UV index measurement and model agreement: uncertainties and limitations

En les últimes dècades, l'increment dels nivells de radiació solar ultraviolada (UVR) que arriba a la Terra (principalment degut a la disminució d'ozó estratosfèric) juntament amb l'augment detectat en malalties relacionades amb l'exposició a la UVR, ha portat a un gran volum d'investigacions sobre la radiació solar en aquesta banda i els seus efectes en els humans. L'índex ultraviolat (UVI), que ha estat adoptat internacionalment, va ser definit amb el propòsit d'informar al públic general sobre els riscos d'exposar el cos nu a la UVR i per tal d'enviar missatges preventius. L'UVI es va definir inicialment com el valor màxim diari. No obstant, el seu ús actual s'ha ampliat i té sentit referir-se a un valor instantani o a una evolució diària del valor d'UVI mesurat, modelitzat o predit. El valor concret d'UVI està afectat per la geometria Sol-Terra, els núvols, l'ozó, els aerosols, l'altitud i l'albedo superficial. Les mesures d'UVI d'alta qualitat són essencials com a referència i per estudiar tendències a llarg termini; es necessiten també tècniques acurades de modelització per tal d'entendre els factors que afecten la UVR, per predir l'UVI i com a control de qualitat de les mesures. És d'esperar que les mesures més acurades d'UVI s'obtinguin amb espectroradiòmetres. No obstant, com que els costs d'aquests dispositius són elevats, és més habitual trobar dades d'UVI de radiòmetres eritemàtics (de fet, la majoria de les xarxes d'UVI estan equipades amb aquest tipus de sensors). Els millors resultats en modelització s'obtenen amb models de transferència radiativa de dispersió múltiple quan es coneix bé la informació d'entrada. No obstant, habitualment no es coneix informació d'entrada, com per exemple les propietats òptiques dels aerosols, la qual cosa pot portar a importants incerteses en la modelització. Sovint, s'utilitzen models més simples per aplicacions com ara la predicció d'UVI o l'elaboració de mapes d'UVI, ja que aquests són més ràpids i requereixen menys paràmetres d'entrada. Tenint en compte aquest marc de treball, l'objectiu general d'aquest estudi és analitzar l'acord al qual es pot arribar entre la mesura i la modelització d'UVI per condicions de cel sense núvols. D'aquesta manera, en aquest estudi es presenten comparacions model-mesura per diferents tècniques de modelització, diferents opcions d'entrada i per mesures d'UVI tant de radiòmetres eritemàtics com d'espectroradiòmeters. Com a conclusió general, es pot afirmar que la comparació model-mesura és molt útil per detectar limitacions i estimar incerteses tant en les modelitzacions com en les mesures. Pel que fa a la modelització, les principals limitacions que s'han trobat és la falta de coneixement de la informació d'aerosols considerada com a entrada dels models. També, s'han trobat importants diferències entre l'ozó mesurat des de satèl·lit i des de la superfície terrestre, la qual cosa pot portar a diferències importants en l'UVI modelitzat. PTUV, una nova i simple parametrització pel càlcul ràpid d'UVI per condicions de cel serens, ha estat desenvolupada en base a càlculs de transferència radiativa. La parametrització mostra una bona execució tant respecte el model base com en comparació amb diverses mesures d'UVI. PTUV ha demostrat la seva utilitat per aplicacions particulars com ara l'estudi de l'evolució anual de l'UVI per un cert lloc (Girona) i la composició de mapes d'alta resolució de valors d'UVI típics per un territori concret (Catalunya). En relació a les mesures, es constata que és molt important saber la resposta espectral dels radiòmetres eritemàtics per tal d'evitar grans incerteses a la mesura d'UVI. Aquest instruments, si estan ben caracteritzats, mostren una bona comparació amb els espectroradiòmetres d'alta qualitat en la mesura d'UVI. Les qüestions més importants respecte les mesures són la calibració i estabilitat a llarg termini. També, s'ha observat un efecte de temperatura en el PTFE, un material utilitzat en els difusors en alguns instruments, cosa que potencialment podria tenir implicacions importants en el camp experimental. Finalment, i pel que fa a les comparacions model-mesura, el millor acord s'ha trobat quan es consideren mesures d'UVI d'espectroradiòmetres d'alta qualitat i s'usen models de transferència radiativa que consideren les millors dades disponibles pel que fa als paràmetres òptics d'ozó i aerosols i els seus canvis en el temps. D'aquesta manera, l'acord pot ser tan alt dins un 0.1º% en UVI, i típicament entre menys d'un 3%. Aquest acord es veu altament deteriorat si s'ignora la informació d'aerosols i depèn de manera important del valor d'albedo de dispersió simple dels aerosols. Altres dades d'entrada del model, com ara l'albedo superficial i els perfils d'ozó i temperatura introdueixen una incertesa menor en els resultats de modelització.

Visual efficiency detection index : a new composite measure of visual search

Visual search is an important component of our interaction with our surroundings, allowing us to successfully identify external cues that impact our spatial navigation. Previous research has established fixation duration, fixation count, saccade velocity, and saccade amplitude as important indices of visual search. We examined the Visual Efficiency Detection Index (VEDI) comprising multiple aspects of visual search performance into a single measure of global visual performance. Forty participants, 10 adults ages 22-48, and children ages 6, 8, and 10, completed tests of working memory and visual search in response to stimuli relevant to pedestrian decision making. Results indicated VEDI statistically relates to established indices of visual search in relation to their interpretability for human performance. The VEDI was also sensitive to developmental differences in visual search performance, suggesting insight to its utility in the developmental psychological literature.

Efficacy of the Speech Intelligibility Index as an intervention tool with pediatric cancer patients

This study evaluates the Speech Intelligibility Index (SII) as a tool to describe hearing loss and predict when hearing aids would be appropriate for pediatric oncology patients who have received or are currently receiving cisplatin. The efficacy of the SII is compared to the Brock grade which is commonly used for patients with ototoxic hearing loss secondary to cisplatin treatment. The SII is a discrete measure that precisely reflects the patient’s functional hearing status and is highly correlated with the need for audiologic intervention.

The relationship among perceived hearing handicap, pure-tone average, and articulation index for an elderly population

This paper reviews a study to determine the relationship between a self-perceived hearing handicap index, pure-tone average and Articulation Index scores in an elderly population.

The effects of hearing aid gain on speech perception and the articulation index

This paper discusses a study to determine if changes in aided articulation indices predict changes in aided speech perception ability.

Correlation of the articulation index to the MTS test under different listening conditions

This paper reviews a study to determine the relation between the aided articulation index and the aided speech recognition scores obtained with the Monosyllable, Trochee and Spondee (MTS) Test, when administered to hearing-impaired children.

Validating the Mainstream Success Index

This paper seeks to evaluate and validate the efficiency of the Mainstream Success Index.

Development of a simple index to predict benefit and satisfaction from amplification

The purpose of this study was to evaluate the use of non-audiological patient-based variables; amount of bother, importance of improved hearing, and expectations, as reliable predictors of benefit and satisfaction from amplification. Study findings were then used to develop two initial prognostic indices.

Construction of a historical Water Pollution Index for the Mersey Basin

The Mersey Basin has been significantly polluted for over 200 years. However, there is a lack of quantitative historical water quality data as effective water quality monitoring and data recording only began 30-40 years ago. This paper assesses water pollution in the Mersey Basin using a Water Pollution Index constructed from social and economic data. Methodology, output and the difficulties involved with validation are discussed. With the limited data input available the index approximately reproduces historical water quality. The paper illustrates how historical studies of environmental water quality may provide valuable identification of factors responsible for pollution and a marker set for contemporary and future water quality issues in the context of the past. This is an issue of growing research interest.