陰天也會曬傷，
為什麼？
「今天陰天又涼爽，應該沒事」——這樣想著在外面待了一整天，到了晚上皮膚卻火辣辣的。這種每個人都曾有過的失算，其實有明確的原因。造成曬傷的紫外線，跟看得見的光、跟熱，都是不同的東西。
秋天的運動會。天空整天都是薄薄的陰雲，陽光柔和，風也涼爽。就算待在陽光下，既不刺眼也不覺得熱。「這樣應該不用擦防曬吧」，於是什麼都沒擦，就這樣在觀眾席上待了一整天。
當晚洗澡時，手臂一碰到水就刺痛，讓人嚇了一跳。照鏡子一看，臉和脖子都微微泛紅。明明幾乎沒感覺到陽光曬在身上。
其實，皮膚感受到的「熱」和造成曬傷的「紫外線」，根本是兩種完全不同的東西。就算天氣涼爽、就算是陰天，紫外線依然持續灑落。
原因只有兩個
雲層能有效遮擋看得見的光，所以四周會變暗、變涼。但造成曬傷的紫外線就不一樣了，據說薄雲能讓大約八成的紫外線穿透過去。「陰暗程度」並不是判斷紫外線強弱的指標。
紫外線很容易撞到空氣中的分子而向四面八方散射，因此不只是從太陽的方向，而是從整片天空降下來。所以就算待在陰影處，或太陽被雲遮住，紫外線量也不會歸零。
這兩點加在一起，就構成了開頭提到的「在涼爽的陰天不知不覺被曬得很徹底」的失算。接下來一項一項來看。
「熱」和「紫外線」，是不同的測量對象
太陽光其實是好幾種光混在一起的。有看得見的光（造成明亮的來源）、皮膚感受為熱的光（造成溫暖的來源），還有眼睛看不到、皮膚也感覺不到的紫外線。
麻煩的是，這三種光對雲層的反應完全不同。造成熱感和可見光的部分，會被雲層大幅削弱，所以陰天顯得又暗又涼。但紫外線波長短，就算是薄雲，大部分也能穿透過來。也就是說，陰天正好是「熱感偵測器」會鬆懈的條件。
而且氣溫也靠不住。決定紫外線強弱的主要因素是太陽的仰角（也就是季節和時刻），據說氣溫幾乎沒有關係。在日本，紫外線的高峰期是5月到8月，就算是還不熱的5月晴天，紫外線強度也接近盛夏的程度。
就算是晴天，抵達地面的紫外線中，大約有一半是「來自整片天空的散射成分」。陽傘雖然能擋住太陽直射的光，但幾乎擋不住從天空散射過來的部分。正確的理解是：躲進陰影後紫外線量大約會減半——並不是歸零。在沙灘或雪地上，還會加上地面反射回來的紫外線（據說新雪能反射八成的紫外線，這正是冬天在滑雪場臉會曬傷的原因）。
那麼，該怎麼辦才好？
對策的思路其實很簡單。不是靠「熱不熱」來判斷，而是看「是不是太陽仰角高的季節、時段」。在日本，5～8月，以及上午10點到下午2點左右，是紫外線的高峰期。符合這些條件的日子如果要長時間外出，據說就算是陰天或涼爽的天氣，也該戴帽子、穿長袖、擦防曬。搭配天氣預報一起確認氣象廳每天發布的「UV指數」（表示紫外線強度的指標），是最可靠的方法。
總結
陰天也會曬傷，原因有兩個。①紫外線跟可見光或熱不同，能穿透薄雲的大約八成。②紫外線也會以整片天空的散射形式降下，所以待在陰影或陰天下也不會歸零。皮膚「熱不熱、刺不刺眼」的感覺器官，對紫外線根本沒有反應。
曬傷取決於「太陽的仰角」，而不是「熱不熱」。
涼爽的陰天，正是最容易鬆懈的時候。
「波長越短的光，越容易被空氣分子散射」——紫外線之所以會從整片天空灑落，其實跟天空是藍色的原理是同一套物理。詳細內容請參考這篇文章。
另外，陰天的戶外雖然感覺昏暗，但亮度其實大約是室內的20倍。眼睛為什麼察覺不到這個差距，可以參考明亮的房間和外面的陽光，為什麼感覺差不多亮？這篇文章。
- 把顏色深的色紙或報紙，放在陽光充足的窗邊
- 在上面放硬幣或迴紋針之類形狀清楚的物品，放置數天到一週不動
- 拿開物品，比較被蓋住的部分和被光照到的部分，顏色有什麼差異
被照到的部分顏色會褪去，硬幣的形狀則會清楚地留下來。造成褪色的元兇，正是會破壞紙張色素的紫外線。就算是連續陰天的一週，也能發現顏色出現差異，藉此親眼確認「陰天紫外線依然存在」這件事。
想知道更多 ― 用詞、公式與教科書的關聯從國中理科到大學專業科目，會明確標示是哪個程度的內容
- 國中國中理科會學到的範圍
- 高中高中「基礎物理」「基礎生物」會學到的範圍
- 高中＋高中「物理」的進階內容，或教科書專欄等級的內容
- 大學高中不會教，屬於大學專業科目（光生物學・大氣科學）的內容
- 研究連大學都還沒當作「定論」教授，是研究者目前正在探討的內容
國中用詞：這種光是有名字和種類的
- 紫外線（UV）：波長比看得見的紫光更短的光。依波長可分為UV-A、UV-B、UV-C。
- UV-B：造成皮膚泛紅曬傷（sunburn）的主因。大部分會被臭氧層吸收，只有一部分能抵達地面。
- UV-A：波長比UV-B長，量也比較多。能深入皮膚，據說與慢慢累積的傷害（皺紋・鬆弛）有關。也能穿透窗戶玻璃。
- UV-C：波長最短、能量最強，但幾乎全被大氣吸收，不會抵達地面。
- UV指數：以0～11+表示地面紫外線強度的國際指標。氣象廳每天都會發布預報。
- SPF・PA：防曬產品效果的標示。SPF是防護UV-B的參考值，PA則是防護UV-A的參考值。
國中高中用公式驗證：用數字比較陰天、陰影與防曬
把晴天直射紫外線的強度定為100，來比較各種條件。
| 用符號表示 | I ＝ I₀ × T ／ t ＝ t₀ × SPF |
| 用文字表示 | 抵達地面的紫外線 ＝ 晴天的紫外線 × 雲層的穿透比例（透過率）。擦防曬後皮膚開始泛紅所需的時間 ＝ 素肌泛紅所需時間 × SPF |
| 公式的由來 | 第一條來自「透過率」的概念，也就是光通過雲層時只有一定比例會穿透。第二條則來自SPF的定義，也就是「擦了防曬和素肌相比，皮膚泛紅所需紫外線量的比例」。 |
| 符號 | 意義與單位 |
|---|---|
| I₀ | 晴天的紫外線強度（此處設為100） |
| T | 雲層或陰影讓紫外線穿透的比例（0～1） |
| t₀ | 素肌開始泛紅所需的時間（分鐘） |
| 薄雲（據說穿透約八成） | 100 × 0.8 ＝ 80 |
| 陰影（擋住直射，僅剩天空散射部分） | 100 × 0.5 ＝ 50 |
| 新雪的滑雪場（直射100＋雪面反射八成） | 100 ＋ 80 ＝ 180 |
「陰天80・陰影50」這兩個數字，跟晴天直射相比並沒有差到一個數量級。反過來說，雪面上的紫外線甚至可能超過晴天平地。冬季登山或春季滑雪時只有臉曬傷，就是這種加法造成的結果。
| 素肌開始泛紅所需時間（參考值） | 約20分鐘（依膚質・季節有很大差異） |
| 正確塗抹SPF30的理論值 | 20 × 30 ＝ 600（分鐘） |
| 換算成小時 | 600 ÷ 60 ＝ 10（小時） |
SPF是「能把泛紅所需時間延長幾倍」的倍率。不過這是依規定用量（其實比想像中多）均勻塗抹的理論值，實際上常常塗得不夠，加上流汗也會讓防曬掉落，因此建議每2～3小時補擦一次。比起數字大小，塗抹的量和補擦的頻率據說更重要。
高中高中＋為什麼紫外線會從「整片天空」降下
高中光的波長不同，被空氣分子散射的難易度（散射）也差很多。波長越短，散射就越劇烈，紫外線的波長比任何一種看得見的顏色都短，因此在大氣中會大幅散射開來。
高中＋這種「波長越短散射越強」的性質，稱為瑞利散射（散射強度與波長的四次方成反比），跟天空看起來是藍色的原理（藍光散射到整片天空）完全是同一套法則。紫外線比藍光散射得更厲害，所以整片天空本身，就處於「用看不見的紫外線隱隱發光」的狀態。連陰影中都會照到的散射成分，其真面目就是這個。
大學曬傷的生物學：光如何傷害DNA
UV-B的能量會被皮膚細胞的DNA直接吸收，使相鄰的鹼基錯誤地結合在一起（其代表性的損傷稱為嘧啶二聚體）。細胞裡有修復酵素，大部分損傷都能修復，但如果照射量過多就會來不及修復，據說會導致發炎（泛紅曬傷），長期下來還可能累積突變。皮膚變黑，是身體增加色素（黑色素）以保護DNA免受紫外線傷害的防禦反應。防曬產品的成分，則是靠吸收紫外線的分子，或是能反射・散射光線的微粒子，在皮膚表面先擋下這波攻擊。
研究目前還沒有定論的部分
紫外線與健康之間的關係，仍存在無法簡單斷言「不曬就好」的複雜之處。
- 「該曬多少才是最理想」尚無定論。 紫外線一方面是傷害皮膚的來源，另一方面身體也需要靠它來合成維生素D。所需的量會因緯度、季節、膚色而有很大差異，也有研究指出「防護過度」會導致維生素D不足，如何量化出最佳平衡，仍是持續進行中的課題。
- 臭氧層的恢復與紫外線長期變化的監測仍在持續。 雖然國際性的管制讓臭氧層呈現恢復趨勢，但受氣候變遷交互影響，各地紫外線量未來會如何變化，觀測與預測研究仍在進行中。
- 防曬成分對環境影響的評估正在進行中。 有報告指出部分紫外線吸收劑可能影響珊瑚等海洋生物，有些地區也出現限制特定成分使用的動向。影響程度的量化評估，以及替代成分的開發，是目前的研究主題。
也就是說，這篇文章的內容，也只是「目前已知範圍內的說明」。如何與看不見的光相處，是一個橫跨物理學、生物學與環境科學，至今仍在持續進行中的問題。
與教科書的關聯（依程度分類）
| 程度 | 科目・單元 | 對應本文哪個部分 |
|---|---|---|
| 國中 | 理科・光的性質 | 看得見的光與看不見的光，被雲遮擋方式的差異 |
| 高中 | 基礎物理・波的性質，基礎生物・身體的機制 | 波長與散射，黑色素的防禦作用 |
| 高中＋ | 物理・光的散射（進階內容） | 波長越短散射越強＝與天空呈藍色同一法則 |
| 大學 | 光生物學・大氣科學 | DNA損傷與修復，臭氧層與紫外線的關係 |
| 研究 | 公共衛生・環境科學（未解決） | 與維生素D的最佳平衡，防曬產品的環境影響 |
| ― | 與生活的關聯 | UV指數的運用，SPF的判讀方式，雪面・陰影的注意事項 |
- 日本氣象廳（気象庁）「紫外線的性質」「什麼是UV指數」（雲層透過率、散射光比例、雪面反射、依季節・時刻的變化）。
- 世界衛生組織（WHO）Global Solar UV Index: A Practical Guide（UV指數的定義與防護參考標準）。
- 日本環境省（環境省）「紫外線環境保健手冊」（UV-A/B/C的性質、SPF・PA的意義、防曬產品的使用方式）。
- 光生物學的標準教科書・綜述文獻（嘧啶二聚體的形成與DNA修復、黑色素的光防護作用）。
- Downs, C. A. et al., Toxicopathological effects of the sunscreen UV filter oxybenzone, Archives of Environmental Contamination and Toxicology 70, 2016（紫外線吸收劑對珊瑚影響的報告）。
※本文為一般大眾取向的科學解說。文中數值僅為幫助理解原理的參考・概算值。若皮膚症狀嚴重或持續不退，建議就醫諮詢皮膚科。防曬產品的選擇與使用方式，請依照產品說明與專業人士的建議。