Summary
עם כניסתו של חיישנים הסביבה קטן, בעלות נמוכה, עכשיו זה אפשרי לפרוס רשתות בצפיפות גבוהה של חיישנים למדידת טמפרטורה מקומי hyper וריאציה. כאן, אנו מספקים מתודולוגיה מפורטת לבניית גרסה קומפקטית של מגן קרינה שתואר לעיל מפוברק-מותאם אישית לשימוש עם thermochrons זולה.
Abstract
חיישני טמפרטורה בעלות נמוכה משמשים יותר ויותר על ידי האקולוגים להעריך וריאציה אקלימיים ולשנות על סולמות רלוונטי מבחינה אקולוגית. למרות חסכונית, אם לא נפרס עם קרינת השמש תקין מיגון, התצפיות הקליטה של חיישנים אלה תהיה מוטה ולא מדויק. מגני קרינה מיוצרים יעילים מזעור הנטיה הזו, אבל הם יקרים בהשוואה לעלות של חיישנים אלה. כאן, אנו מספקים מתודולוגיה מפורטת לבניית גרסה קומפקטית של מגן קרינה מפוברק מותאמות אישית כמתואר לעיל, אשר מדוייק יותר שיטות מיגון שפורסמו אחרות מנסות להקטין עלויות גודל או בנייה מגן. השיטה דורשת מעט מאוד חומר: גלי יריעות פלסטיק, סרט הדבקה רדיד אלומיניום, קשרים כבל. 15 ס מ אחד וריבועים שני 10 ס מ של פלסטיק גלי משמשים עבור כל מגן. לאחר חיתוך, ניקוד, מקליטה והידוק של הגליונות, יוצרות הריבועים 10 ס מ בתחתית שתי שכבות של הקרינה הסולרית מגן, ואילו הכיכר 15 ס מ טפסים השכבה העליונה. משלושת המצעים מתקיימים יחד עם קשרים כבל. מגן קרינה סולרית קומפקטית זה יכול להיות מושעה, או נגד כל משטח שטוח. יש לנקוט על מנת להבטיח כי המגן לחלוטין מקבילה לקרקע כדי למנוע ישירה קרינת השמש מלהגיע החיישן, ועלולה גדל הטיות חמים באתרים החשופים בבוקר ואחר הצהריים ביחס המקורי, גדול יותר עיצוב. למרות זאת, הבדלים בטמפרטורות המוקלטת בין העיצוב מגן קטן, קומפקטי התכנון המקורי היו קטנים (כלומר בשעות היום הטיה = 0.06 ° C). עלויות הבנייה הם פחות מחצי העיצוב מגן המקורי, ואת התוצאות עיצוב חדש במכשיר פחות בולט עשוי להיות יתרון בהגדרות אקולוגיה שדה רבים.
Introduction
לאור ההתחממות הגלובלית אנתרופוגניים, היו עניין הולך וגובר ההקלטות טמפרטורת האוויר במגוון של הגדרות כדי להבין ולנבא אקולוגי התגובות האקלים שינוי1,2,3. עם כניסתו של רשומות נתוני הסביבה קטן, בעלות נמוכה (המכונה גם אוגרי נתונים, thermochrons או hygrochrons), עכשיו זה אפשרי לפרוס רשתות בצפיפות גבוהה של חיישנים למדידת טמפרטורה מקומי hyper וריאציה, הגדלת היכולת האקולוגים לצפות יותר ישירות לתנאי הסביבה הסביבה מנוסים על ידי האורגניזמים ושל מערכות אקולוגיות שנבחנה. לעומת הקיים, המכויל היטב ונבדק בקפדנות — אבל בדלילות מבוזר – מזג אוויר קבוע תחנות, הזדמנויות נוכח רשתות כאלה כדי להעריך אקלימיים וריאציה על סולמות רלוונטי מבחינה אקולוגית, אבל עשוי להפחית את הדיוק או comparability בין מחקרים אם באופן בלתי עקבי או באופן בלתי הולם לפרוס.
חיישני טמפרטורה ליד משטח האוויר מצריכים בדרך כלל סוג של קרינת השמש מיגון למניעת חימום ישיר של רכיב חיישן, פעולה שעלולה להוביל מדידות בטעות חמים. דרכים נפוצות כדי להגביל את חיישן הטיה כוללות: 1) באמצעות אלמנטים סביבתיים קיימים כגון עצי הצללה4, 2) הטיה תיקון, כיול חיישן5 שנגזרו תיקונים בהתאם את מאפייני חיישנים תרמיים, ושימוש 3) מיוצר או מותאמת אישית מפוברק שילדס6,7. חוקרים רבים לבחור השימוש במגנים מפוברק מותאם אישית בגלל פריסה בעלות נמוכה וקלה, והצורך במצבים שבהם תנאי הסביבה אינם מספקים הצללה טבעית. עם זאת, סקירה של הספרות אקולוגי ציינו כי עיצוב מותאם אישית מגינים מפוברק משתנה מאוד בין מחקרים, עיצובים אישיים נבדקים לעתים נדירות עבור דיוק. שלא נבדקו המגנים יכולים להיות רגישים לבחירה המסכן של חומרים ועיצוב לגרום חימום נוסף של מולקולות אוויר מיד המקיפים את חיישן, במסלול הקליטה הישירה של קרינת השמש על-ידי החיישן עצמו או שניהם-המוביל הטיות ממוצע של עד 3 מעלות C-7. מצד שני, עיצובים פשוטים וחסכוניים6,7 די יעיל מיגון חיישנים (הטיות של 1 ° C או פחות), דומות מגני קרינה מיוצרים באופן מסחרי.
כאן, אנו מספקים מתודולוגיה מפורטת לבניית מגן קרינה מפוברק בעבר הערכה מותאמת אישית7 לשימוש עם חיישני טמפרטורה thermochron זולה. העיצוב מגן הוא שינוי של אחד בעבר תיאר ונבדק ביער פונדרוזה אורן פתוח הגדרת6. בבדיקות האחרונות של מספר עיצובים מפוברק-מותאם אישית מגן, מגן כיערות-נבדק זה הביא הטיות הנמוך ביותר כאשר יחד עם thermochrons קטן7, אבל מצאנו את זה מסורבל ולא בולט מדי כדי לפרוס בשטח. פרוטוקול העיצוב המוצע כאן מפחית את הממדים של המגן קרינה ב-50%. ירידה בגודל כזה יש מספר יתרונות: 1) זה פחות בולט, ולכן פחות רגישים שלא כדין, 2) ניתן יותר יתכן כבניין להשתמש במגוון רחב יותר של הגדרות אקולוגי שהמקום בהם מוגבל (למשל, על עצים ברחוב עירוני קטן יותר), 3) it הוא מדויק יותר מאשר השני לאור שיטות מיגון לנסות למזער את גודל מגן או עלויות הבנייה7, 4) זה זול יותר מאשר התכנון המקורי, גדול יותר עקב כמות מופחתת של חומרי בנייה נדרש. לאחר לתאר את שיטות הבנייה, אנו חוקרים את השפעת הפחתת גודל על חיישן דיוק ביחס לעיצוב מגן המקורי באמצעות תוצאות ניסוי שדה שנערך תחת תנאי קרינת השמש כלפי מטה גבוהה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. בניית מגן קרינה
- באמצעות סכין יפנית, חותכים את יריעות פלסטיק גלי לריבועים (איור 1 א'). יהיה צורך למגן כל ריבוע 15 ס מ אחד, שני ריבועים 10 ס מ.
- חתכים על השכבה העליונה של המגן קרינה קטן (איור 1B; תמונה משמאל):
- על הכיכר 15 ס מ, למדוד 4 ס מ מקצה אחד, לצייר קו עם עיפרון. השתמש ישר כמו סרגל כמדריך להבקיע לאורך הקו. (בזאת, "ניקוד" אומר באמצעות סכין לעשות חתך זה עובר דרך שכבה אחת בלבד של יריעת פלסטיק גלי, יותר מאשר את הגיליון כולו.) מעתה ואילך את הקצה של הכיכר יכונו בשם "למעלה" (איור 1B; תמונה משמאל).
- למדוד 3.8 ס מ מהשוליים הנמצאים בניצב לקו 4 ס מ. השתמש ישר כמו סרגל כמדריך להבקיע מלמטה עד לקו 4 ס מ (איור 1B; תמונה משמאל).
- למתוח קו בין שתי פינות מעל לקו 4 ס מ לצומת של הקווים 4 ס מ, 3.8 ס מ. חותכים לאורך הקו הזה (איור 1B; תמונה משמאל).
- חתכים על הרבדים האמצעי והתחתון של המגן קרינה קטן (איור 1B; התיכון וימין תמונות):
- באמצעות ישר כמו סרגל, צייר ריבוע 6 ס מ. במרכז כל ריבוע 10 ס מ (איור 1B; התיכון וימין תמונות).
- הציון בכל רחבי הכיכר 6 ס מ, ומתוך בכל פינה של 6 ס מ מרובע פינות החיצוני של 10 ס מ (איור 1B; התיכון וימין תמונות).
- להשתמש בקלטת רדיד אלומיניום לכסות לחלוטין את הצד הצליחו של הכיכר 15 ס מ ואת אחד הריבועים 10 ס מ, ואת הצד לא הצליחו של הכיכר 10 ס מ נוספים.
- באמצעות תרגיל "1/4 סיביות, קודחים חורים, כפי שמוצג באיור 1C, בכל אחת מהשכבות מגן.
- צירוף חיישן טמפרטורה בצד התחתון של 10 ס מ, אשר מודבקת בצד הצליחו ויש לו שני החורים הנקדח באמצע, על-ידי הפעלת את אזיקון דרך האיאלאט הדיור חיישן (או את ההתקן הרכבה) ודרך החורים כיכר 10 ס מ uare (דמות 1D).
- קיפול הסדינים.
- מקפלים את גיליון 15 ס מ לאורך הקווים הצליחו. ייתכן שיהיה צורך לחץ במקרה הקלטת הופך את הצדדים חזק וקשה לקפל.
- תכניס את המדפים משולש קטן בצד הפנימי של הכריכה האחורית גדולה יותר. כאשר זה נעשה כראוי, רק בדוחק הצדדים גלויים מלמעלה. חיתוך קצה הכנף האחורית יהיה מיושר עם הצדדים מקופל.
- השתמש שכבה נוספת של אלומיניום הקלטת כדי לאבטח את הצדדים מקופל על הכריכה האחורית. יכול גם להדק דשי גב יחד עם מהדק חזקות, כוח נוסף.
- לקח את הסדינים 10 ס מ וצבטתי את הצדדים יחד לאורך אלכסון הבקיע קו. בעזרת מהדק חזקות, להדק צבט את הצדדים ביחד (איור 1E). המוצר הסופי יהיה צורה מרובע-קערה.
- קושר את הסדינים יחד עם קשרים כבל 20 ס מ.
- המתחיל גיליון 10 ס מ מודבק על הצד unscored, עם שלושה חורים, מניחים בצד מצולמות למטה. חוט עניבה בכבלים דרך החור האחורי השמאלי של שני גיליונות 10 ס מ. השאירו מרווח אנכי 2 ס מ בין הסדינים שני כדי להבטיח זרימת האוויר סביב חיישן טמפרטורה. חזור על שלב זה עבור החור הנכון בחזרה (איור 1E; התיכון וימין תמונות).
- קח את גיליון 15 ס מ ומעבירים עניבה בכבלים דרך החורים לצד שני, נשאר מאחור (איור 1E; תמונה משמאל). לצרף את העניבה הזו גליונות 10 ס מ, גם לעזוב 2 ס מ של שטח הגיליון 15 ס מ בין החלק העליון של הגיליון העליון 10 ס מ. חזור על שלב זה עבור שני side-by-side החורים בגב נכון (איור 1E; תמונה משמאל).
- לבסוף, עוברים אחד אזיקון בשלושת החורים בחזית הסדינים (המוצג על ידי החץ; איור 1E). להדק את העניבה בכבלים, להבטיח החלל אפילו בין כל שלושה גיליונות (איור 1F).
- קודחים חורים נוספים לתוך בקצה האחורי של המוצר הסופי התאספו כדי להקל על ההרכבה, במידת הצורך. בכל מקום שבו נטענה המגן, להבטיח כי משלושת המצעים שכב במקביל לקרקע.
איור 1: הוראות שלב אחר שלב כדי לבנות מגן קרינה קטן. (א) 15 ס מ ו- 10 ס מ ריבועים לגזור את גיליון גדול של פלסטיק גלי. (B) 15 ס מ גליונות הינם ואז לחתוך הבקיע ו הסדינים 10 ס מ ציון כדי לאפשר כיפוף של המגן על הצורה הנכונה. (ג) הם חורים שנקדחו בכל גיליון. (ד) החיישן קשורה לאחד הסדינים 10 ס מ. (ה) המגן מורכב באמצעות מספר קשרים כבל. (נ) המגן האחרון מוכן להתקנה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
נציג תוצאות באמצעות thermochrons לבוש עם החדש, עיצוב מגן קטן יותר את העיצוב המקורי מגן גדול יותר, את thermochrons עם מגן קרינה לא מוצגים באיור 2 ו 3. נתונים אלה נרשמו במיקום כפרי מלא חשוף ליד ראלי, צפון קרוליינה (35.728 ° N, 78.680 ° W), ולא הותקנו תחנת מזג אוויר קבוע המכויל היטב עם VAISALA פלטינה התנגדות האוויר רגש טמפרטורה (HMP45C) רכוב בתוך מגן רוח aspirated קרינה multiplate7. איור 2a, מוצגים boxplots של הבדלי טמפרטורות המוקלטת בין ארבעה חיישני באמצעות מגן קרינה קטן, ואת תחנת מזג אוויר קבוע. חיובי הטיות נמצאים על פני כל ארבעת החיישנים שנבדקו (כלומר הטיה = 0.56 מעלות צלזיוס), אבל דומות לאלה שנמצאו באמצעות עיצוב מקורי, גדול יותר מגן (איור 2b; אומר = 0.56 מעלות צלזיוס), הם הרבה פחות מאשר הסטיגמות של חיישנים מסוככים (איור 2 c ; זאת אומרת = 1.23 ° C). המגנים קטן לגרום החיישנים הקלטה בטמפרטורות חם קצת חריג חשוד טעות ביחס לעיצוב מגן המקורי (איור דו-ממדי), למרות ההבדלים הכללית הם קטנים (כלומר הטיה = 0.16 ° C).
איור 2: דוגמא boxplot תוצאות ניסוי שדה השוואת הבדלי טמפרטורה באמצעות קרינה שונה מגן טיפולים. מגן הקרינה גדול מקורי הפצה של הבדלי טמפרטורה בין thermochrons ב- (א) העיצוב מגן קרינה קטן (B) , (ג) אין מגנים לבין תחנת מזג אוויר מכויל, קבע טלקוה אוגוסט 2015 בבית שמש, חשופים מיקום ראלי, צפון קרוליינה. (ד) מציג את ההתפלגות של הבדלי טמפרטורה המוקלטת בין thermochrons ארבע לבוש עם המגן קרינה קטן של thermochron גדול לבוש מגן שהיה הטיה הקטן ביותר (קרי, חיישן 3 ב'). ההבדלים מעל 7 ° C אינם נכללים העלילה ב- C (ערכים להאריך עד 10.6 oC). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 3, אופי הסטיגמות ההשתנות היומית בולטת בסדרת הזמן. כמו באיור 2, מוצגים הבדלי טמפרטורה בין themochrons לבוש עם המגן קרינה קטנים וגדולים מכוילת קבוע לתחנת מזג־האוויר (דמויות 3a, 3b). הטיות חמים החזק ביותר בתקופות של קרינת השמש שיא, אבל בשני המקרים הרבה פחות מאשר הסטיגמות של חיישנים מסוככים (איור 3 c). ההבדל טמפרטורה כלומר בין כל השילובים של חיישנים לבוש עם מגן קרינה קטן לעומת התכנון המקורי (שחור קו מלא, דמות תלת-ממד) הוא 0.002 ° C ו 0.06 ° C במשך שעות היום (h LST 0700-2000). מעניין, ההבדלים הגדולים ביותר ביחס שעתי סטיית התקן המשוערת (קווים מקווקווים, דמות תלת-ממד), הינם 1400 ו- 0800 LST. ההבדלים גדולים בשעות אחר הצהריים במהלך החום של היום הן צפויות בהתחשב בגודל קטן יותר של המגן קרינה. עם זאת, מקור ההבדלים גדולים נוספים בבוקר זמן קצר לאחר הזריחה לא ברור, יכול להיות בגלל מגן תת אופטימלית-חיישן זוויות (קרי, thermochrons היו לא מקבילה לקרקע) אשר יחשוף את thermochrons כדי חימום נוספים.
איור 3: דוגמה זמן סדרת נובעת ניסוי שדה השוואת הבדלי טמפרטורה באמצעות טיפולים מגן קרינה שונה. סדרת זמן לטמפרטורה הבדלים בין thermochrons ב- (א) העיצוב מגן קרינה קטן, (ב') את מגן קרינה גדולה המקורי, ו- (ג) אין מגנים לבין תחנת מזג אוויר מכויל, קבע טלקוה אוגוסט 2015 בבית שמש, חשופים מיקום ראלי, צפון קרוליינה. הממוצע (קו שחור מוצק), שתי סטיות תקן (מוערך בכל שעה; קווים מקווקווים) של ההבדלים בטמפרטורה בין כל השילובים של thermochrons מחוברות (n = 4 מגינים קטנים, n = 5 במגנים גדולים) מוצגות באיור (D). הערה שינוי קנה מידה ' הציר ordinate D לעומת A עד C. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
הדיוק ואת הדיר של מדידות טמפרטורת האוויר תלויים השימוש מגן שמש המתאים המגינה על החיישן מפני קרינת השמש משתקף הישירים. כאן נתאר הבנייה של מגן כזה זה יותר קומפקטי בגודל, פחות יקר או מהיר לבניית התקנים דומים שתוארו6, מבלי להתפשר על דיוק. 94% של הטמפרטורות מוקלטות עבור thermochrons לבוש עם המגן קטנים היו בתוך 1.0 C ° thermochron לבוש עם המקורי גדול יותר, הביצועים הטובים ביותר מגן קרינה, ו- 71% של התצפיות היו בתוך 0.25 מעלות צלזיוס.
העיצוב של המגן הזה, כמו זה של קודמן שלו גדול יותר, הוא וריאציה על המגן גיל בשימוש נרחב, aspirated פסיבי. מאפייני אידיאלי של מגן פסיבי כוללים הצללה החיישן מפני קרינת השמש מכל הזוויות; המאפשר אוויר זורם בחופשיות דרך המגן; וקליטת קרינה מינימלי לתוך מגן גשמי8. עיצוב הוא לעיתים קרובות פשרה בין הצללה זרימת אוויר. עיצובים להגדיל את זרימת האוויר פסיבי למנוע הצללה מלאה לבין סיכון ישיר חימום של החיישן; אלה עם מיגון מלא לעכב זרימת האוויר ולסכן חימום בתוך-מגן האוויר ביחס לאוויר בכללותו.
כמגן פסיבי מאוורר, מגן קרינה קטנות אינה מדויקת במהירויות רוח נמוכה (פחות מ- 1-2 ms-1), כאשר חוסר אוורור מקדם קרינה חימום של האוויר בתוך המגן ביחס לאוויר ב גדול7. זהו מקור אוניברסלי של הטיה ב מגינים פסיבי מאוורר, כולל אלה מיוצרים יקר. התגברות על הנטיה הזו במגינים aspirated מכנית, אך דרישות החשמל שלהם בדרך כלל אוסרני בלימודי שדה משוכפלת. הטיות ב מגינים פסיבית ניתן לטפל באמצעות תיקונים מבוסס מודל5,9,10. תיקונים כאלה, לעומת זאת, דורשים בו זמנית מדידה של מהירות הרוח, קרינה בגלים קצרים, אשר עשוי גם להיות מעשית סוגי מחקרים המתבססים על המגנים מפוברק-מותאם אישית. אופציה הסופי הוא פשוט במדויק הדו ח מיגון שיטות ולהכיר הטיה הקורא בניסיון להשוות טמפרטורות דיווחו על פני מחקרים שונים יוכלו להרוויח פרשנויות מושכלת.
לעומת גיל מיוצרים מגן, מגן קרינה קטנים המתוארים כאן יש דעה קדומה בשעות היום של 0.81 ° C לעומת דעה קדומה של 0.75 C ° עבור thermochrons לבוש עם העיצוב המקורי מגן7. לשם השוואה ישירה, הביצועים שלה היה כמעט להבחין מגניחותיה של המגן קרינה גדולה שתואר קודם לכן, אך מייצג חיסכון משמעותי בחומרים. בנינו את המגנים קרינה קטן עבור $1.36 דולר ארה ב (2015) כל חומרים, כולל ציפוי פלסטיק, אלומיניום הקלטת קשרים כבל. לעומת זאת, מגן קרינה גדולה המקורי, בגלל כמויות גדולות של פלסטיק ואלומיניום, יעלה 3 דולר (הערכה 2013 של המחברים) ל- 4.75 דולר (הערכה שלנו)6. הערכות עלות אינם כוללים את לוגר עצמו, שלו בכן ההרכבה מוגדרים על-ידי יצרן או כל מבנה שעליו המגן עשוי להיות מותקן בשטח.
דוגמאות נוספות קיימות של מגינים מפוברק-מותאם אישית זה נבדקו היטב נגד המגינים מיוצרים11. במבחן 11 יום שונים בעבודת יד גיל מגן11, שני שלישים של כל המדידות טמפרטורת האוויר במגן הזה היו בתוך 1.0 C ° מאלה נמדד מגן גיל מיוצרים. מגן קרינה הקטן שלנו, הדיוק של thermochrons היה דומה, עם 83% של מדידות בתוך 1 ° C של מכשירים את התחנה הפניה באתר החשופים. המגן גיל בעבודת יד לקח יוצריה 45 דקות כדי לבנות, עולה 2 דולר (הערכה שלנו) כדי 4 דולר (הערכה 2007 של המחברים) בחומרים. שוב, מגן קרינה קטן מספק חיסכון בחומרים ובזמן בנייה.
למרות לא נבדוק את ההשפעות של שינויים בפרמטרים מגן קרינה קטן, התיאוריה מנבאת כי שינויים חומרים, צלחת ריווח וזוויות קיפול תתאים את היכולת של המגן כדי לחסום קרינה ולאפשר זרימת אוויר, יניב תוצאות שונים מאלה שדווחו פה. הצללה מירבית של החיישן מפני קרינת השמש הישירה והן משתקף מחייב השימוש של כל שלוש צלחות, מקופל כמו שצוין, לחסום קרינה מלמעלה אלא גם קרינה נמוכה-זווית מן הצדדים והקרנות משתקף מן מתחת. הגנה מפני קרינה משתקף חשוב במיוחד כאשר חיישנים נפרסים דרך שלג, חול, מדרכה,7,אחרים שאינם-הירוק. בכדור משטחים12. זרימת האוויר בתוך המגן היא מוכתבת על ידי הצורה צלחת ואת הריווח8; עיצוב הנוכחי, כל שינוי לוח מתקפל ומרווחים שישפיעו על זרימת אוויר. בסופו של דבר, שימוש של חומר לבן במשטחים החיצוני מצופה אלומיניום ממזער חימום קרינה של המגן עצמו; כיסוי מלא של משטחים מגן העליון והתחתון עם אלומיניום רפלקטיביים קלטת חיונית כדי לשכפל את מאפיין זה. מגנים נקיים, או הצטברות של לכלוך, ציפור לשלשת עובש תשנה את השתקפות8. בסופו של דבר, אנחנו גם זהירות, עבור comparability בין חיישנים מרובים במערך, הם צריכים להיות פרוס עם הצלחות מגן מקביל לקרקע, בגובה אחיד מעל הקרקע-לא תמיד ברורה כאשר הצמחייה השטח עצמו משתנה בגובה10.
שיפורים נוספים על עיצוב מגן זה אפשריים ללא ספק. השימוש של ציפויים ברור מעל משטח אלומיניום כדי לשפר את המאפיינים תרמי של מגני קרינה יש זמן רב ידוע13. בבדיקות עם המגן קרינה גדולה לעומת זאת, מחברים אחרים שזוהו אין תועלת של ציפויים נוספים (מיילר, צבע לבן) מעל אלומיניום הקלטת לבד6. התוספת של מפרידי קצף נוקשה בין הלוחות, שתואר קודם לכן מפוברק-מותאם אישית גיל מגן11, הוא שינוי פוטנציאלי אחר יכול לתקנן את העיצוב ומניעת תזוזת הלוחות ברוח חזקה. מגבלה של מגן זה הוא כי בנייתה דורש הרכבה על פס אופקי או ענף; זה יהיה קשה, לדוגמה, להשעות את הרכבה זו מגן מלמעלה תוך שמירה על הכיוון הנכון שלה. לבסוף, אוגרי נתונים מגושם, התוספת של עוד צלחת פנים קטן עם קרטון במרכז יכול להיות רצוי כדי ליצור שטח נוסף עבור לוגר מבלי לשנות את ריווח צלחת. שינויים אלה יעורר עלויות נוספות וזמן הבנייה והיא דורשת לבחון אותה מול תקן המקורי או תחנת מזג אוויר מכוילת כדי להעריך את ביצועי.
יש להדגיש גם כי העיצוב הנוכחי הוערך תחת מגוון תנאים סביבתיים, כל extrapolations של ביצועים מגן קרינה מחוץ תנאים אלה צריך להיעשות בזהירות. בפרט, של מגן זה העיצוב, הן במחקר זה, בעיתון המקורי שבו גרסה גדולה יותר היה הציג6 נבדקו בזווית השמש בקיץ בדרך כלל נמצא ב equatorward הרוחב של ~ 45 מעלות. באזורים עם זוויות השמש עונתי נמוך, daylengths ארוך או שניהם (כגון מנוסים בקווי הרוחב גבוה או בעונות שונות), גישות שונות כדי לחסום. את הבנייה עשוי להיות מתאים יותר.
עם כניסתו של אוגרי חום קטן, זול, ביולוגים ביקשו יותר ויותר להעריך את טמפרטורת האוויר המשקל המרחבי בסדר הרלוונטיים בודדים אורגניזמים ותהליכים אקולוגיים מקומיים. הבנת וריאציה microclimatic טמפרטורת האוויר יכול לספק תובנות המקומי התגובות האחרונות ומתוכנן האקלים ביולוגי. בעוד נוספים תרמית כל כך משתנים כמו אדמת, משטח או טמפרטורת הגוף, כל אחד עם שיקולי דיוק משלו-מאי להיות גם למדוד, טמפרטורת האוויר הוא מטבע משותף לרוחב מחקרים של אקלים היסטורי הנוכחי, המוקרנת. שימוש עקבי של מגני קרינה עם מאפיינים מתועדת היטב יבטיח תוצאות של מחקרים שונים ונשווה והכוונה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
המחברים אין לחשוף.
Acknowledgments
אנו מודים אמילי Meineke על תרומתה לעיצוב המחקר המקורי ולהתנסות. אנו מודים ראיין Boyles להקלה על גישה באתרי לימוד, את התחנה נתונים. חיימה Collazo, סטיבן פרנק ו הנרי אריקה מסופקים ואנלטיקה ומגנים קרינה. גישה ללמוד באתר אושרה על ידי המשרד האקלים במדינת צפון קרוליינה. כל שימוש של שמות מסחריים, החברה או המוצר למטרות תיאורי בלבד, מעיד על ממשלת ארה ב.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Multipurpose Aluminum Foil Tape | Nashua | 1087671 | 48 mm width |
| 8" cable ties | DTOL | GEN86371 | NA |
| Corrugated plastic sheet | Highway Traffic supply | hts18X24COROW | White sheet 18"L x 24"W, 5-pack |
| Standard utility knife | NA | NA | NA |
| Standard Scissors | NA | NA | NA |
| Heavy duty stapler | Swingline | 552277715 | NA |
References
- Bowker, R. G. Anurans, the group of terrestrial vertebrates most vulnerable to climate change: A case study with acoustic monitoring in the Iberian peninsula. Computational bioacoustics for assessing biodiversity. , 43 (2007).
- Walther, G. -R., et al. Ecological responses to recent climate change. Nature. 416 (6879), 389-395 (2002).
- Inouye, D. W. Effects of climate change on phenology, frost damage, and floral abundance of montane wildflowers. Ecology. 89 (2), 353-362 (2008).
- Lundquist, J. D., Huggett, B. Evergreen trees as inexpensive radiation shields for temperature sensors. Water Resources Research. 44 (4), W00D04 (2008).
- De Jong, S. A. P., Slingerland, J. D., Van De Giesen, N. C. Fiber optic distributed temperature sensing for the determination of air temperature. Atmospheric Measurement Techniques. 8 (1), 335-339 (2015).
- Holden, Z. A., Klene, A. E., Keefe, R. F., Moisen, G. G. Design and evaluation of an inexpensive radiation shield for monitoring surface air temperatures. Agricultural and Forest Meteorology. 180, 281-286 (2013).
- Terando, A. J., Youngsteadt, E., Meineke, E. K., Prado, S. G. Ad hoc instrumentation methods in ecological studies produce highly biased temperature measurements. Ecology and Evolution. 7 (23), 9890-9904 (2017).
- Richardson, S. J., et al. Minimizing errors associated with multiplate radiation shields. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. 16 (11), 1862-1872 (1999).
- Anderson, S. P., Baumgartner, M. F., Anderson, S. P., Baumgartner, M. F. Radiative Heating Errors in Naturally Ventilated Air Temperature Measurements Made from Buoys. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. 15 (1), 157-173 (1998).
- Nakamura, R., Mahrt, L. Air temperature measurement errors in naturally ventilated radiation shields. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. 22 (7), 1046-1058 (2005).
- Tarara, J. M., Hoheisel, G. -A. Low-cost shielding to minimize radiation errors of temperature sensors in the field. HortScience. 42 (6), 1372-1379 (2007).
- Huwald, H., Higgins, C. W., Boldi, M. -O., Bou-Zeid, E., Lehning, M., Parlange, M. B. Albedo effect on radiative errors in air temperature measurements. Water Resources Research. 45 (8), W08431 (2009).
- Fuchs, M., Tanner, C. B. Radiation shields for air temperature thermometers. Journal of Applied Meteorology. 4 (4), 544-547 (1965).
