全球变化- 杨学祥工作室分享 http://blog.sciencenet.cn/u/杨学祥 吉林大学地球探测科学与技术学院退休教授,从事全球变化研究。

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把太阳搬进病房:太阳灯可以用于灭杀冠状病毒

已有 5682 次阅读 2020-2-9 19:02 |个人分类:科技创新|系统分类:论文交流| 冠状病毒, 紫外线, 太阳灯, 紫外线杀菌灯, 模拟自然

把太阳搬进病房:太阳灯可以用于灭杀冠状病毒

              杨学祥,杨冬红(吉林大学)


关键提示


      SARS事件、中东呼吸综合症和武汉新型冠状病毒症开始于冬季,高峰在春季,消失于夏季。这是因为冬季是全球一年中紫外线处于最低值,有利于病毒的繁殖和传播,夏季是全球一年中紫外线处于最高值,不利于病毒的繁殖和传播(见图1)。

      病房中最大的弱点是缺少紫外线,把太阳搬进病房,可以营造更好的治疗环境,有利于患者的治疗和康复。

      目前没有治疗武汉新型冠状病毒症的特效药,增强紫外线疗法就具有特殊意义。成败的关键在于细节,我们忽略了这一细节:增强紫外线杀毒,对于医患双方都有重要的治疗和防护作用。

      模拟太阳全光谱的灯,称其为太阳灯。一般较好的太阳灯可以达到90%的模拟度。

      由于太阳灯是模拟全光谱的太阳,所以人的眼睛切勿直看灯,会对人的眼睛造成损坏。

      由于太阳灯含有大量的UVB,大量的UVB会对人的皮肤造成损坏,所以切勿在灯下长时间的露出皮肤;以免发生皮肤灼伤。

       根据生物效应的不同,将紫外线按照波长划分为四个波段:


      UVA波段


      波长320~400nm,又称为长波黑斑效应紫外线 。它有很强的穿透力,可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料。日光中含有的长波紫外线 有超过98%能穿透臭氧层和云层到达地球表面,UVA可以直达 肌肤的真皮层,破坏弹性纤维和胶原蛋白纤维,将我们的皮肤晒黑。360nm波长的UVA紫外线符合昆虫类的趋光性反应曲线,可制作诱虫灯。300-420nm波长的UVA紫外线可透过完全截止可见光的特殊着色玻璃灯管,仅辐射出以365nm为中心的近紫外光,可用于矿石鉴定、舞台装饰、验钞等场所。


      UVB波段


      波长275~320nm,又称为中波红斑效应紫外线 。中等穿透力,它的波长较短的部分会被透明玻璃吸收,日光中含有的中波紫外线大部分被臭氧层所吸收,只有不足2%能到达地球表面,在夏天和午后会特别强烈。UVB紫外线对人体具有红斑作用,能促进体内矿物质代谢和维生素D的形成,但长期或过量照射会令皮肤晒黑,并引起红肿脱皮。紫外线保健灯、植物生长灯发出的就是使用特殊透紫玻璃(不透过254nm以下的光)和峰值在300nm附近的荧光粉制成。


      UVC波段


      波长200~275nm,又称为短波灭菌紫外线。它的穿透能力最弱,无法穿透大部分的透明玻璃及塑料。日光中含有的短波紫外线几乎被臭氧层完全吸收。短波紫外线对人体的伤害很大,短时间照射即可灼伤皮肤,长期或高强度照射还会造成皮肤癌。紫外线杀菌灯发出的就是UVC短波紫外线。


      UVD波段


      波长100~200nm,又称为真空紫外线。


      紫外线杀菌灯发出的就是UVC短波紫外线,短波紫外线对人体的伤害很大,只有在无人条件使用,一般一天只能消毒两次。

      病患每时每刻都在呼出病毒,定时杀毒无法满足需要。采用太阳灯杀毒是最好的补充,两者可以交替使用。


相关报道


      冬季感冒的高发,一般认为有三个原因。首先,冬季气候寒冷,人呆在室内的时间变长,从而增加人与人接触的概率。其次,冬季的空气比较干冷,在这种条件下病毒颗粒更容易存活,传播也更容易。最后,由于经济活动的增加,人群的迁徙比之前更加频繁,比如旅行,这也加重了流感病毒的传播扩散。

      对于流感的高发,目前学界还有另一种解释:冬季人们在室内的时间变长,从而人体维生素D水平降低,导致抗流感病毒的免疫力下降。

http://www.sohu.com/a/199603321_135814


      我们发现流感冬季高发的第五个原因:全球一年中紫外线处于最低值,有利于病毒的繁殖和传播。

      紫外线并非夏季的阳光所独有,而是每天都存在,只不过从每年的3月份开始,紫外线的量逐渐增加。数据显示,一年中,3月至4月紫外线已达盛夏的90%,5月至8月为全年度紫外线量的高峰期。即使在冬季,紫外线的量也有夏季的2/3(见图1)。

      紫外线指数是通过一组变化范围在0至15的数字来标示太阳光线中紫外线对人体皮肤可能损伤的程度,指数越高,紫外线对皮肤伤害的程度越大。公众应该学会通过看紫外线指数预报来防晒。”

      根据2002年新制定的紫外线指数标准,紫外线强度划分为弱、中等、强、很强和极强5个等级。紫外线指数在2以下, 人们可以放心安全地呆在户外;指数在3至6之间,人们外出时就该采取保护措施,比如,中午尽量寻找遮荫处,不要长时间暴露在阳光下;指数在8至11甚至11以上,如果还在户外,赶紧找个庇荫处躲起来,防晒服、防晒霜、遮阳帽和太阳镜, 一样都不能少。


  

图1 一年中紫外线量的变化(把7月的量作为1000来计算的相对值)


      我国的冬季为前一年12月到次年2月,是一年中紫外线最低值时期;在美国较冷的秋季,冬季和春季出现流感高峰,从10 月到次年 5 月,避开了紫外线夏季高峰。这说明,流感高峰与紫外线低值有关。


      SARS事件开始于冬季,高峰在春季


      SARS事件从2002年12月5日或6日开始至2003年7月13日,共历时约8个月。即爆发于紫外线冬季低值,消失于紫外线夏季高值。


  

图2  SARS2003年死亡率统计:5月进入峰值


      中东呼吸综合症爆发于冬季高潮在春季


      中东呼吸综合症(Middle East Respiratory Syndrome,MERS),又称新沙士、2012年新型冠状病毒(Novel coronavirus 2012)、2012年伦敦1号新型冠状病毒(Lodon1_novel CoV 2012),是一种2012年才发现的新型病毒,被认为和造成SARS的病毒相似,最早出现在中东。

  

图3 MERS病例发病数时间分布图

https://www.zhihu.com/question/23613952


      根据图3,中东呼吸综合症发现于2012年冬季,疫情高峰在2014年3-5月春季,在6-8月夏季紫外线峰值迅速消失。


     武汉新型冠状病毒爆发在2019-2020年冬季无黑子期


     2019年12月,武汉市部分医疗机构陆续出现不明原因肺炎病人。武汉市持续开展流感及相关疾病监测,发现病毒性肺炎病例27例,均诊断为病毒性肺炎/肺部感染。

http://blog.sciencenet.cn/blog-667021-1216189.html


       比利时布鲁塞尔的日地研究卓越中心的通讯专家Jan Janssens在整合了有关太阳的研究之后说:“太阳在2019年11月14日开始进入无黑子期,一直持续到了12月23日”,他在邮件中同时告诉《科学在线》(天文在线):“这个40多天的无黑子期是20多年里持续最长的一次。”

      一个新的太阳黑子区域的特写—在一连串四十天的“无黑子”期之后,也就是两个十一年的太阳黑子周期间的太阳活动最低时期之后,首次被观测到。太阳气象预报中心预测,SC25的活动周期预计在2024年达到巅峰,接着在2031年出现最小值。

      太阳在2019年11月14日开始进入无黑子期,一直持续到了12月23日,四十天的“无黑子”期与2019年12月开始的疫情完全重合。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1216447.html


      2019年11月14日至2019年12月23日,国家天文台在日面上没有观测到活动区,没有发生过C级及以上耀斑。预计2019年11月14日至2019年12月23日, 太阳黑子相对数平滑月均值为5.0。预计2019年11月11日至2020年1月19日, 太阳耀斑活动水平为以0-1级为主。

http://rwcc.bao.ac.cn:8002/solarweather/

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1215860.html


      太阳耀斑通常可分成A、B、C、M、X五个级别,每个级别又可划分10个等级。一般地球上观测到的弱耀斑是C级,M级是大耀斑,而X级则是极大耀斑。

      紫外线、X射线和伽玛射线以及高能粒子流可以杀灭病毒,对地球进行定期消毒。在太阳活动低值时期,紫外线、X射线和伽玛射线以及高能粒子流的强度变弱,有利于冠状病毒加快繁殖和传播,导致疫情的发生。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1216385.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1216469.html

 

     武汉新型冠状病毒爆发在2019-2020年冬季紫外线谷值时期,又恰逢太阳黑子低值年,这是此次疫情异常凶猛的原因。由于太阳黑子最低值已经过去,根据前两次疫情的统计规律,估计在春季疫情将进入高峰,夏季消失,秋冬季是否复出,取决于中国的调控力度。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1216983.html




https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1217766.html

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