使用总辐照度计算UV指数

Question

我正在使用pvlib来计算表面的漫反射和直接入射太阳辐射，效果很好。在计算入射到地面的短波总辐射时，我考虑了云、反照率、海冰等因素。

....
transmittance = (1.0 - cloud_covers) * 0.75
# irrads is a DataFrame containing ghi, dni, dhi

irrads = pvlib.irradiance.liujordan(solpos['apparent_zenith'].to_numpy(), transmittance, am_abs_array)

total_irrad = pvlib.irradiance.get_total_irradiance(surface_tilt,
                                                    surface_azimuth,
                                                    apparent_zenith,
                                                    azimuth,
                                                    irrads['dni'],
                                                    irrads['ghi'],
                                                    irrads['dhi'],
                                                    albedo=albedo)
sw_dr = total_irrad['poa_direct']
sw_df = total_irrad['poa_diffuse']

现在，使用直接(sw_dr)和漫反射(sw_df)短波辐射，我想通过以下方法计算UV指数: 1)通过乘以太阳光谱来计算入射太阳辐射的光谱分布2)仅考虑280-400 nm波长(sw_dr_λ_280-400)中的辐射贡献。

在标准太阳光谱ASTM E-490 AM0 (Shanmugam and Ahn, 2007)下，每个波长间隔dλ对直接和漫反射短波辐射的贡献是由其太阳能量加权的，该标准太阳光谱可以在200-4000 nm波长的ASTM中以表格的形式获得。我的理解是，这给了我直接和漫反射短波辐射作为波长的函数在10纳米的间隔。为了计算紫外线指数，我使用了方程式here

uvi = np.sum(sw_dr_λ_280_400*erythema_spectrum_λ) * 40.0

其中erythema_spectrum是红斑效应的每个波长带(10 nm)的权重。

当我使用这种方法计算UVI值时，值太高了，我想知道我的方法是否有缺陷，或者我在这里做错了什么。还有没有人用pvlib计算过UVI？

我很感谢你的帮助。干杯，Trond

更新:我修复了上面的函数，使其更加正确。当我计算1月15日北纬30度(0-360E)以北的UVI时，我得到的平均UVI为14，但最大值为264。它看起来是这样的：

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更新2:基于@Cliff H下面的评论，我将我的值除以25。新值在UVI的范围内，因此这似乎是正确的。请参见2015年6月UVI的绘图。

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Answer 1

我没有意识到概念上的错误。当你积分光谱直接辐照度时，你得到了什么？我希望能恢复sw_dr宽带的价值。一些需要检查的东西。计算uvi的代码行看起来很奇怪。来自total_irrad的sw_dr是一个系列，sw_dr(λ280:400)表明sw_dr是一个函数。