Medição de aerossóis de espessura óptica da atmosfera usando o GLOBE portátil Sun Photometer

Usando este protocolo podemos medir a espessura óptica do aerossol da atmosfera usando o fotômetro solar GLOBE portátil com uma precisão que é aceitável para a comunidade científica atmosférica. A vantagem dessa técnica é que ela pode ser usada por todos, desde estudantes do ensino médio até estudantes universitários. O fotômetro solar GLOBE é robusto e pode ser usado em áreas remotas e de difícil acesso.

Os protocolos de espessura óptica do aerossol são claramente delineados aqui e fáceis de seguir. Ao tomar medidas AOT é sempre melhor trabalhar em pares. Uma demonstração visual ajuda a entender a técnica de alinhar o fofurômetro solar com o sol.

À vista, ative o GPS escolhendo a configuração do sensor no menu do sensor e selecione GPS. Uma vez que o GPS tenha adquirido satélites suficientes, valores de latitude e longitude são exibidos. Em seguida, pressione coletar dados e pressionar salvar.

Se a temperatura externa estiver mais de cinco graus abaixo da temperatura ambiente, mantenha o fotômetro solar envolto em espuma térmica quando não estiver em uso. Ao tomar medidas durante os meses quentes de verão, mantenha o fotômetro solar à sombra quando não estiver em uso. Verifique se o fotômetro solar produz uma tensão estável de cerca de 0,03 volts dentro de casa e entre um volt e cinco volts quando a luz é direcionada no detector.

Para registrar a temperatura do ar, gire o interruptor rotativo para T e regissou a leitura da tensão no medidor volt. Multiplicar a leitura de tensão por 100 dá a temperatura do ar em graus Celsius. Em seguida, coloque o interruptor rotativo para o canal verde do fotômetro solar com uma pessoa sentada na cadeira e descansando os braços sobre a mesa.

Alinhe o fotômetro solar de modo que a luz que passa pelo orifício no suporte superior produza um ponto de luz solar centrado sobre o ponto colorido no suporte inferior. Faça com que a segunda pessoa grave a leitura no medidor volt, certificando-se de que a mancha solar está estável no ponto. Se a leitura de tensão estiver flutuando, regissuça o valor máximo.

Regissua o tempo em 30 segundos. Para obter a tensão escura, que a pessoa sentada mantenha o fotômetro solar alinhado ao sol com uma mão e cubra o orifício no suporte superior com um dedo da outra mão. Que a segunda pessoa grave a leitura da tensão.

Em seguida, defina o interruptor rotativo para o canal vermelho e repita, gravando luz e tensões escuras. Obtenha cinco leituras de tensão para o canal verde e cinco leituras de tensão para o canal vermelho. Meça novamente a temperatura do ar.

Observe as nuvens próximas ao sol e use o gráfico de nuvens GLOBE para verificar as características observadas. Nuvens de cirrus visíveis são fáceis de observar devido às suas características finas fios de wispy. Em um dia aparentemente claro, se as nuvens cirrus não são visíveis, mas a leitura de tensão da luz solar é inferior a 0,5 volts, é recomendável inferir nuvens de cirrus invisíveis.

Para medir a umidade relativa, segure o higrômetro com um braço estendido longe do corpo. Deixe-o no ar por cerca de três minutos e, em seguida, pegue a leitura da lâmpada seca primeiro, seguido pela leitura da lâmpada molhada. Encontre a diferença nas duas leituras e use o gráfico de umidade relativa para estabelecer a umidade relativa do ar.

Em seguida, use um barômetro para medir e registrar a pressão atmosférica. Calcule a espessura óptica do aerossol conectando os valores medidos e as constantes na equação AOT. Os valores médios mensais da AOT medidos na Universidade Xavier da Louisiana durante o período de 12 meses indicam picos aoT em fevereiro e maio.

A variação sazonal do AOT no site da Universidade Xavier da Louisiana classifica dezembro, janeiro e fevereiro como inverno. Março, abril e maio como primavera. Junho, julho e agosto como verão.

Setembro, outubro e novembro como outono. Baseado na extrapolação, AOT para quatro comprimentos de onda, 667 nanômetros, 551 nanômetros, 532 nanômetros e 490 nanômetros, no local da Universidade Xavier da Louisiana foi comparado com os dados na estação AERONET. As setas mostram os picos aoT em fevereiro e em maio para ambos os locais.

A confiabilidade dos fotômetros solares do GLOBO foi verificada comparando dois instrumentos calibrados independentemente entre si. O acordo entre os dois fotômetros solares é mais forte para o canal vermelho de 505 nanômetros do que o canal verde de 625 nanômetros. Essa diferença ocorre porque o LED vermelho tem maior sensibilidade à temperatura do que o LED verde.

A variação diária da AOT foi entre 0,265 pela manhã e 0,06 à noite para o canal vermelho que corresponde a uma variação de cerca de 77%. Os dados mostram um pico às 9:00 da .m. de 0,265 e outro pico às 15:00.m.

de 0,182 para o canal vermelho. O canal verde mostrou picos semelhantes. O mais importante a se lembrar é que essas medidas não funcionam quando o sol é obscurecido por nuvens cirrus.

A presença de nuvens cirrus pode resultar em falsos valores para aot. O próximo passo lógico depois disso é usar o fofurômetro sol calitoo com seus canais azul, verde e vermelho para validar o fotômetro solar GLOBE e usar ambos os instrumentos nos sites da AERONET. Atualmente existem mais de 400 estações de monitoramento AERONET em todo o mundo, mas mesmo estas não são suficientes para cobrir todo o planeta.

Nossa esperança é que os fotômetros solares portáteis do GLOBO, usando os protocolos descritos aqui, possam ser usados para preencher as lacunas deixadas de fora pela AERONET.