Pomiar parametrów naturalnego promieniowania nadfioletowego w zależności od współczynnika pokrycia liściowego (LAI )

• Autorzy: Kwiatkowski Michał , Łowcewicz Marta , Pawlak Andrzej , Kubica Jacek, M

Identyfikatory

DOI

10.54215/BP.2025.1.2.Kwiatkowski

Warianty tytułu

EN

Measurement of natural UV radiation parameters in dependence on the leaf area index (LAI)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono zagrożenia wynikające z ekspozycji na naturalne promieniowanie UV (promieniowanie nadfioletowe) oraz przedstawiono przegląd wyników badań przeprowadzonych w różnych miejscach na świecie i dotyczących wpływu zielonej infrastruktury miejskiej na poziom tego promieniowania. Ponadto zaprezentowano spektroradiometryczną metodę pomiaru naturalnego promieniowania UV - powiązaną z parametryzacją roślinności za pomocą współczynnika pokrycia liściowego LAI (ang. leaf area index), wyznaczanego na podstawie zdjęć hemisferycznych - oraz uzyskane tą metodą wyniki pomiarów przeprowadzonych w środowisku miejskim o różnym poziomie zadrzewienia. Pomiary te wykonano w ramach projektu realizowanego w Centralnym Instytucie Ochrony Pracy - Państwowym Instytucie Badawczym, a ich wyniki potwierdziły, że zielona infrastruktura miejska wpływa na redukcję promieniowania UV, a w konsekwencji - na zmniejszenie zagrożeń dla zdrowia ludzi w aglomeracjach miejskich.

EN

The paper discusses the threats resulting from exposure to natural UV radiation (ultraviolet radiation) and presents an overview of the results of studies conducted in various places around the world and concerning the impact of urban green infrastructure on the level of this radiation. In addition, a spectroradiometric method of measuring natural UV radiation was presented - associated with the plant parameterization using the leaf area index (LAI), determined on the basis of hemispherical images - and the results of measurements carried out in the urban environment with different levels of tree cover. These measurements were performed as part of a project carried out at the Central Institute for Labour Protection - National Research Institute, and their results confirmed that urban green infrastructure reduces UV radiation and, consequently, reduces the risks to human health in urban agglomerations.

Słowa kluczowe

PL

promieniowanie UV; zielona infrastruktura miejska; współczynnik pokrycia liściowego (LAI)

EN

UV radiation; green urban infrastructure; Leaf Area Index (LAI)

• Wydawca: Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Bezpieczeństwo Pracy : nauka i praktyka
• Rocznik: 2025
• Tom: nr 1
• Strony: 18--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., rys.

Twórcy

autor

Kwiatkowski Michał

• Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy, ul. Czerniakowska 16, 00-701 Warszawa, Polska

• https://orcid.org/0009-0007-6509-2494

autor

Łowcewicz Marta

• Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy, ul. Czerniakowska 16, 00-701 Warszawa, Polska

• https://orcid.org/0009-0008-7383-4854

autor

Pawlak Andrzej

• Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy, ul. Czerniakowska 16, 00-701 Warszawa, Polska

• https://orcid.org/0000-0003-2735-2199

autor

Kubica Jacek, M

• Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy, ul. Czerniakowska 16, 00-701 Warszawa, Polska

• https://orcid.org/0000-0001-6636-7372

Bibliografia

• [1] INDULSKI J.A. (red.). Promieniowanie nadfioletowe. Kryteria zdrowotne środowiska. T. 160. IMP, 1997.
• [2] KOLEK Z. Oddziaływanie promieniowania optycznego na człowieka. Prace Instytutu Elektrotechniki. 2006, 228: 269-280.
• [3] ICNIRP Guidelines on Limits of Exposure to Ultraviolet Radiation of Wavelengths between 180 nm and 400 nm (Incoherent Optical Radiation). Health Physics. 2004, 87: 171-184.
• [4] PN-EN 14255-3:2010. Pomiar i ocena ekspozycji osób na niespójne promieniowanie optyczne. Część 3: Promieniowanie nadfioletowe emitowane przez słońce.
• [5] WOLSKA A., LATAŁA A. Ocena ryzyka zawodowego związanego z ekspozycją na naturalne promieniowanie nadfioletowe. Bezpieczeństwo Pracy. Nauka i Praktyka. 2011, 7/8: 12-16.
• [6] GRANT R.H., HEISLER G.M., GAO W. Estimation of Pedestrian Level UV Exposure Under Trees. Photochemistry and Photobiology. 2002, 75: 369-376.
• [7] ROBBERECHT R., CALDWELL M.M. Leaf epidermal transmittance of ultraviolet radiation and its implications for plant sensitivity to ultraviolet-radiation induced injury. Oecologia. 1978, 32: 277-287.
• [8] CALDWELL M.M., ROBBERECHT R., FLINT S.D. Internal filters: Prospects for UV-acclimation in higher plants. Physiologia Plantarum. 1983, 58: 445-450.
• [9] CALDWELL M.M., ROBBERECHT R., BILLINGS W.D. A steep latitudinal gradient of solar ultraviolet-B radiation in the arctic-alpine life zone. Ecology. 1980, 61: 606-611.
• [10] CALDWELL M.M. Dosage Units for Biologically Effective UV-B: A Recommendation. [W:] J. Calkins (red.), The Role of Solar Ultraviolet Radiation in Marine Ecosystems. NATO Conference Series. Vol. 7. Boston: Springer; doi: 10.1007/978-1-4684-8133-4_15.
• [11] DAY T.A., VOGELMANN T.C., DELUCIA E.H. Are some plant life forms more effective than others in screening out ultraviolet-B radiation. Oecologia. 1992, 83: 513-519.
• [12] DAY T.A. Relating UV-B radiation screening effectiveness of foliage to absorbing-compound concentration and anatomical characteristics in a diverse group of plants. Oecologia. 1993, 95: 542-550.
• [13] MONTIES B. Lignins. [W:] J.B. Harborne (ed.), Methods in plant biochemistry. Vol. 1. 1989, s. 113-157.
• [14] LOWRY B., LEE D., HEBANT C. The origin of land plants: a new look at an old problem. Taxon. 1980, 29: 183-197.
• [15] GRANT R.H., HEISLER G.M., LAFAYETTE W. Ultraviolet radiation in urban ecosystems. Urban Ecosystems. 2000, 4: 193-229.
• [16] GRANT R.H., HEISLER G.M. Multi-waveband Solar Irradiance on Tree-shaded Vertical and Horizontal Surfaces: Cloud-free and Partly Cloudy Skies. Photochemistry and Photobiology. 2001, 73: 24-31.
• [17] BROWN M.J., PARKER G.G., POSNER N.E. A survey of ultraviolet-B radiation in forest. Journal of Ecology. 1994, 82: 843-854.
• [18] WEBB R. Solar Ultraviolet Radiation in Southeast England: The Case for Spectral Measurements. Photochemistry and Photobiology. 1991, 5: 789-794.
• [19] RYEOL H. et al. Modeling of Urban Trees Effects on Reducing Human Exposure to UV Radiation in Seoul, Korea. Urban Forestry & Urban Greening. 2014, 13: 785-792.
• [20] GRANT R.H., HEISLER G.M., GAO W. Conditions on erythemal UV-B exposure under tree canopies. 16th Biometeorology and Aerobiology Conference. American Meteorological Society, 2004.
• [21] CHIANUCCI F., CUTINI A. Digital hemispherical photography for estimating forest canopy properties: current controversies and opportunities. iForest. 2012, 5: 290-295.
• [22] JONCKHEERE I. et al. Review of methods for in situ leaf area index (LAI) determination. Part I. Theories, sensors and hemispherical photography. Agricultural and Forest Meteorology. 2004, 121: 19-35.
• [23] WEISS M. et al. Review of methods for in situ leaf area index (LAI) determination. Part II. Estimation of LAI, errors and sampling. Agricultural and Forest Meteorology. 2004, 121: 37-53.
• [24] FANG H. et al. An Overview of global Leaf Area Index (LAI): methods, products, validation, and applications. Reviews of Geophysics. 2019, 57: 739-799.
• [25] GROTTIA M. et al. An intensity, image-based method to estimate gap fraction, canopy openness and effective leaf area index from phase-shift terrestrial laser scanning. Agricultural and Forest Meteorology. 2020, 280: 107.
• [26] LAI-2200C Plant Canopy Analyzer Instruction Manual, LI-COR, Inc., 2023.
• [27] CASA R., UPRETIB D., PELOSIL F. Measurement and estimation of leaf area index (LAI) using commercial instruments and smartphone-based systems. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019, 275: 012006.
• [28] CAN_EYE V6.4.91 User Manual, INRA, 2017.
• [29] GONSAMO A., D’ODORICO P., PELLIKKA P. Measuring fractional forest canopy element cover and openness - definitions and methodologies revisited. Oikos. 2013, 122(9): 1283-1291.
• [30] MILLER J.B. An integral equation from phytology. Journal of the Australian Mathematical Society. 1963, 4: 397-402.
• [31] ANDERSSEN R.S., JACKETT D.R. Linear functionals of foliage angle density. Journal of the Australian Mathematical Society. 1984, 25(4): 431-442.
• [32] GATES D.J., WESTCOTT M. A direct derivation of Miller’s formula for average foliage density. Australian Journal of Botany. 1984, 32: 117-119.
• [33] MILLER J.B. The foliage density equation revisited. Journal of the Australian Mathematical Society. 1986, 27(4): 387-401.
• [34] CIE Standard General Sky Guide: Technical Report, 2015.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).