紫外线指数（UVI）是依据季节、太阳高度角、日照时数等相关因子及其不同的生物效应，结合不同的天气变化，确定得到的紫外辐射强度的综合参数，它是衡量某个地方正午前后到达地面的太阳光中，紫外辐射对人体可能造成损害的指标[1]。

紫外线指数的计算方法是在中午（约11:30-12:30）太阳光最强的一个小时中，测量400nm 以下不同波长的紫外线辐射强度，经过标准红斑作用光谱加权并换算成红斑有效辐照度后,除以25mW/m2（毫瓦/平方米）[2]。通常用0-15表示，分为５个等级。强度值1-2是低风险，3-5是中等风险，6-7是高风险，8-10是极高风险，10以上是极端风险[3-4]。

随着智能手机的普及，查阅实时的紫外线指数已经越来越方便了，利用紫外线指数可以算出当地紫外线的实时强度。那么能不能根据紫外线指数推算出所需要防晒产品SPF呢？例如文献[5]认为

UVI

防护措施

1-2

不需要采取防护措施。

3-5

可适当采取一些防护措施，如涂防晒霜。

6-7

外出时戴太阳帽，涂SPF15+的防晒霜。

8-10

外出时戴太阳帽，涂SPF15+的防晒霜。另外10-16时应尽量避免在阳光下活动。

10以上

尽可能不在室外活动，必须外出时要采取有效的防护措施，涂SPF30+的防晒霜。

这方面的内容不多，而且往往笼统含糊。以下是本文作者根据网上的公开资料[6-7]收集整理而得的内容，供读者参考。

根据《化妆品安全技术规范》（2015年版）的规定，SPF的定义为

涂抹防晒产品的皮肤产生红斑所需的最小红斑量

-------------------------------------------= SPF

未涂防晒产品的皮肤产生红斑所需的最小红斑量

最小红斑量是引起皮肤出现红斑所需要的紫外线照射最低剂量，单位为焦耳每平方米（J/㎡）。因为剂量=强度×时间（功=功率×时间），强度相同的时候剂量和时间成正比，所以剂量的单位也可以是秒（s）。

参考SPF的定义，规定

涂抹防晒产品的皮肤白天接受太阳照射的紫外线剂量

-----------------------------------------------= SPF   （59-1）

未涂防晒产品的皮肤白天接受太阳照射的最小红斑量

为了便于计算和讨论，以下将引入若干假设，这些假设的目的都是为了让（59-1）中的分子尽可能大，让分母尽可能小，从而得到一个尽可能大的SPF。

假设1：黄种人的皮肤接受太阳照射的最小红斑量是300J/㎡。

根据德国 DIN5050标准，典型的白种人（Fitzpatrick II型皮肤）的最小红斑量是 250 J/㎡[7]。和白种人比起来，黄种人的皮肤更不容易晒红，最小红斑量数值更大。由于没有找到黄种人的数值，所以就取欧洲人II型和III型皮肤的最小红斑量的平均值作为计算根据[8]。

下面推导紫外线指数和皮肤白天接受太阳照射的紫外线剂量的关系。根据世界气象组织及世界卫生组织的规定，一紫外线指数单位对应的照射强度为25mW/m2[2,9-10]，

即：照射强度=紫外线指数×25mW/㎡   （59-2）

一天不同时段的紫外线指数是不同的，紫外线指数是中午太阳光最强的一个小时中的量度，其他时间段的紫外线强度显然要低一些。为了便于计算，假设白天其他时间段的紫外线强度和中午相同，即

假设2：紫外线指数在一天中保持不变。

∵剂量=强度·照射时间

∴剂量=紫外线指数×25mW/㎡×照射时间  （59-3）

假设3：白天接受太阳照射的时间为10小时（36000秒）。

消费者不可能一直都接受阳光的照射，由于人经常处于运动状态，阳光的照射是断断续续的。将照射时间假设为10小时，一方面是让分子尽可能大，另一方面是便于换算。

∴剂量=紫外线指数×25mW/㎡×36000s

=紫外线指数×25W/㎡×36s

=紫外线指数×900J/㎡  （59-4）

将假设1和（59-4）代入（59-1）得：

紫外线指数×900J/㎡

-------------------- = SPF

300J/㎡

∴SPF=紫外线指数×3

假设每天照射太阳的时间不是10小时而是8小时，在计算SPF时应乘以0.8；照射时间是12小时，则应乘以1.2，以此类推。即照射时间为x小时，则

SPF=紫外线指数×0.3×x（59-5）

这就是根据紫外线指数推算所需要防晒产品SPF的理论公式，在实际应用中由于要考虑其他很多因素，所以防晒产品的SPF比计算得到的数值要高很多。

参考文献

[1]http://pcc.scqx.gov.cn/sn_aj/fwcp/zytq/bs-blog/-02552/

[2]https://www.esrl.noaa.gov/gmd/grad/neubrew/docs/UVindex.pdf

[3]https://www.who.int/uv/intersunprogramme/activities/uv_index/en/

[4]https://www.epa.gov/sunsafety/uv-index-scale-1

[5]http://www.cma.gov.cn/kppd/kppdrt/201706/t20170616_424036.html

[6]http://blog.sina.com.cn/s/blog_53782d21010005g7.html

[7]防晒化妆品SPF标识上限值设定为50+的国际法规趋势分析，姜宜凡，香料香精化妆品

[8]紫外线的作用光谱及其测量，王炳忠，太阳能

[9]紫外线知识讲座——紫外线指数及其预报，王炳忠，太阳能

[10]https://www.dermnetnz.org/topics/global-solar-ultraviolet-index/

往期回顾

 057-SPF乘以15分钟，对吗？

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