Medición de aerosoles espesor óptico de la atmósfera utilizando el globo de mano Sun fotómetro

Usando este protocolo podemos medir el espesor óptico del aerosol de la atmósfera utilizando el fotómetro de sol GLOBE de mano con una precisión que es aceptable para la comunidad científica atmosférica. La ventaja de esta técnica es que puede ser utilizada por todo el mundo, desde estudiantes de secundaria hasta estudiantes universitarios. El fotómetro de sol GLOBE es robusto y se puede utilizar en áreas remotas y de difícil acceso.

Los protocolos de espesor óptico de aerosol están claramente descritos aquí y son fáciles de seguir. Al tomar medidas AOT siempre es mejor trabajar en pares. Una demostración visual ayuda a entender la técnica de alinear el fotómetro del sol con el sol.

A la vista, active el GPS eligiendo la configuración del sensor en el menú del sensor y seleccione GPS. Una vez que el GPS ha adquirido suficientes satélites, se muestran los valores de latitud y longitud. A continuación, pulse para recopilar datos y pulse Guardar.

Si la temperatura exterior está por debajo de la temperatura ambiente, mantenga el fotómetro envuelto en espuma térmica cuando no esté en uso. Cuando tome medidas durante los calurosos meses de verano, mantenga el fotómetro a la sombra cuando no esté en uso. Compruebe si el fotómetro produce un voltaje estable de aproximadamente 0,03 voltios en interiores y entre un voltio y cinco voltios cuando se dirige la luz al detector.

Para registrar la temperatura del aire, gire el interruptor giratorio a T y registre la lectura de voltaje en el medidor de voltios. La multiplicación de la lectura de voltaje por 100 da la temperatura del aire en grados Celsius. A continuación, coloque el interruptor giratorio en el canal verde del fotómetro con una persona sentada en la silla y apoyando los brazos sobre la mesa.

Alinee el fotómetro solar de modo que la luz que pasa a través del agujero en el soporte superior produzca un punto de luz solar centrado sobre el punto de color en el soporte inferior. Haga que la segunda persona registre la lectura en el medidor de voltios, asegurándose de que la mancha solar es estable en el punto. Si la lectura de voltaje está fluctuando, registre el valor máximo.

Registre el tiempo en 30 segundos. Para obtener el voltaje oscuro, haga que la persona sentada mantenga el fotómetro del sol alineado al sol con una mano y luego cubra el agujero en el soporte superior con un dedo de la otra mano. Pida a la segunda persona que registre la lectura de voltaje.

A continuación, ajuste el interruptor giratorio al canal rojo y repita, grabando voltajes claros y oscuros. Obtenga cinco lecturas de voltaje para el canal verde y cinco lecturas de voltaje para el canal rojo. Mida de nuevo la temperatura del aire.

Observe las nubes cerca del sol y utilice el gráfico de nubes GLOBE para comprobar las características observadas. Las nubes de cirrus visibles son fáciles de observar debido a sus característicos hilos delgados. En un día aparentemente claro, si las nubes de cirrus no son visibles pero la lectura de voltaje de luz solar es inferior a 0,5 voltios, se recomienda inferir nubes de cirrus invisibles.

Para medir la humedad relativa, sostenga el higrómetro con un brazo extendido lejos del cuerpo. Déjalo en el aire durante unos tres minutos y luego toma primero la lectura de la bombilla seca, seguida de la lectura de la bombilla húmeda. Encuentre la diferencia en las dos lecturas y utilice la tabla de humedad relativa para establecer la humedad relativa.

A continuación, utilice un barómetro para medir y registrar la presión atmosférica. Calcule el espesor óptico del aerosol conectando los valores medidos y las constantes en la ecuación AOT. Los valores promedio mensuales de AOT medidos en la Universidad Xavier de Luisiana durante el período de 12 meses indican picos AOT en febrero y mayo.

La variación estacional del AOT en el sitio de la Universidad Xavier de Luisiana clasifica diciembre, enero y febrero como invierno. Marzo, abril y mayo como primavera. Junio, julio y agosto como verano.

septiembre, octubre y noviembre como otoño. Basado en la extrapolación, AOT para cuatro longitudes de onda, 667 nanómetros, 551 nanómetros, 532 nanómetros y 490 nanómetros, en el sitio de la Universidad Xavier de Luisiana se comparó con los datos de la estación AERONET. Las flechas muestran los picos AOT en febrero y en mayo para ambos sitios.

La fiabilidad de los fotómetros solares GLOBE se comprobó comparando dos instrumentos calibrados de forma independiente entre sí. El acuerdo entre los dos fotómetros solares es más fuerte para el canal rojo de 505 nanómetros que el canal verde de 625 nanómetros. Esta diferencia se debe a que el LED rojo tiene una mayor sensibilidad a la temperatura que el LED verde.

La variación diaria de AOT fue entre 0.265 por la mañana y 0.06 por la noche para el canal rojo que corresponde a aproximadamente 77% de variación. Los datos muestran un pico a las 9:00 a.m. de 0.265 y otro pico a las 3:00 p.m.

de 0,182 para el canal rojo. El canal verde mostró picos similares. Lo más importante a recordar es que estas medidas no funcionan cuando el sol está oscurecido por las nubes de cirrus.

La presencia de nubes cirrus puede dar lugar a valores falsos para AOT. El siguiente paso lógico después de esto es utilizar el fotómetro de sol Calitoo con sus canales azul, verde y rojo para validar el fotómetro de sol GLOBE y utilizar ambos instrumentos en los sitios de AERONET. En la actualidad hay más de 400 estaciones de monitoreo AERONET en todo el mundo, pero incluso estas no son suficientes para cubrir todo el planeta.

Nuestra esperanza es que los fotómetros solares portátiles GLOBE, utilizando los protocolos que se describen aquí, se puedan utilizar para cerrar las brechas que AERONET deja fuera.