מדידה של בעובי אירוסולים אופטיים של האטמוספירה באמצעות מחשב כף יד השמש פוטומטר

באמצעות פרוטוקול זה אנו יכולים למדוד את עובי אופטי תרסיס של האטמוספירה באמצעות פוטומטר השמש גלוב כף יד עם דיוק מקובל על קהילת המדע האטמוספרי. היתרון של טכניקה זו הוא שזה יכול לשמש את כולם מתלמידי תיכון לסטודנטים במכללה. פוטומטר השמש GLOBE הוא חזק ו ניתן להשתמש בו באזורים מרוחקים וקשיים לגישה.

פרוטוקולי העובי האופטי של תרסיס מתוארים בבירור כאן וקל לעקוב אחריהם. בעת לקיחת מדידות AOT זה תמיד הכי טוב לעבוד בזוגות. הדגמה חזותית מסייעת להבין את הטכניקה של יישור פוטומטר השמש עם השמש.

למראה, הפעל את ה- GPS על ידי בחירת הגדרת חיישן מתפריט החיישן ובחר GPS. לאחר GPS רכשה מספיק לוויינים, ערכי קו רוחב וקו אורך מוצגים. לאחר מכן, לחץ על איסוף נתונים ולחץ על שמור.

אם הטמפרטורה בחוץ היא יותר מחמש מעלות מתחת לטמפרטורת החדר, לשמור על פוטומטר השמש עטוף קצף תרמי כאשר לא בשימוש. בעת לקיחת מדידות במהלך חודשי הקיץ החמים, לשמור על פוטומטר השמש בצל כאשר אינו בשימוש. בדוק אם פוטומטר השמש מייצר מתח יציב של כ 0.03 וולט בתוך הבית ובין וולט אחד וחמישה וולט כאשר האור מופנה על הגלאי.

כדי לתעד את טמפרטורת האוויר, סובב את המתג הסיבובי ל- T והקליט את קריאת המתח על מד ה וולט. הכפלת קריאת המתח ב-100 נותנת את טמפרטורת האוויר במעלות צלזיוס. לאחר מכן, הגדר את המתג הסיבובי לתעלה הירוקה של פוטומטר השמש כשאדם אחד יושב על הכיסא ומ מניח את זרועותיו על השולחן.

יישר את פוטומטר השמש כך שהאור העובר דרך החור שבכן העליון יפיק נקודת אור שמש המומרת מעל הנקודה הצבעונית שבכן התחתון. יש לאדם השני להקליט את הקריאה על מד וולט, לוודא את נקודת השמש יציבה על הנקודה. אם קריאת המתח משתנה, רשום את הערך המרבי.

תקליט את הזמן תוך 30 שניות. כדי להשיג את המתח הכהה, יש לאדם יושב לשמור על פוטומטר השמש מיושר לשמש ביד אחת ואז לכסות את החור על הכן העליון עם אצבע מהיד השנייה. תן לאדם השני לתעד את קריאת המתח.

לאחר מכן, הגדר את המתג הסיבובי לתעלה האדומה וחזור, הקלטת מתחים בהירים וכהים. השג חמש קריאות מתח לתעלה הירוקה וחמש קריאות מתח לתעלה האדומה. למדוד את טמפרטורת האוויר שוב.

שימו לב לעננים הסמוכים לשמש ולהשתמש בתרשים העננים של GLOBE כדי לבדוק את התכונות שנצפו. קל להתבונן בענני סירוס גלויים בגלל הגדילים הדקים האופייניים להם. ביום בהיר לכאורה, אם ענני cirrus אינם גלויים אך קריאת מתח אור השמש היא פחות מ 0.5 וולט, מומלץ להסיק ענני cirrus בלתי נראים.

כדי למדוד את הלחות היחסית, החזק את מד הלחות עם זרוע מורחבת הרחק מהגוף. השאירו אותו באוויר במשך כשלוש דקות ולאחר מכן לקחת את קריאת הנורה היבשה הראשונה, ואחריו קריאת הנורה הרטובה. מצא את ההבדל בשתי הקריאות ולהשתמש בתרשים הלחות היחסי כדי לקבוע את הלחות היחסית.

לאחר מכן, השתמש בברומטר כדי למדוד ולתקליט לחץ אטמוספרי. חשב את העובי האופטי של תרסיס על-ידי חיבור הערכים הנמדדים ואת הקבועים למשוואה AOT. ערכי AOT הממוצע החודשי שנמדדו באוניברסיטת חאווייר בלואיזיאנה במהלך 12 החודשים מצביעים על שיאי AOT בפברואר ומאי.

הווריאציה העונתית של ה-AOT באתר אוניברסיטת חאווייר בלואיזיאנה מסווגת את דצמבר, ינואר ופברואר כחורף. מרץ, אפריל ומיץ כאביב. יוני, יולי ואוגוסט כקיץ.

ספטמבר, אוקטובר ונובמבר כסתיו. בהתבסס על אקסטרפולציה, AOT לארבעה אורכי גל, 667 ננומטר, 551 ננומטר, 532 ננומטר ו-490 ננומטר, באתר אוניברסיטת חאווייר בלואיזיאנה הושווה לנתונים בתחנת AERONET. החצים מציגים את פסגות AOT בפברואר וגם במאי עבור שני האתרים.

האמינות של פוטומטר השמש של GLOBE נבדקה על ידי השוואת שני מכשירים מכוילים באופן עצמאי אחד נגד השני. ההסכם בין שני פוטומטרים השמש חזק יותר עבור ערוץ אדום 505 ננומטר מאשר הערוץ הירוק 625 ננומטר. הבדל זה הוא כי LED אדום יש רגישות חזקה יותר לטמפרטורה מאשר LED ירוק.

הווריאציה היומית של AOT הייתה בין 0.265 בבוקר ל-0.06 בערב לערוץ האדום התואם כ-77%. הנתונים מראים שיא בשעה 9:00 בבוקר.m של 0.265 ושיא נוסף בשעה 15:00.m.

של 0.182 עבור הערוץ האדום. הערוץ הירוק הראה פסגות דומות. הדבר החשוב ביותר שיש לזכור הוא כי מדידות אלה אינן פועלות כאשר השמש מוסתרת על ידי ענני cirrus.

נוכחותם של ענני cirrus יכולה לגרום לערכים כוזבים עבור AOT. השלב ההגיוני הבא אחרי זה הוא להשתמש פוטומטר השמש Calitoo עם ערוצי כחול, ירוק, ואדום שלה כדי לאמת את פוטומטר השמש גלוב ולהשתמש בשני המכשירים לתוך אתרי AERONET. כיום יש מעל 400 תחנות ניטור AERONET ברחבי העולם, אבל גם אלה אינם מספיקים כדי לכסות את כדור הארץ כולו.

תקוותנו היא כי פוטומטרים השמש כף יד גלוב, באמצעות הפרוטוקולים לתאר כאן, ניתן להשתמש כדי לגשר על הפערים שנותרו על ידי AERONET.