Methodenartikel

Bau eine kompakte Low-Cost Strahlungsschild für Luft-Temperatur-Sensoren in ökologischer Feldstudien

DOI:

10.3791/58273

⸱

6. November 2018

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1U.S. Geological Survey, Southeast Climate Adaptation Science Center, 2Department of Applied Ecology, NC State University, 3Department of Entomology and Plant Pathology, NC State University

In diesem Artikel

Zusammenfassung

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Mit dem Aufkommen der kleinen, kostengünstigen Umwelt-Sensoren ist es jetzt möglich, Bereitstellung von High-Density-Netzwerke von Sensoren, hyper lokalisierte Temperaturschwankungen zu messen. Hier bieten wir eine detaillierte Methode für das Konstruieren einer kompakten Version von einem zuvor beschriebenen Brauch hergestellt Strahlungsschild für die Verwendung mit preiswerten Thermochrons.

Zusammenfassung

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Low-cost Temperatur-Sensoren werden zunehmend von Ökologen Klimaschwankungen zu beurteilen und ändern auf ökologisch relevanten Skalen verwendet. Zwar kostengünstig, wenn nicht mit richtigen solar Strahlungsabschirmung bereitgestellt werden die Beobachtungen von diesen Sensoren aufgezeichnet voreingenommen und ungenau. Hergestellten Strahlungsabschirmungen sind wirksam bei der Minimierung dieses Vorurteil, aber sind teuer im Vergleich zu den Kosten dieser Sensoren. Hier bieten wir eine detaillierte Methode für das Konstruieren einer kompakten Version von eine zuvor beschriebenen benutzerdefinierten fabrizierten Strahlungsschild, die genauer als andere veröffentlichten Abschirmungen Methoden, die versuchen, Schild-Größe oder Bau-Kosten zu minimieren. Die Methode erfordert sehr wenig Material: Wellpappe, Kunststoff-Folien, Aluminium Folie Klebeband und Kabelbinder. Eine 15 cm und zwei 10 cm Quadrate aus Wellpappe Kunststoff werden für jedes Schild verwendet. Nach dem Schneiden, scoring, taping und Heften der Blätter, bilden die 10 cm Quadrate unten zwei Schichten der Sonnenstrahlung zu schützen während der 15 cm im Quadrat die oberste Schicht bildet. Drei Blätter werden mit Kabelbinder zusammengehalten. Dieses kompakte solare Strahlungsschild kann ausgesetzt oder gegen eine Ebene Fläche gestellt werden. Vorsicht ist geboten, um sicherzustellen, dass die Abschirmung ist völlig parallel zum Boden zu verhindern, dass direkten Sonneneinstrahlung aus den Sensor erreicht, führen könnten, dass warme Verzerrungen in der Sonne ausgesetzten Seiten am Morgen und am Nachmittag bezogen auf das Original, größere erhöht Design. Auch so aufgezeichneten Temperaturunterschiede zwischen den kleineren, kompakten Schild und original Design waren klein (meine tagsüber Bias = 0,06 ° C). Baukosten sind weniger als die Hälfte des ursprünglichen Schild Designs und der neuen Design resultiert ein unauffälliger Instrument, das in vielen Bereich Ökologie Einstellungen vorteilhaft sein kann.

Einleitung

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Vor dem Hintergrund der anthropogenen globalen Erwärmung, gab es ein wachsendes Interesse an der Aufnahme der Lufttemperatur in einer Vielzahl von Einstellungen zu verstehen und vorherzusagen, dass ökologische Antworten zu Klima1,2,3ändern. Mit dem Aufkommen von kleinen, kostengünstigen Umweltdaten-Recordern (auch als Datenlogger, Thermochrons oder Hygrochrons bezeichnet), ist es nun möglich, Bereitstellung von High-Density-Netzwerke von Sensoren, hyper lokalisierte Temperaturschwankungen zu messen erhöhen Ökologen Fähigkeit, die Umgebungsbedingungen Umwelt von Organismen und....

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Protokoll

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1. Bau das Strahlungsschild

  1. Mit einem Messer, schneiden Sie die gewellten Kunststoffplatten in Quadrate (Abbildung 1A). Für jedes Schild werden eine 15 cm im Quadrat und zwei 10 cm Quadrate benötigt werden.
  2. Kürzungen für die oberste Schicht der kleinen Strahlungsschild (Abbildung 1 b; linkes Bild):
    1. Messen Sie auf dem Platz 15 cm 4 cm von einer Kante zu und zeichnen Sie eine Linie mit einem Bleistift. Verwenden Sie ein Lineal als Leitfaden, um entlang der Linie der Gäste. (Hierin bedeutet "scoring" mit einem Messer einen Schnitt zu machen, der durch nur eine Schicht aus Kunststoff W....

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Ergebnisse

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Repräsentative Ergebnisse mit Thermochrons ausgestattet mit dem neuen, kleineren Schild Design, das größere Schild Originaldesign und Thermochrons mit keine Strahlungsschild Abbildung 2 und Abbildung 3entnehmen. Diese Daten wurden an einem vollständig ausgesetzt ländlichen Ort in der Nähe von Raleigh, NC (35.728 ° N, 78.680 ° W), und wurden angebracht, um eine gut kalibrierten permanente Wetterstation, ausgesta.......

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Diskussion

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Die Genauigkeit und Wiederholbarkeit der Luft Temperaturmessungen hängen die Verwendung von einer entsprechenden solar Schild, der den Sensor aus der direkten und reflektierten Sonnenstrahlung schützt. Hier beschreiben wir den Bau des Schildes, das mehr kompakt in der Größe, weniger teuer, oder schneller zu konstruieren als ähnliche, zuvor beschriebenen Geräte6, ohne Einbußen bei der Genauigkeit. 94 % der erfassten Temperaturen für die Thermochrons ausgestattet mit kleiner Schild waren innerhalb v.......

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Offenlegungen

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Die Autoren haben nichts preisgeben.

Danksagungen

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Wir danken Emily Meineke für Beiträge zu den ursprünglichen Studiendesign und experimentieren. Wir danken Ryan Boyles zur Erleichterung des Zugangs zu den Studienzentren und Wetterstation Daten. Jaime Collazo, Steven Frank und Erica Henry vorhanden Datenlogger und Strahlungsabschirmungen. Zugriff auf die Website Studie wurde von der North Carolina State Klimabüro genehmigt. Jede Verwendung von Handel, Firma oder Produktnamen dient lediglich zu beschreibenden Zwecken und nicht die Billigung der US-Regierung.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Mehrzweck-AluminiumfolienbandNashua108767148 mm Breite
8" KabelbinderDTOLGEN86371NA
Wellpappe KunststoffplatteAutobahn Verkehr Versorgunghts18X24COROWWeißes Blatt 18"L x 24"W, 5er-Pack
Standard UniversalmesserNANANA
Standard SchereNANANA
Schwerlast-HeftgerätSwingline552277715NA

Referenzen

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  1. Bowker, R. G. Anurans, the group of terrestrial vertebrates most vulnerable to climate change: A case study with acoustic monitoring in the Iberian peninsula. Computational bioacoustics for assessing biodiversity. , 43(2007).
  2. Walther, G. -R., et al. Ecological responses to recent clim....

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Schlagwörter

Konstruktion eines Strahlungsschutzschildeskosteng nstige TemperatursensorenWellkunststoffplattenAluminiumfolienbandKabelbinder montageLufttemperaturmessungAbschirmung von Sonnenstrahlungkompaktes Schilddesignmikroklimatische Variation

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