Измерение аэрозолей оптической толщины атмосферы с помощью земного шара карманный Солнечный фотометр

Краткое содержание

Целью представленных здесь методов является измерение аэрозольной оптической толщины атмосферы. Солнечный фотометр указывается на солнце и наибольшее напряжение чтения, полученные на встроенный цифровой вольтметра записывается. Также выполняются атмосферные измерения, такие как барометрическое давление и относительная влажность.

Аннотация

Здесь мы описываем измерение толщины аэрозольного оптического толщи с помощью портативного солнечного фотометра земного шара. Аэрозоль оптической толщины (AOT) была измерена в университете Ксавье в Луизиане (XULA, 29,96 ° N, 90,11 ° W и 3 м над уровнем моря). Измерения проводились на двух различных длинами волн, 505 нм и 625 нм. Измерение AOT было сделано 6 раз в день (7 утра, 9 утра, 11 утра, солнечный полдень, 3 вечера и 5 вечера). Данные, приведенные в этой статье, являются среднемесячными значениями AOT, принятых в солнечный полдень. Во время каждого измерения времени; по крайней мере пять значений напряжения солнца v и темного напряжения v_темный взяты для каждого канала. Среднее значение для этих пяти измерений принимается в среднем за это время измерения. Другие метеорологические данные, такие как температура, поверхностное давление, количество осадков и относительная влажность, также измеряются в то же время. Весь протокол завершен в течение промежутка времени 10 – 15 мин. Затем измеренные значения AOT на 505 нм и 625 нм используются для экстраполяции значений AOT для длин волн 667 Нм, 551 Нм, 532 нм и 490 Нм. Измеренные и экстраполированные значения AOT были затем сравнены с значениями ближайшей станции аэонет на участке 6 Wave СНГ (АЭОНЕ, 28,87 ° N, 90,48 ° W и 33 м над уровнем моря), что примерно в 96 км к югу от XULA. В этом исследовании мы отслеживали ежегодные и ежедневные вариации AOT для 12-месячного периода с 2017 сентября по август 2018. Мы также сравнили данные AOT с двух самостоятельно калиброванных ГЛОБУСА на карманных солнечных фотометрах на сайте XULA. Данные свидетельствуют о том, что эти два документа находятся в отличном согласии.

Введение

Атмосферные аэрозоли представляют собой мельчайшие твердые и жидкие частицы (от субмикронных до миллиметровых размеров), взвешенных в воздухе. Некоторые аэрозоли производятся через человеческую деятельность, а другие производятся природными процессами^1,2,3,4. Аэрозоли в атмосфере уменьшают количество солнечной энергии, достигающей земной поверхности, путем рассеивания или поглощения света и теплового излучения от солнца. Количество аэрозолей в атмосфере значительно варьируется в зависимости от местоположения и времени. Есть сезонные и ежегод....

Протокол

1. операция фотометра

Примечание: Эти протоколы лучше всего делать два человека, работающих вместе. Один человек держит и выравнивает Солнечный фотометр в то время как второй человек записать измерений.

1. Измерьте долготу и широту для сайта с помощью GPS. На сайте, первым шагом является активация GPS, выбрав датчик настройки из меню датчика и выберите GPS. Как только GPS приобрел достаточное количество спутников, будут отображены значения широты и долготы. Как только значения отображаются, пресса собирает данные, а затем нажимайте Сохранить.
2. Убедитесь, что солнечный фотометр работает хорошо. Правильно отка....

Результаты

Глобус солнца фотометр измеряет AOT на λ = 505 нм и λ = 625 нм. Сайт АЭОНЕТ на участке 6 Wave СНГ измеряет AOT на 15 различных длинами волн. Для сравнения мы сосредоточились на этих 4 диапазонах длины участка АЭОНЕТ: 667 Нм, 551 Нм, 532 нм и 490 Нм. Чтобы сделать сравнение между двумя станциями, мы экстраполировать AOT на 667 Нм, 551 Нм, 532 нм и 490 Нм для сайта XULA. Это делается с использованием Ангстрема-коэффициентов сайта XULA. Для любого данного сайта и инструмента, оптической толщ.......

Обсуждение

Первым шагом в этом протоколе является определение сайта исследования. Это делается с помощью GPS, чтобы найти долготу и широту участка исследования. Значения долготы и широты имеют решающее значение при расчете AOT с помощью уравнения 1. Во время измерений, очень важно, чтобы солнечный фотометр указывал прямо и прочно на солнце. Крошечное отверстие в верхней кронштейне портативного солнечного фотометра уменьшает количество рассеянного света, достигающего СВЕТОДИОДНЫХ детекторов в солнечном фотометре. Уравнение 1 являетс.......

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье

Имя	Компания	Каталожный номер	Комментарии
Откалиброванный портативный солнечный фотометр GLOBE	IESRE, США (солнечный фотометр GLOBE) и TERNUM, Великобритания (солнечный фотометр		Calitoo Солнечный фотометр GLOBE измеряет AOT на длинах волн 505 нм и 625 нм.
Барометр	Поставщики лесного хозяйства, США, Cat# 43316	43316	Барометр-анероид должен иметь четкую шкалу с диапазоном давления от 940 до 1,060 миллибар.
Диаграмма облаков GLOBE	Поставщики лесного хозяйства, США Cat#33485	33485	Бесплатная карта идентификации облаков получена от www.globe.gov.
Гигрометр	Поставщики лесного хозяйства, США, Кат# 76254	76245	Любой цифровой гигрометр, который измеряет относительную влажность в диапазоне 20-95% с точностью до 5%, является приемлемым.
Labquest2 GPS	Vernier, США, Cat LABQ2	LABQ2	Vernier LabQuest 2 — это автономный интерфейс, используемый для сбора данных с датчиков с помощью встроенного приложения для построения графиков и анализа. GPS является одним из его встроенных датчиков
Taylor Orchid Thermometer	Forestry Suppliers, США Cat# 89129	89129
Часы	Forestry suppliers, США, Cat# 39137	39137	Часы должны быть цифровыми и способными измерять время с точностью до секунд.