世界のハンドヘルド太陽光度計を用いた大気中のエアロゾル光学的厚さの測定

このプロトコルを使用して、大気科学コミュニティに許容される精度でハンドヘルドGLOBE太陽光計を使用して大気のエアロゾル光学厚さを測定することができます。この技術の利点は、高校生から大学生まで誰でも利用できることです。地球儀太陽の光計は強く、遠隔およびアクセスしにくい区域で使用することができる。

エアロゾル光学厚さプロトコルは、ここに明確に概説され、従うのは簡単です。AOT測定を行う場合は、常にペアで作業するのが最善です。視覚的なデモンストレーションは、太陽の光量計を太陽と整列させる技術を理解するのに役立ちます。

視界で、センサーメニューからセンサー設定を選択してGPSを有効にし、GPSを選択します。GPSが十分な衛星を取得すると、緯度と経度の値が表示されます。次に、データ収集を押して保存を押します。

外気温が室温より5度以上低い場合は、使用しないときに太陽光計を火泡で包んでください。暑い夏の間に測定を行うときは、使用しないときには、太陽光量計を日陰に保ちます。太陽光計が検出器に光を向けると、屋内で約0.03ボルトの安定した電圧を生成するかどうか、および1ボルトと5ボルトの間で安定した電圧を生成する場合を確認します。

空気温度を記録するには、ロータリースイッチをTに回し、電圧測定値を電圧計に記録します。電圧読み取り値に 100 を掛けると、気温は摂氏度で表されます。次に、ロータリースイッチを太陽光メーターの緑色のチャネルに設定し、一人が椅子に座り、テーブルの上に腕を置きます。

上部ブラケットの穴を通過する光が、下部ブラケットの色付きのドットの上に向かって太陽光スポットを生成するように、太陽光計を整列させます。2人目の人にボルトメーターの読み取りを記録してもらい、太陽のスポットがドット上で安定していることを確認します。電圧読み取りが変動している場合は、最大値を記録します。

30 秒以内に時間を記録します。暗い電圧を得るために、座っている人に太陽光メーターを片手で太陽に合わせておき、もう一方の手から指で上部ブラケットの穴を覆うようにします。2人目の人に電圧読み取りを記録してもらいます。

次に、ロータリースイッチを赤チャンネルに設定し、光と暗い電圧を記録して繰り返します。緑色のチャンネルに対して5つの電圧測定値を取得し、赤色チャンネルの電圧測定値を5つ取得します。再び気温を測定します。

太陽の近くの雲を観察し、GLOBE雲チャートを使用して、観測されたフィーチャをチェックします。目に見える巻雲は、その特徴的な薄いウィスピーストランドのために観察しやすいです。明らかに晴れた日には、巻雲が見えないが、太陽光電圧の読み取り値が0.5ボルト未満である場合は、目に見えない巻雲を推測することをお勧めします。

相対湿度を測定するには、腕を体から離して延長して湿度計を保持します。約3分間空気中に置き、次に乾球の読み取りを取り、続いて湿球の読み取り値を取ります。2つの測定値の差を見つけ、相対湿度チャートを使用して相対湿度を確立します。

次に気圧計を使用して大気圧を測定し、記録します。測定値と定数をAOT方程式に差し込んで、エアロゾル光学厚さを計算します。12ヶ月間にルイジアナ州ザビエル大学で測定された月平均AOT値は、2月と5月のAOTピークを示しています。

ルイジアナ州ザビエル大学のサイトでのAOTの季節変動は、冬として12月、1月、2月を分類します。3月、4月、5月は春です。夏として6月、7月、8月。

秋として9月、10月、11月。外挿に基づいて、ルイジアナ大学の4つの波長、667ナノメートル、551ナノメートル、532ナノメートル、490ナノメートルのAOTを、AERONETステーションのデータと比較した。矢印は、両方のサイトの2月と5月にAOTのピークを示しています。

地球儀太陽光計の信頼性は、2つの独立して較正された機器を互いに比較することによって確認された。2つの太陽光計間の合意は625ナノメートルの緑チャネルより505ナノメートルの赤チャネルのために強い。この違いは、赤色LEDが緑色のLEDよりも温度に対する感度が高いためです。

AOTの毎日の変動は、午前0.265から夕方の0.06の間で、約77%の変動に対応する赤いチャネルでした。データは、0.265の9:00 a..m.でピークを示し、.mの3:00で別のピークを示しています。

の 0.182 の赤チャンネル。緑色のチャンネルは同様のピークを示した。覚えておくべきことは、太陽が巻き雲によって隠されている場合、これらの測定値が機能しないことです。

巻雲の存在は、AOT の偽の値をもたらすことができます。.この後の次の論理的なステップは、その青、緑、赤のチャネルとカリトゥー太陽光計を使用して、地球儀太陽光メーターを検証し、AERONETサイトに両方の機器を使用することです。現在、世界中に400以上のAERONET監視ステーションがありますが、これらでさえ地球全体をカバーするのに十分ではありません。

私たちの希望は、ここで説明するプロトコルを使用して、GLOBEハンドヘルド太陽光計を使用して、AERONETによって取り残されたギャップを埋めるために使用できることです。