中的上海，粤港澳大湾区中的深圳，成渝城市群中的成都，长江中游城市群中的武汉，中原城市群中的郑州，关中平原城市群中的西安。另外增加了东北地区辽中南城市群的的沈阳和位于我国最南端和最北端的城市规模相对较大的两个城市，三亚和哈尔滨。

同时，由于京津冀城市群，长三角城市群，粤港澳城市群作为我国经济规模前三的城市群，选取其中的北京，上海和深圳作具体研究对象。

2.2. 研究方法

2.2.1. 数据处理

本文使用里来自TEMIS的hdf4格式的2016年01月01日至2020年12月12日逐日紫外线指数资料。之后使用了NCL (The NCAR Command Language)对紫外线指数数据进行了数据的可视化和数据提取处理。NCL是一种十分适合处理气象数据的高级语言，它可以直接读取hdf，nc等格式的气象资料，十分便于进行科学数据处理和数据可视化。

首先将五年的逐日紫外线指数资料，按月份求平均得到一至十二月的各月份的月平均值，按季节求平均得到四季的平均值，按年求平均得到年平均值。以用来分析中国紫外线指数时空分布特征。

之后提取北京，上海，深圳，成都，武汉，郑州，西安，沈阳，哈尔滨，三亚十个城市的经纬度上的逐日紫外线指数数据。结合世界卫生组织(2002)辐射防晒标准，处理数据得到各城市各紫外线暴露等级五年来累计天数。则得到所需数据，用于之后研究中的分析和制图。

2.2.2. 研究与划分方法

首先通过得到的全球月份紫外线指数平均数据，进行绘图。得到中国2016年至2020年一至十二月月平均紫外线指数分布图。分析我国整体上的紫外线指数时空分布情况。

之后使用具体城市数据，进行对城市群及城市紫外线指数与防晒相结合的研究。本文致力于将紫外线指数的时空分布与个人防晒相结合进行研究，以使得研究成果可以更好地在人们实际生活中得到应用。根据世界卫生组织(2002)辐射防晒标准和美国环境保护署提出的相关防晒防晒建议可以使紫外线指数与防晒措施，防晒产品选择相关联，如表1 [17]。

表1. 根据WHO (世界卫生组织)标准及美国环境保护署防晒建议制作的各等级紫外线指数防护表

之后根据表1，进行可用于实际生活的防晒研究。如上海市2016年01月01日紫外线指数为3.009，可知今日皮肤直接暴露风险程度为中度，需要进行简单的防晒，且避免中午太阳直射时出门。

分析多年整个一月数据，则可帮助人们了解一月整体紫外线指数等级如何，大多数时间应采取哪些防晒措施，适合使用何种防护等级防晒产品。在本月若未采取防晒措施，大约多久后皮肤可能会被灼伤。之后研究全年数据，可知该地区全年整体处于何种防晒等级。如三亚市，全年紫外线等级指数都处于高及以上，建议三亚市民朋友全年做好防晒，选购防晒产品直接选择SPF15以上的产品。

3. 研究结果

3.1. 中国紫外线指数时空分布

从图5中可得结论，在2016年至2020年我国全年同时期的紫外线指数分布南方一般情况下要高于北方。但是青藏高原是一个特殊地区，青藏高原地区紫外线指数全年都要高于其附近地区，相较于全国其他地区不符合紫外线指数由北向南逐渐递增的规律，但在青藏高原地区内部，紫外线指数分布依旧符合由北向南逐渐递增的规律。同时受到青藏高原及其附近地区紫外线指数偏高影响。我国整体上同时期的西部地区紫外线指数要高于中国东部地区。

图5. 我国2016年至2020年月平均紫外线指数分布

从时间上看，我国紫外线指数随时间变化明显。在2016年至2020年间我国紫外线指数分布夏季最高，七月平均紫外线指数最高的月份。之后全国紫外线指数随时间递减，紫外线指数始终呈阶梯状逐渐南移，直至冬季。冬季紫外线指数数值为全年最低的季节，十二月为月平均紫外线指数最低的月份。十二月之后，全国紫外线指数阶梯开始北上，全国紫外线指数随时间不断增加，直至七月达到最高。春季和秋季的平均紫外线指数位于夏季和冬季之间，但春季全国平均紫外线指数要高于秋季全国平均紫外线指数。

3.2. 中国主要城市群及城市紫外线指数分布特征

在表2中选取了中国的十个城市，城市选取综合考虑了经济，人口，地理和城市群发展，且一个地区尽量只选取一个城市，列出了其各紫外线等级统计天数。

图6中可以看到，在我国主要城市群中，大部分城市全年超过三分之二时间紫外线暴露等级达到中即以上，外出时应适当防晒使用防晒产品。

表2. 中国部分主要城市2016~2020年各紫外线暴露等级总计天数

图6. 各城市2016年至2020年无需防晒、需简单防晒、需涂抹SPF15+防晒产品天数占比

在京津冀城市群、长三角城市群、粤港澳大湾区、成渝城市群、长江中游城市群、中原城市群、关中平原城市群七大城市群中，只有北京的紫外线暴露等级高及以上的天数达不到一半以上，其他城市均有一半以上天数达到紫外线暴露等级高及以上，出门时按照世界卫生组织建议应涂抹SPF15+防晒等级的防晒产品。在七个主要城市群中粤港澳大湾区中的深圳紫外线指数达到11以上，暴露等级极高的天数达到了一半以上。若不采取防晒措施，人在户外20分钟之内就将被晒伤，建议使用SPF30+的防晒产品。三亚在五年时间的所有天数紫外线暴露等级都在高及以上，应建议全年每天都做好较好的防晒措施后再出门，选择防晒霜产品的防护等级全年都应不低于SPF15。哈尔滨作为我国维度较高的较大城市，全年紫外线指数相对较低。全年有一小半天数，无需防晒就可出门，如图6。

3.3. 北京、上海及深圳的季节性防晒产品使用建议

京津冀城市群，长三角城市群，粤港澳城市群是我国目前规模最大的城市群，人口数量众多，经济相对发达，城市率相对较高，人们相对比较注重生活和工作中的防晒，因此会对防晒产品有更多需求从中分别选取北京，上海，深圳做具体研究分析。同时也可以给城市群内其他城市带来参考。

3.3.1. 北京

本文以北纬39˚54'，东经116˚23'作为北京市地理坐标。统计北京各月份各紫外线等级天数如表3。

表3. 北京2016~2020年各月份暴露等级总计天数

表中修改了缺少或明显错误的值，修改为临近两天的中值。

春季北京市季节平均紫外线指数为5.89，如图7。紫外线指数在春季有明显的增强过程。人们应在这个季节逐步加强自身的防晒措施。三月平均有27天人们只需简单进行防晒，避免正午出门。四月有一半天数需要涂抹SPF15+的防晒霜出门。五月紫外线指数达到高及以上的天数已与夏季相当，至少有25天需要涂抹SPF15+的防晒霜出门。

夏季北京及其周边地区紫外线全年最高，北京市夏季平均紫外线指数为8.03，如图7。六月，七月，八月中每个月至少有24天需要涂抹涂抹SPF15+的防晒霜出门。这三个月中每月至少有4天可只需简单防晒或不需要采取防晒措施。北京很少出现极高的紫外线指数，在过去五年中仅在七月出现过一天。

图7. 京津冀春、夏两季平均紫外线指数分布

秋季北京及其周边区域紫外线指数为4.12，低于春季季节平均值，如图8。九月北京仍有平均18天，即一半以上天数处于高紫外线指数，出门应涂抹SPF15+防晒产品和太阳镜，遮阳伞等。十月和十一月紫外线指数明显下降。平均每月有27天以上处在紫外线指数中及以下，外出只用作简单防晒。而十一月更是平均有25天外出可无需防晒。

图8. 京津冀秋，冬两季平均紫外线指数分布

冬季北京市季节平均紫外线指数为全年最低，平均季节紫外线指数为2.84，如图8。十二月平均有26天外出无需采用防晒措施。一月，二月紫外线指数回升，每月平均有一周时间，紫外线指数等级为中，应采取简单防晒。但每月依旧有一半以上天数处于无需防晒。应注意即使是冬季，北京每月依旧会出现2~3天紫外线指数高或很高的天气，冬季并非无需使用防晒霜。

全年来看，北京市有43%的天数需在外出时涂抹SPF15+的防晒产品，约157天，而全年外出需防晒的天数共占约67%，约为245天。如图9。

图9. 北京全年无需防晒，需简单防晒，需使用SPF15+防晒产品天数占比

图10表现了北京市全年月均值紫外线的变化，七月月均值最高，十二月月均值最低。三月均值相比二月增长了63.16%为全年最高。紫外线指数数值增加最高的月份为四月，相较于前一个月其紫外线指数增加了1.70。十月均值相比九月下跌了39.54%，相较于上月紫外线指数下跌了2.42。北京，人们应注意在二至四月增加使用SPF15+的防晒，而九到十月则相反。

图10. 北京全年各月平均紫外线指数

3.3.2. 上海

本文以北纬31˚22'，东经121˚48'作为上海市地理坐标。统计上海各月份各紫外线等级天数如表4。

表4. 北京2016~2020年各月份暴露等级总计天数

表中修改了缺少或明显错误的值，修改为临近两天的中值。

上海春季平均紫外线指数为8.50。如图11。上海春季几乎没有紫外线指数为低的天数。整个春季都应进行防晒。每月都有三分之二左右的天数外出至少涂抹SPF15防护等级的防晒产品。三月，四月，五月每月达到极高紫外线暴露等级的天数分别为一天，两天和八天，建议室内活动。

图11. 长三角地区春，夏两季平均紫外线指数分布

夏季上海市的季节平均紫外线指数全年最高，为10.04，如图11。六月，七月，八月都有三分之一的天数人在室外无防护下20分钟之内就会被紫外线灼伤，出现红斑效应。建议出门尽量避开紫外线指数较强的时段尽可能多的采取防晒措施。每月有27天以上，建议至少使用SPF15的防晒产品。

秋季上海市的季节平均紫外线指数达6.56，如图12。秋季上海极高紫外线指数天气迅速减少，每月只有一天左右。九月上海市仍有三分之二为很高等级紫外线指数。十月仍有一半天数外出需要至少涂抹SPF15的防晒产品出门。到十一月，平均有为25天，只需作简单防晒措施避免正午出门即可。

冬季上海的季节平均紫外线指数全年最低，为5.11，如图12。在十二，一，二月中每个月都有二到三天的不需要进行防晒气。冬季上海市每月有二十天左右日常只需简单防晒即可。一月和二月紫外线暴露等级高及以上的天数开始增多。有一周以上的时间出行应涂抹SPF15+防护等级的防晒产品。在冬季，上海市每月仍有一天左右达到了极高的紫外线暴露等级，不建议出门。

图12. 长三角地区秋，冬两季平均紫外线指数分布

上海市几乎全年都建议在出门时采取适当防晒措施。一年中约有241天出门需至少涂抹SPF15+防晒产品，其中有66天，不建议外出。如图13。三月紫外线指数均值相比四月增长了46.73%，数值增长了2.29，全年最高。十月均值下降了2.47，相比九月降幅28.49%，为全年跌幅最大。在上海生活的人们应注意在二至三月增加SPF15+防晒产品的使用，在三至四月增加更多的物理防晒，如遮阳伞等。而在九至十月人们可以减少遮阳伞等产品的使用，如图14。

图13. 上海全年无需防晒，需简单防晒，需使用SPF15+防晒产品天数占比，及需使用SPF15+防晒产品天数中避免强紫外线时间外出和不建议外出天数占比

图14. 上海全年各月平均紫外线指数

3.3.3. 深圳

本文以北纬N22˚38'，东经E114˚05'作为深圳市地理坐标。统计深圳各月份各紫外线等级天数如表5。

表5. 深圳2016~2020年各月份暴露等级总计天数

表中修改了缺少或明显错误的值，修改为临近两天的中值。

从图15，图16中，可以看到，相较于京津冀地区和长三角地区，粤港澳地区全年的紫外线指数波动相对较小，但紫外线指数均值相对更高。

深圳市在春夏两季中，三月紫外线指数相对较弱，有一半天数出门应至少涂抹SPF15防护等级的防晒产品。且紫外线指数达到很高等级时，人们应在出门时尽可能多的采取防晒措施，如使用遮阳伞，太阳镜，防晒衣等。三月的另一半天数，紫外线指数等级达到了极高，不建议出门。

四月至八月深圳市大部分天数都处在极高的紫外线指数等级，不建议出门活动，应多在室内生活或工作。

进入秋季，深圳市紫外线等级有明显下降。九月深圳市仍有60%的天数不建议出门活动。十月至十一月，每月只有三至四天，不建议出门，但其余时间应在出门时采取较高的防晒措施。

图15. 粤港澳地区春，夏两季平均紫外线指数分布

图16. 粤港澳地区秋，冬两季平均紫外线指数分布

冬季深圳市紫外线指数全年最低。但依旧全部天数都建议出门时采取对应的防晒措施。除十二月和一月每月有三天左右时间出门时可只采取简单防晒，其余时间，出门时都应使用SPF15+防晒产品出门。

深圳市几乎全年都建议使用SPF15+防护等级的防晒产品，其中更是有全年一半以上的天数不建议外出活动，如图17。相比于北京和上海，深圳的全年紫外线指数变化的波动较小，在四月至八月中，在月均外线指数没有大的波动，且紫外线指数数值很高。

三月深圳市紫外线指数相比二月增长了37.58%，月均紫外线指数数值增长了2.95，为全年最高。十月，在指数相比九月下降了19.84%，紫外线指数数值下降了2.19，为全年降幅最大，如图18。

图17. 深圳全年需简单防晒，需较高防晒措施，需使用SPF15+防晒产品天数占比

图18. 深圳全年各月平均紫外线指数

4. 结论与展望

4.1. 主要结论

本文基于欧洲航天局TEMIS的逐日地表紫外线指数数据分析了我国地表紫外线时空分布特征和我国主要城市群地表紫外线时空分布特征。并结合WHO相关防晒标准，给出了基于我国紫外线指数时空分布特征的防晒产品科学使用指南。主要结论如下：

1) 我国全年同期低纬地区紫外线指数高于高纬地区，西部整体高于东部整体。青藏高原地区紫外线指数始终高于其周边地区。其内部紫外线指数分布南部高于北部。我国紫外线指数随时间变化明显，夏季最高，七月为全年紫外线最高月份；冬季最低，十二月为年紫外线指数最低的月份。春季紫外线指数高于秋季。

2) 在我国七大大城市群中的主要城市中，除北京外，上海、深圳等城市每年需涂抹SPF15+防晒产品的天数超过一半。三亚全年60%以上天数紫外线指数为极高，而哈尔滨市年一半天数外出无需防晒。

3) 针对室外活动，夏季，北京市和上海市每月分别有24天和27天需涂抹SPF15+防晒产品。冬季，北京十二月有24天左右出门无需防晒，一月二月有超过15天无需防晒；上海每月只有2~3天出门无需防晒。深圳市几乎全年都应在外出时涂抹SPF15+防晒产品。四到八月紫外线指数极高，大部分天数宜室内生活工作。

4.2. 存在的问题与展望

本文主要针对紫外线辐射中的对皮肤危害最强的UVB (中波紫外线辐射)的防晒进行了研究。UVA (长波紫外线辐射紫外线)是主要对人皮肤晒黑影响最大的波段。在防晒品方面有针对防晒黑，即对UVA防护能力强弱相对应的防护指数PA值(Protection Grade of UVA)和PFA值(Protection Factor of UVA)。但紫外线指数本身就是以UVB诱发红斑效应有效辐射值的四十倍所定义的，与UVA没有明确联系。在之后，可以寻找新的相关资料，研究对于UVA防晒的科学选购建议。

文章引用

白天杰. 基于我国紫外线指数时空分布特征的防晒产品使用研究
Study on the Use of Sunscreen Products Based on the Spatial and Temporal Distribution Characteristics of UV Index in China[J]. 自然科学, 2021, 09(06): 985-1002. https://doi.org/10.12677/OJNS.2021.96107

参考文献