Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Environment
Click here for the English version

Environment

Opførelse af et kompakt Low-Cost stråling skjold for luft-temperatur sensorer i økologiske feltundersøgelser

Published: November 6, 2018 doi: 10.3791/58273
Automatic Translation
1,2, 2, 3
1U.S. Geological Survey, Southeast Climate Adaptation Science Center, 2Department of Applied Ecology, NC State University, 3Department of Entomology and Plant Pathology, NC State University

Summary

Med fremkomsten af små, billige miljømæssige sensorer er det nu muligt at implementere high-density netværk af sensorer til måling af hyper lokaliserede temperatur variation. Her give vi en detaljeret metode til at konstruere en kompakt udgave af en tidligere beskrevet brugerdefineret opdigtet stråling skjold til brug med billig thermochrons.

Abstract

Lavpris temperaturfølere bruges i stigende grad af økologer at vurdere klimavariationer og ændre på økologisk relevante skalaer. Selvom omkostningseffektivt, hvis ikke implementeret med ordentlig solar stråling afskærmning, vil observationer optaget fra disse sensorer være forudindtaget og upræcis. Fremstillede stråling skjolde er effektiv til at minimere denne skævhed, men er dyre i forhold til omkostningerne ved disse sensorer. Her give vi en detaljeret metode til at konstruere en kompakt udgave af en tidligere beskrevet brugerdefineret opdigtet stråling skjold, som er mere præcis end andre offentliggjorte afskærmning metoder, som forsøger at minimere skjold størrelse eller byggeri omkostninger. Metoden kræver meget lidt materiale: bølgepap plastplader aluminium folie gaffatape og kabelbindere. En 15 cm og to 10 cm firkanter af bølgepap plast bruges for hvert skjold. Efter skæring, scoring, tape og hæftning af arkene, danne 10 cm firkanterne nederst to lag af solens stråler skjold, mens pladsen 15 cm udgør det øverste lag. De tre ark er holdt sammen med kabelbindere. Denne kompakte solstråling shield kan suspenderes eller placeres mod enhver flad overflade. Man skal sikre at skjoldet er helt parallelt med jorden for at forhindre direkte solstråling fra at nå sensoren, muligvis forårsager øget varme bias i sol-udsatte steder i morgen og eftermiddag i forhold til den oprindelige, større design. Selv så, forskelle i registrerede temperaturer mellem mindre, kompakt skjold design og den oprindelige udformning var små (betyde dagtimerne bias = 0,06 ° C). Byggeomkostningerne er mindre end halvdelen af den oprindelige skjold design, og de nye design resultater i et mindre iøjnefaldende instrument, der kan være fordelagtige i mange Feltindstillinger økologi.

Introduction

I lyset af menneskeskabte globale opvarmning, har der været en stigende interesse for optagelse lufttemperaturen i en række indstillinger til at forstå og forudsige økologiske svar til klima ændre1,2,3. Med fremkomsten af små, billige miljømæssige data recorders (også benævnt dataloggere, thermochrons eller hygrochrons), er det nu muligt at implementere high-density netværk af sensorer til måling af hyper lokaliserede temperatur variation, stigende økologer evne til mere direkte observere de omgivende miljømæssige betingelser opleves af organismer og økosystemer under undersøgelsen. I forhold til eksisterende, godt kalibreret og grundigt testet – men tyndt distribuerede — permanent vejr stationer, sådanne netværk nuværende muligheder for at vurdere klimavariationer på økologisk relevante skalaer men kan reducere nøjagtigheden eller sammenlignelighed blandt undersøgelser hvis inkonsekvent eller forkert installeret.

I nærheden af overflade luft temperatursensorer kræver typisk nogle type af solens stråling afskærmning for at undgå direkte opvarmning af sensor element, hvilket ville resultere i fejlagtigt varm målinger. Fælles metoder til at begrænse sensor bias omfatter: 1) bruger eksisterende miljømæssige funktioner såsom træer til skygge4, 2) bias korrektion og sensor calibration5 der afledt rettelser baseret på de termiske egenskaber af sensorer, og 3) anvendelsen af fremstillet eller brugerdefineret opdigtet skjolde6,7. Mange forskere vælger at bruge brugerdefineret opdigtet skjolde på grund af lave omkostninger og let implementering og nødvendighed i situationer hvor miljømæssige forhold ikke giver naturlig skygge. En gennemgang af den økologiske litteratur viste dog at udformningen af brugerdefineret opdigtet skjolde varierer meget blandt de undersøgelser, og individuelle designs er sjældent testet for nøjagtighed. Uprøvet skjolde kan være modtagelige for dårligt valg af materialer og design, der forårsager yderligere opvarmning af de luftmolekyler umiddelbart omgivende sensor, direkte absorption af solens stråling af sensoren, selve eller både-fører til gennemsnitlige bias på op til 3 ° C7. På den anden side, enkle og omkostningseffektive designs6,7 er ganske effektiv til afskærmning sensorer (bias på 1 ° C eller derunder) og kan sammenlignes med kommercielt fremstillede stråling skjolde.

Her give vi en detaljeret metode til at konstruere en tidligere evaluerede brugerdefineret opdigtet stråling skjold7 til brug med billig thermochron temperatursensorer. Skjold design er en ændring af en tidligere beskrevet og testet i en åben Ponderosa Pine forest indstilling6. I de seneste test af flere brugerdefineret opdigtet skjold design, denne montane-testet skjold resulterede i de laveste bias når parret med lille thermochrons7, men vi fandt det besværligt og alt for iøjnefaldende at implementere i feltet. Design protokollen foreslog her reducerer dimensioner af skjoldet stråling med 50%. Sådan en reduktion i størrelse har flere fordele: 1) det er mindre iøjnefaldende og derfor mindre modtagelige for manipulation, 2) kan være mere realistisk brugt i en bredere vifte af økologiske indstillinger hvor pladsen er begrænset (f.eks. på mindre urban street træer), 3) it er mere præcis end andre offentliggjort afskærmning metoder, som forsøger at minimere skjold størrelse eller byggeri omkostninger7og 4) det er billigere end den oprindelige, større design på grund af reduceret mængden af byggematerialer kræves. Efter beskriver byggemetoder, undersøge vi effekten af den størrelse reduktion på sensor nøjagtighed i forhold til den oprindelige skjold design ved hjælp af resultaterne fra en feltundersøgelse, udført under høj nedad solstråling betingelser.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. opførelse af skjoldet stråling

  1. Brug en hobbykniv, skæres de bølgede plast plader i tern (figur 1A). En 15 cm square og to 10 cm firkanter vil være behov for hvert skjold.
  2. Nedskæringer for det øverste lag af små stråling shield (figur 1B, venstre billedet):
    1. På pladsen 15 cm måler 4 cm fra kanten og trække en linje med en blyant. Bruge en lineal som guide til at score langs linjen. ("Heri, karaktergivning" forstås bruger en kniv til at gøre et snit, der går gennem kun ét lag af bølgepap plastfolie, snarere end hele arket.) Fremover vil denne kant af pladsen omtales som "toppen" (figur 1B, venstre billedet).
    2. Mål 3,8 cm fra kanterne, der er vinkelret på linjen 4 cm. Bruge en lineal som guide til at score fra bunden op til 4 cm linje (figur 1B, venstre billedet).
    3. Tegn en linje fra begge hjørner over 4 cm linje til krydset af linjerne 4 cm og 3,8 cm. Skær langs denne linje (figur 1B, venstre billedet).
  3. Nedskæringer for de midterste og nederste lag af små stråling shield (figur 1B, midterste og højre billeder):
    1. Ved hjælp af en lineal, tegne en 6 cm firkant i midten af hver 10 cm square (figur 1B, midterste og højre billeder).
    2. Score hele pladsen 6 cm og fra hvert hjørne af de 6 cm firkantet til ydre hjørner af den 10 cm firkantet (figur 1B, midterste og højre billeder).
  4. Bruge aluminium folie tape til helt dække de scorede side af pladsen 15 cm og en af 10 cm firkanterne, og den un-scorede side af pladsen andre 10 cm.
  5. Ved hjælp af en 1/4" drill bit, bore huller som vist i figur 1 c, i hver af lag, skjold.
  6. Vedhæfte en temperaturføler til undersiden af de 10 cm kvadrat, som er tapede i scorede side og har to huller boret ind i midten, ved at køre kabel tie gennem nitter på sensor huset (eller dens montering enhed) og gennem hullerne i 10 cm sq uare (fig. 1 d).
  7. Folde arkene.
    1. Fold 15 cm ark i scorede retning. Pres kan være nødvendig i tilfælde af båndet gør siderne stramme og svært at folde.
    2. Tuck de lille trekantede klap på indersiden af den større tilbage flap. Når dette er gjort korrekt, er kun tapede sider synligt fra oven. Den skåret kant af den tilbage flap bør flugter med de foldede sider.
    3. Bruge endnu et lag af aluminium tape til at sikre de foldede sider til tilbage flap. Tilbage flapperne kan også hæftes sammen, med en kraftig hæftemaskine, for ekstra styrke.
    4. Tage 10 cm plader og klemme siderne sammen langs diagonalen scorede linje. Ved hjælp af en kraftig hæftemaskine, Hæft den sammenklemte sider sammen (figur 1E). Slutproduktet vil have en square-skål figur.
  8. Binde ark med 20 cm kabelbindere.
    1. Begyndelsen med 10 cm ark tapede på den unscored side, med tre huller, placere den tapede side ned. Tråd en kabelbinderen gennem den venstre back hul begge 10 cm plader. Lad 2 cm lodret afstand mellem de to plader til at sikre luftstrøm omkring Temperaturføleren. Gentag dette trin for de tilbage højre hul (figur 1E, midterste og højre billeder).
    2. Tage 15 cm ark og bestå en kabelbinderen gennem de to side-by-side huller i ryggen til venstre (figur 1E, venstre billedet). Vedhæfte dette slips til 10 cm plader, også forlader 2 cm afstand mellem 15 cm ark og toppen af de øverste 10 cm ark. Gentag dette trin for de to side-by-side huller i ryggen højre (figur 1E, venstre billedet).
    3. Endelig, passere en kabelbinderen gennem alle tre huller i front ark (vist med pilen; Figur 1E). Stramme kabelbinderen, sikring af rummet er selv mellem alle tre plader (figur 1F).
  9. Bore yderligere huller i den bagerste ende af den endelige samlede vare til lette montering, hvor det er nødvendigt. Hvor det skjold er monteret, sikre, at de tre ark lå parallelt med jorden.

Figure 1
Figur 1: en trinvis vejledning til at konstruere en lille stråling skjold. (A) 15 cm og 10 cm firkanter er skåret ud af den store ark bølgepap plast. (B) i alt 15 cm plader er derefter klippe og scorede, og 10 cm plader er scorede til at tillade bøjning af skjoldet til den rigtige form. (C) huller er boret på hvert ark. (D) sensoren er bundet til en af 10 cm plader. (E) skjoldet er samlet ved hjælp af flere kabelbindere. (F) de endelige skjold er klar til installation. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Repræsentative resultater ved hjælp af thermochrons udstyret med den nye, er mindre skjold design, den oprindelige større skjold design og thermochrons med ingen stråling skjold vist i figur 2 og figur 3. Disse data var registreret på en fuldt eksponeret landlige omgivelser i nærheden af Raleigh, NC (35.728 ° N, 78.680 ° W), og blev anbragt på en godt kalibreret permanent vejrstation outfitted med en VAISALA platin modstand luft temperatursensor (HMP45C) monteret inden i en Vind-indsugning multiplate stråling skjold7. I figur 2a, er boxplots vist forskelle i registrerede temperaturer mellem fire sensorer ved hjælp af små stråling skjold, og den permanente vejrstation. Positive afvigelser findes på tværs af alle fire testede sensorer (betyde bias = 0,56 ° C), men er magen til dem, der findes ved hjælp af den oprindelige, større skjold design (figur 2b; middelværdi = 0,56 ° C), og er meget mindre end bias af uafskærmede sensorer (figur 2 c ; betyde = 1,23 ° C). De lille skjolde resultere i sensorer optagelse nogle outlier varme temperaturer i forhold til den oprindelige skjold design (figur 2d), selv om de samlede forskellene er små (betyde bias = 0,16 ° C).

Figure 2
Figur 2: eksempel boxplot resultater fra et felt eksperiment sammenligne temperaturforskelle ved hjælp af forskellige stråling skjold behandlinger. Distribution af temperaturforskelle mellem thermochrons med (A) små stråling skjold design (B) den oprindelige store stråling skjold, og (C) ingen skjolde og vejrstation kalibreret, permanent optaget i August 2015 på en solrig, eksponeret placering i Raleigh, NC. (D) viser fordelingen af registrerede temperaturforskelle mellem de fire thermochrons outfitted med små stråling skjold og det store skjold-udstyret thermochron, der havde den mindste bias (dvs., Sensor 3 b). Forskelle over 7 ° C er udelukket fra plottet i C (værdier udvide op til 10,6 oC). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

I figur 3er temperaturprofil karakteren af bias tilsyneladende i tidsserierne. Som i figur 2vises temperaturforskelle mellem themochrons outfitted med små og store stråling skjolde og kalibreret permanent vejrstationen (tal 3a, 3b). Varm bias er stærkest i perioder med spidsbelastning solstråling, men i begge tilfælde er langt mindre end bias af uafskærmede sensorer (figur 3 c). Den gennemsnitlige temperaturforskellen mellem alle kombinationer af sensorer outfitted med små stråling skjold i forhold til det oprindelige design (solid sort linje, figur 3d) er 0,002 og 0,06 ° C for dagtimerne (0700-2000 h LST). Interessant, er de største forskelle med hensyn til den timeløn anslåede standardafvigelse (stiplede linjer, figur 3d), på 1400 og 0800 LST. De store forskelle i eftermiddag under varmen i dag er forventeligt i betragtning af den mindre størrelse af skjoldet stråling. Men kilden til de ekstra store forskelle i morgen snart efter solopgang er ikke klart, og kunne være på grund af sub-optimale skjold-sensor vinkler (dvs. thermochrons ikke var parallelt med jorden), som vil udsætte thermochrons til ekstra varme.

Figure 3
Figur 3: eksempel tidsserier resultater fra et felt eksperiment sammenligne temperaturforskelle ved hjælp af forskellige skjold strålebehandlinger. Tidsserier af temperatur forskelle mellem thermochrons med (A) små stråling skjold design, (B) den oprindelige store stråling skjold, og (C) ingen skjolde og vejrstation kalibreret, permanent optaget i August 2015 på en solrig, eksponeret placering i Raleigh, NC. Middelværdi (sort streg) og to standardafvigelser (anslået for hver time; stiplede linjer) af temperaturforskelle mellem alle kombinationer af afskærmet thermochrons (n = 4 små skjolde, n = 5 store skjolde) er vist i (D). Bemærk målestok ændring i ordinat akse i D i forhold til A - C. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Nøjagtighed og repeterbarhed af luft temperaturmålinger afhænger af anvendelsen af et passende sol skjold, der beskytter sensoren fra direkte og reflekteret solstråling. Her beskriver vi opførelsen af sådan et skjold, der er mere kompakt i størrelse, billigere og hurtigere at konstruere end lignende, der tidligere beskrevne enheder6, uden at gå på kompromis nøjagtighed. 94% af de registrerede temperaturer for thermochrons udstyret med mindre skjold var inden for 1,0 ° C af de mest effektive thermochron udstyret med den originale større, stråling skjold, og 71% af observationerne var inden for 0,25 ° C.

Udformningen af dette skjold, ligesom sine større forløber, er en variation af den udbredte, passivt indsugning Gill skjold. Ideelle egenskaber af en passiv skjold omfatter skygge sensor fra solens stråling fra alle vinkler; tillader luft at strømme frit igennem skjoldet; og absorbere minimal stråling i skjold materiale8. Design er ofte et kompromis mellem skygge og luftstrøm. Design, der Maksimer passiv luftstrømmen forhindre komplet skygge og risiko direkte opvarmning af sensor; dem med komplet afskærmning hæmmer luftstrømmen og risiko for opvarmning inden for skjold luft i forhold til luften som helhed.

Som et passivt ventileret skjold, små stråling shield er unøjagtige ved lave vindhastigheder (mindre end 1-2 ms-1), når manglende ventilation fremmer radiative opvarmning af luften i skjold i forhold til luften på store7. Dette er en universel kilde af bias i passivt ventileret skjolde, herunder dyre fremstillede dem. Denne skævhed er overvundet i mekanisk indsugning skjolde, men deres elektriske krav er generelt uoverkommelige i replikerede feltundersøgelser. Bias i passiv skjolde kan løses gennem model-baserede korrektioner5,9,10. Sådanne korrektioner, men kræver samtidig måling af vindhastighed og kortbølget stråling, som også kan være upraktisk i slags undersøgelser, der er afhængige af brugerdefineret opdigtet skjolde. Den sidste mulighed er simpelthen til præcist rapportere afskærmning metoder og anerkende bias, således at enhver læser, der forsøger at sammenligne temperaturer rapporteret på tværs af forskellige undersøgelser kan træffe informerede fortolkninger.

I forhold til et forarbejdet Gill skjold, har små stråling shield beskrevet her en dagtimerne bias på 0,81 ° C i forhold til en bias 0,75 ° c i thermochrons udstyret med den oprindelige skjold design7. I direkte sammenligning dens arbejdsindsats var næsten umulig at skelne fra de tidligere beskrevne store stråling skjold, men repræsenterer betydelige besparelser på materialer. Vi byggede små stråling skjolde for $1,36 kr. (2015 dollars) hver i materialer, herunder corrugated plastik, aluminium tape og strips. Derimod ville den oprindelige store stråling skjold, på grund af de større mængder af plastik og aluminium, koste $3 US (forfatternes 2013 skøn) til $4,75 kr. (vores skøn)6. Omkostninger beregninger omfatter ikke loggeren, sig selv, sin fabrikanten angivet monteringsbeslag eller enhver struktur, som skjold kunne monteres i feltet.

Yderligere eksempler findes af brugerdefineret opdigtet skjolde, der er blevet godt testet mod fremstillede skjolde11. I en 11-dages test af en forskellige håndlavede Gill skjold11var to tredjedele af alle luft temperaturmålinger i dette skjold i 1,0 ° C af dem målt i et forarbejdet Gill skjold. I vores lille stråling skjold var nøjagtigheden af thermochrons ens, med 83% af målinger inden for 1 ° C af reference vejrstation instrumenter på sol-udsatte site. Skjoldet håndlavede Gill tog sine skabere 45 minutter til at konstruere, og vil koste $2 US (vores skøn) til $4 kr. (forfatternes 2007 skøn) i materialer. Igen, den lille stråling skærme giver besparelser i materialer og tidsforbrug.

Selv om vi ikke teste for effekten af variationer i små stråling skærme parametre, forudsiger teori, at ændringer i materialer, plade afstand og fold vinkler ville ændre evne til skjold til at blokere stråling og tillader luftgennemstrømning, og ville give resultater forskellige fra dem, der indberettes her. Maximal skygge af sensor fra både direkte og reflekteret solstråling kræver brug af alle tre plader, foldet som anført, at blokere for ikke blot stråling fra oven, men også lav-vinkel stråling fra siderne og reflekterede stråling fra under. Beskyttelse mod reflekterede stråling er især vigtigt, når sensorerne er indsat over sne, sand, fortovet og andre ikke-bevoksede overflader7,12. Air flow i skjoldet er dikteret af plade figuren og mellemrummet8; i den nuværende udformning, ville enhver ændring af plade foldning og afstand påvirke luftstrømmen. Endelig, brug af et hvidt materiale med aluminium-belagt ydre overflader minimerer radiative opvarmning af skjoldet, selv; fuld dækning af de øverste og nederste skjold overflader med reflekterende aluminium tape er afgørende for at kopiere denne egenskab. Skjolde skal holdes rene, eller ophobning af snavs, fugleklatter og skimmel vil ændre deres Reflektionsgraden8. Endelig vil vi også advare, for sammenlignelighed mellem flere sensorer i en matrix, de skal installeres med skjold plader parallelt med jorden og på en konsekvent højde over jorden-ikke altid ligetil når overfladen vegetationen, selv varierer i højden10.

Yderligere forbedringer på dette skjold design er uden tvivl muligt. Brugen af klare belægninger over en aluminium overflade til at forbedre termiske egenskaber af stråling skjolde har længe været kendt13. I test med den store stråling skærme dog opdaget andre forfattere nogen fordel af yderligere belægninger (mylar, hvid maling) over aluminium tape alene6. Tilføjelsen af stift skum afstandsstykker mellem pladerne, tidligere beskrevet i en brugerdefineret opdigtet Gill skjold11, er en anden potentiel ændring, der kunne standardisere udformningen og forhindre skiftende af plader i stærk vind. En begrænsning af dette skjold er at dens konstruktion kræver montering på en vandret bar eller en filial; Det ville være vanskeligt, for eksempel, at suspendere dette skjold forsamling ovenfra samtidig opretholde den korrekte orientering. Endelig for bulkier dataloggere, kunne tilføjelse af en anden lille indvendige plade med en udskæring i midten være ønskeligt at oprette mere plads til loggeren uden at ændre plade afstand. Disse ændringer vil medføre yderligere omkostninger og tidsforbrug, og ville kræve test mod den oprindelige standard eller en kalibreret vejrstation at vurdere resultater.

Vi understreger også, at det nuværende design blev evalueret under en bestemt række miljøforhold og enhver ekstrapoleringer af stråling skjold ydeevne uden for disse betingelser bør gøres med forsigtighed. Især dette skjold design, i både denne undersøgelse og i den oprindelige papir hvor den større version blev indført6 blev testet i højsommeren solar vinkler typisk findes på latitudes equatorward af ~ 45 grader bredde. I områder med lav årstidens solar vinkler, lang daylengths eller begge (såsom oplevet på høje breddegrader eller på forskellige årstider), kan forskellige tilgange til skjold konstruktion være mere hensigtsmæssigt.

Med fremkomsten af små, billige temperatur loggere, har biologer i stigende grad søgt at vurdere lufttemperaturen ved de fine rumlige skalaer relevante individuelle organismer og lokale økologiske processer. Forståelse saltningsingredienser variation i temperatur kan give indsigt i lokale biologiske svar til nylige og forventede klimaændringer. Mens yderligere termisk variabler-sådan som jord, overflade eller kropstemperatur, hver med sin egen nøjagtighed overvejelser-kan også være målt, lufttemperaturen er en fælles valuta på tværs af undersøgelser af historiske, aktuelle og forventede klimaer. Konsekvent brug af stråling skjolde med veldokumenterede egenskaber vil sikre, at resultaterne af forskellige undersøgelser kan sammenlignes meningsfuldt.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ikke noget at oplyse.

Acknowledgments

Vi takker Emily Meineke for bidrag til den oprindelige undersøgelse design og eksperimentere. Vi takker Ryan Boyles for at lette adgangen til undersøgelse sites og vejrstation data. Jaime Collazo, Steven Frank og Erica Henry forudsat dataloggere og stråling skjolde. Adgang til at studere websted blev godkendt ved North Carolina State klima Office. Enhver brug af handel, firma eller produkt navne er til beskrivende formål og er ikke ensbetydende med påtegning af den amerikanske regering.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. Walther, G. -R., et al. Ecological responses to recent climate change. Nature. 416 (6879), 389-395 (2002).
  3. Inouye, D. W. Effects of climate change on phenology, frost damage, and floral abundance of montane wildflowers. Ecology. 89 (2), 353-362 (2008).
  4. Lundquist, J. D., Huggett, B. Evergreen trees as inexpensive radiation shields for temperature sensors. Water Resources Research. 44 (4), W00D04 (2008).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. Richardson, S. J., et al. Minimizing errors associated with multiplate radiation shields. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. 16 (11), 1862-1872 (1999).
  9. 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).
  10. Nakamura, R., Mahrt, L. Air temperature measurement errors in naturally ventilated radiation shields. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. 22 (7), 1046-1058 (2005).
  11. 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).
  12. 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).
  13. Fuchs, M., Tanner, C. B. Radiation shields for air temperature thermometers. Journal of Applied Meteorology. 4 (4), 544-547 (1965).

Tags

Miljøvidenskab sag 141 lufttemperatur klimaændringer datalogger thermochron stråling skjold feltundersøgelser
Opførelse af et kompakt Low-Cost stråling skjold for luft-temperatur sensorer i økologiske feltundersøgelser
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Terando, A. J., Prado, S. G.,… More

Terando, A. J., Prado, S. G., Youngsteadt, E. Construction of a Compact Low-Cost Radiation Shield for Air-Temperature Sensors in Ecological Field Studies. J. Vis. Exp. (141), e58273, doi:10.3791/58273 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter