Waiting
Login processing...

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

Environment

Construção de um escudo de radiação compacto de baixo custo para sensores de temperatura do ar em estudos ecológicos

Published: November 6, 2018 doi: 10.3791/58273

Summary

Com o advento de sensores ambientais de pequenos e de baixo custo, agora é possível implantar redes de alta densidade de sensores para medir a variação de temperatura localizados hiper. Aqui, nós fornecemos uma metodologia detalhada para a construção de uma versão compacta de um escudo de radiação descrito anteriormente personalizado-fabricadas para uso com thermochrons barato.

Abstract

Sensores de temperatura de baixo custo são cada vez mais usados pelos ecologistas para avaliar a variação climática e mudar em escalas ecologicamente relevantes. Embora o custo-benefício, se não implantado com blindagem de radiação solar adequada, as observações registradas destes sensores será tendencioso e impreciso. Escudos de radiação fabricados são eficazes para minimizar esse viés, mas é caro comparado com o custo destes sensores. Aqui, nós fornecemos uma metodologia detalhada para a construção de uma versão compacta de um escudo de radiação fabricados personalizado descrito anteriormente, que é mais preciso do que outros métodos publicados de blindagem que tentam minimizar custos de tamanho ou construção de escudo. O método requer muito pouco material: papelão ondulado folhas de plástico, fita adesiva de alumínio da folha e abraçadeiras. Um 15 cm e dois 10 cm quadrados de plástico corrugado são utilizados para cada escudo. Após o corte, marcar, gravar e grampeamento das folhas, os quadrados de 10 cm formam fundo protetor de duas camadas da radiação solar, enquanto que o quadrado de 15 cm de forma a camada superior. As três folhas são realizadas juntamente com abraçadeiras. Este escudo de radiação solar compacto pode ser suspenso ou colocado contra qualquer superfície plana. Deve ter cuidado para garantir que o escudo é completamente paralelo ao solo para evitar a radiação solar direta atinja o sensor, possivelmente causando aumento quentes vieses nos sites expostas ao sol pela manhã e à tarde em relação a original, maior projeto. Mesmo assim, as diferenças nas temperaturas gravadas entre o projeto de escudo menor, compacto e o projeto original eram pequenas (quer dizer preconceito diurno = 0,06 ° C). Os custos de construção são menos da metade do projeto original do escudo e os novos resultados do projeto em um instrumento menos visível que pode ser vantajoso em muitas configurações de ecologia de campo.

Introduction

À luz do aquecimento global antropogênico, tem havido um interesse crescente na gravação de temperatura do ar em uma variedade de configurações para compreender e prever respostas ecológicas para clima mudam1,2,3. Com o advento dos gravadores de dados ambientais de pequeno e de baixo custo (também referido como registradores de dados thermochrons e hygrochrons), agora é possível implantar redes de alta densidade de sensores para medir a variação de temperatura localizados hiper, aumentando capacidade dos ecologistas para observar mais diretamente as ambientes condições ambientais experimentadas por organismos e ecossistemas em estudo. Comparado aos existentes, bem calibrado e rigorosamente testado — mas escassamente distribuídos — tempo permanente das estações, tais oportunidades presentes redes para avaliar a variação climática em escalas ecologicamente relevantes mas pode reduzir a precisão ou a comparabilidade entre os estudos se implantado de forma inconsistente ou inadequadamente.

Sensores de temperatura do ar perto da superfície, normalmente, exigem algum tipo de radiação solar, blindagem para evitar o aquecimento directo do elemento sensor, que resultaria em medições erroneamente quentes. Maneiras comuns para limitar o viés de sensor incluem: 1) usar os recursos ambientais existentes tais como árvores para sombreamento4, 2) viés de correção e de calibração de sensor5 derivada correções com base em Propriedades térmicas dos sensores e 3) a utilização da fabricado ou personalizado fabricado escudos6,7. Muitos pesquisadores escolhem usar personalizados escudos fabricados por causa do baixo custo e fácil implantação e necessidade em situações onde as condições ambientais não fornecem sombreamento natural. No entanto, uma revisão da literatura ecológica indicou que o design personalizado fabricados escudos varia amplamente entre os estudos, projetos individuais raramente são testados para a exatidão. Os escudos não testados podem ser suscetíveis a má escolha de materiais e desenho de aquecimento adicional das moléculas do ar circundante imediatamente o sensor, absorção direta de radiação solar pelo sensor em si ou ambos-levando a preconceitos médios de até 3 ° C7. Por outro lado, simples e econômica de projetos6,7 são bastante eficazes na blindagem sensores (preconceitos de 1 ° C ou menos) e são comparáveis aos escudos de radiação comercialmente manufaturados.

Aqui, nós fornecemos uma metodologia detalhada para a construção de uma radiação fabricados personalizado anteriormente avaliados escudo7 para uso com sensores de temperatura thermochron barato. O projeto do escudo é uma modificação de um anteriormente descrita e testada em uma floresta de pinheiros Ponderosa aberta configuração6. Em recentes testes de diversos projetos personalizados-fabricadas escudo, este escudo Montano-testado resultou nos preconceitos menores quando emparelhado com pequenas thermochrons7, mas achamos complicado e muito evidente para implantar no campo. O protocolo do projeto aqui proposto reduz as dimensões do escudo radiação em 50%. Essa redução no tamanho tem diversos benefícios: 1) é menos visível e, portanto, menos suscetível a adulteração, 2) pode ser mais viável usada em uma ampla variedade de configurações ecológicas onde o espaço é limitado (por exemplo, em pequenas árvores de ruas urbanas), 3) é é mais preciso do que outra publicada blindagem métodos que tentam minimizar o tamanho do escudo ou de custos de construção7e 4) é menos caro do que o projeto original, maior devido a reduzida quantidade de materiais de construção necessários. Após descrever os métodos de construção, podemos explorar o efeito da redução de tamanho na precisão do sensor em relação ao projeto original do escudo usando os resultados de um teste de campo realizado sob condições de alta radiação solar para baixo.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. construção do escudo de radiação

  1. Usando uma faca, corte as folhas de plástico corrugadas em quadrados (figura 1A). Um quadrado de 15 cm e dois quadrados de 10cm serão necessários para cada escudo.
  2. Cortes para a camada superior do escudo pequenas de radiação (figura 1B; imagem esquerda):
    1. No quadrado de 15 cm, medir de uma borda de 4 cm e desenhar uma linha com um lápis. Use uma régua como guia para marcar ao longo da linha. (Neste documento, "marcando" significa usando uma faca para fazer um corte que atravessa apenas uma camada de folha plástica ondulada, ao invés da folha inteira). De agora em diante você será referida esta borda do quadrado como o "top" (figura 1B; imagem esquerda).
    2. 3,8 cm das bordas que são perpendiculares à linha de 4 cm de medida. Use uma régua como um guia a Pontuação do fundo até a linha de 4 cm (figura 1B; imagem esquerda).
    3. Desenhe uma linha de ambos os cantos acima da linha de 4 cm para a junção das linhas de 4 cm e 3,8 cm. Corte ao longo desta linha (figura 1B; imagem esquerda).
  3. Cortes para as camadas média e inferior do escudo pequenas de radiação (figura 1B; médio e mesmo imagens):
    1. Usando um compasso, desenhe um quadrado de 6 cm no meio de cada quadrado de 10 cm (figura 1B; médio e direito de imagens).
    2. Pontuação em toda a Praça de 6 cm e de cada canto do quadrado para os cantos exteriores do quadrado 10 cm 6 cm (figura 1B; médio e direito de imagens).
  4. Use fita da folha de alumínio para cobrir completamente o lado marcou o quadrado de 15 cm e um dos quadrados de 10 cm e o lado não-marcado do outro quadrado de 10 cm.
  5. Usando uma broca de 1/4" um pouco, fazer furos, conforme mostrado na Figura 1, em cada uma das camadas do escudo.
  6. Anexar um sensor de temperatura na parte de baixo do quadrado, 10 cm que é colado no lado marcou e tem dois furos no meio, executando a abraçadeira através do orifício da caixa do sensor (ou seu dispositivo de montagem) e através dos orifícios do sq 10 cm uare (Figura 1).
  7. Dobrar os lençóis.
    1. Dobre a folha de 15 cm ao longo das linhas marcadas. Pressão pode ser necessário caso a fita faz os lados apertado e difícil de dobrar.
    2. Dobre as abas triangulares pequenas no interior da aba traseira maior. Quando isso for feito corretamente, apenas gravado os lados são visíveis de cima. A borda de corte da aba traseira deve ser alinhada com os lados dobrados.
    3. Use uma outra camada de fita de alumínio para proteger os lados dobrados para a tampa traseira. As aletas traseiras também poderiam ser grampeadas juntos, com um grampeador resistente, para a força adicionada.
    4. Pegue as folhas de 10 cm e beliscar os lados juntos na diagonal marcado a linha. Usando um grampeador resistente, grampear o comprimido lados juntos (Figura 1E). O produto final terá uma forma de quadrado-tigela.
  8. Amarrando as folhas junto com abraçadeiras de 20 cm.
    1. Começando com a folha de 10 cm colada no lado unscored, com três furos, posicione o lado gravado para baixo. Rosqueie uma abraçadeira através do orifício traseiro esquerdo de ambas as folhas de 10 cm. Deixe o espaçamento vertical de 2 cm entre as duas folhas para assegurar o fluxo de ar à volta do sensor de temperatura. Repita esta etapa para o buraco traseira direito (Figura 1E; médio e direito de imagens).
    2. Pegue a folha de 15 cm e passe uma abraçadeira através de dois furos lado a lado, na parte de trás esquerda (Figura 1E; imagem esquerda). Anexe esta gravata para as folhas de 10 cm, também deixando 2 cm de espaço entre a folha de 15 cm e a parte superior da folha superior de 10 cm. Repita este passo para os dois furos de lado a lado na parte traseira direita (Figura 1E; imagem esquerda).
    3. Finalmente, passar um abraçadeira todos os três furos na parte dianteira as folhas (indicados pela seta; Figura 1E). Aperte a abraçadeira, garantindo que o espaço é mesmo entre todas as três folhas (Figura 1F).
  9. Fazer furos adicionais no back-end do produto final montado para facilitar a montagem, onde for necessário. Onde quer que o escudo é montado, certifique-se de que as folhas de três leigos paralelas ao solo.

Figure 1
Figura 1: instruções passo a passo para construir um escudo de radiação pequeno. (A) 15 cm e 10 cm quadrados são cortados fora a grande folha de plástico corrugado. (B) a 15 folhas de cm são então cortadas e marcou, e as folhas de 10 cm são marcadas para permitir a flexão do escudo para a forma correta. (C) são furos em cada folha. (D) o sensor está ligado a uma das folhas de 10 cm. (E) o escudo é montado usando várias braçadeiras. (F) o escudo final está pronto para a instalação. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Resultados representativos usando thermochrons equipado com o novo, projeto de escudo menor, o projeto original de escudo maior e o thermochrons com nenhum escudo de radiação são mostrados na Figura 2 e Figura 3. Esses dados foram registrados em um local totalmente exposto rural perto de Raleigh, NC (35.728 ° N, 78.680 ° W) e foram apostos para uma bem calibrada estação meteorológica permanente, equipada com um VAISALA platina resistência ar sensor de temperatura (HMP45C) montado dentro de um escudo de radiação multiplate aspirado vento7. Na Figura 2a, boxplots são mostradas as diferenças nas temperaturas gravadas entre quatro sensores usando o escudo de radiação pequenas e estação meteorológica permanente. Positivo de preconceitos são encontrados em todos os quatro sensores testados (quer dizer preconceito = 0,56 ° C), mas são semelhantes aos encontrados usando o design original, maior escudo (Figura 2b; média = 0,56 ° C) e são muito menos do que os preconceitos dos sensores não blindados (Figura 2C ; Quer dizer = 1,23 ° C). Os pequenos escudos resultam em sensores gravando algumas temperaturas mornas aberrante em relação ao projeto original do escudo (Figura 2d), embora as diferenças globais são pequenas (quer dizer preconceito = 0,16 ° C).

Figure 2
Figura 2: resultados de boxplot exemplo de um experimento de campo, comparando as diferenças de temperatura utilizando radiação diferente escudo tratamentos. Distribuição das diferenças de temperatura entre o thermochrons com o (A) o projeto de escudo de radiação pequeno (B) a radiação original grande escudo, e (C) sem escudos e estação meteorológica calibrada, permanente gravaram em Agosto de 2015 em um ensolarado, expostos a localização em Raleigh, Carolina do Norte. (D) mostra a distribuição das diferenças de temperatura entre os quatro thermochrons equipados com o escudo de radiação pequeno e o grande thermochron escudo-equipado que teve o menor preconceito (ou seja, Sensor 3 em B). As diferenças acima de 7 ° C excluem-se do terreno em C (valores estendem até 10.6 oC). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Na Figura 3, a natureza diurna os preconceitos é aparente na série de tempo. Como ilustrado na Figura 2, as diferenças de temperatura são mostradas entre o themochrons equipado com os escudos de radiação de pequenos e grandes e calibrada permanente estação meteorológica (Figs. 3a, 3b). Enviesamentos quentes são mais fortes durante períodos de radiação solar de pico, mas em ambos os casos são muito menos do que os preconceitos dos sensores não blindados (Figura 3C). A diferença de temperatura média entre todas as combinações de sensores, equipados com o escudo de radiação pequeno em comparação com o projeto original (linha preta sólida, Figura 3d) é 0,002 ° C e 0,06 ° C por horas durante o dia (0700-2000 h. LST). Curiosamente, as maiores diferenças em relação a cada hora estimativa do desvio padrão (linhas tracejadas, a Figura 3d), estão em 1400 e 0800 LST. As grandes diferenças da tarde durante o calor do dia são esperadas Considerando o menor tamanho do escudo de radiação. No entanto, a fonte das grandes diferenças adicionais de manhã logo após o nascer do sol não é clara e pode ser devido ao escudo-sensor sub-ótimo ângulos (i.e., o thermochrons não eram paralela ao solo), que iria expor o thermochrons para aquecimento adicional.

Figure 3
Figura 3: série temporal de exemplo resulta de uma experiência de campo, comparando as diferenças de temperatura usando tratamentos de escudo de radiação diferente. Séries temporais da temperatura as diferenças entre o thermochrons com o (A) o projeto de escudo de radiação pequeno, (B) o escudo de radiação grande original e (C) sem escudos e estação meteorológica calibrada, permanente gravados em Agosto de 2015 em um ensolarado, expostos a localização em Raleigh, Carolina do Norte. A média (linha preta sólida) e dois desvios-padrão (estimado para cada hora; tracejado linhas) as diferenças de temperatura entre todas as combinações de thermochrons blindado (n = 4 escudos pequenos, n = 5 grandes escudos) são mostrados em (D). Nota mudança de escala no eixo ordenada em D , em comparação com À C. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

A precisão e a reprodutibilidade das medições de temperatura do ar dependem da utilização de um protetor solar apropriado que protege o sensor de radiação solar direta e refletida. Aqui descrevemos a construção de tal um escudo que é mais compacto no tamanho, mais barato, ou mais rápido para construir do que dispositivos similares, descrito anteriormente6, sem sacrificar a precisão. 94% das temperaturas gravadas para o thermochrons equipado com o escudo menor estavam dentro de 1,0 ° C, o melhor desempenho thermochron equipado com o original maior, escudo de radiação e 71% das observações foram dentro de 0,25 ° C.

O desenho do escudo, como a de seu maior precursor, é uma variação sobre o escudo de Gill passivamente aspirado, amplamente utilizado. Propriedades ideais de um escudo passiva incluem sombreamento o sensor de radiação solar de todos os ângulos; permitindo que o ar flua livremente através da blindagem; e absorvendo radiação mínima para o material do escudo8. Design é muitas vezes um compromisso entre o fluxo de ar e sombreamento. Projetos que maximizam o fluxo de ar passivo evitar sombreamento completo e risco direto de aquecimento do sensor; aqueles com blindagem completa impedem o fluxo de ar e o risco de aquecimento de ar dentro de escudo em relação ao ar em geral.

Como um escudo passivamente ventilado, o escudo de radiação pequeno é impreciso em velocidades de vento de baixa (menos de 1-2 ms-1), quando a falta de ventilação promove radiativo aquecimento do ar dentro do escudo em relação ao ar a grande7. Esta é uma fonte universal de viés em escudos passivamente ventilados, incluindo os fabricados dispendiosos. Este preconceito é superado em escudos mecanicamente aspirados, mas seus requisitos elétricos são geralmente proibitivos em estudos de campo replicada. Vieses nos escudos passivos podem ser abordadas através de correções com base em modelo5,9,10. Tais correções, no entanto, requerem medição simultânea da velocidade do vento e radiação de ondas curta, que pode também ser impraticável nos tipos de estudos que contam com escudos personalizados-fabricadas. Uma última opção é simplesmente com precisão informar métodos de proteção e reconhecer o viés para que qualquer leitor tenta comparar temperaturas relatadas em estudos diferentes pode fazer interpretações informadas.

Em comparação com um escudo de Gill manufacturado, o escudo de radiação pequeno descrito aqui tem um viés diurno de 0,81 ° C em comparação com um viés de 0,75 ° C para thermochrons equipado com o escudo original design7. Em comparação direta, seu desempenho foi quase indistinguível do escudo de radiação grande descritas anteriormente, mas representa uma economia significativa em materiais. Construímos os escudos de radiação pequeno para US $1,36 E.U. (2015 dólares) cada em materiais, incluindo o plástico corrugado, fita de alumínio e abraçadeiras. Em contraste, o escudo de radiação grande original, devido às maiores quantidades de plástico e alumínio, custa 3 dólares (estimativa de 2013 dos autores) para US $4,75 E.U. (nossa estimativa)6. Cálculos de custos não incluem o registrador em si, seu suporte de montagem especificado pelo fabricante ou qualquer estrutura sobre a qual o escudo pode ser montado no campo.

Existem exemplos adicionais de escudos personalizados-fabricadas bem testados contra escudos fabricados11. Em um teste de 11 dias de um diferente artesanal Gill escudo11, dois terços de todas as medições de temperatura de ar neste escudo estavam dentro de 1,0 ° C daqueles medido em um escudo de Gill fabricado. Em nosso escudo de radiação pequeno, precisão de thermochrons foi semelhante, com 83% das medições dentro de 1 ° C instrumentos de estação meteorológica de referência no site expostas ao sol. O escudo de Gill artesanal levou seus criadores 45 minutos para construir, e custaria US $2 EUA (nossa estimativa) para 4 dólares (estimativa de 2007 dos autores) em materiais. Novamente, o escudo de radiação pequeno proporciona economia em materiais e tempo de construção.

Embora nós não fiz teste para efeitos das variações nos parâmetros de escudo de radiação pequeno, teoria prediz que mudanças nos materiais, espaçamento de placa e ângulos de dobra alterariam a capacidade do escudo para bloquear a radiação e permitir o fluxo de ar e produzem resultados diferentes daqueles relataram aqui. Sombreamento máximo do sensor de radiação solar direta e refletida requer o uso de todas as três placas, dobrada como indicado, para bloquear não só radiação de cima, mas também radiação de baixo ângulo dos lados e radiação refletida de abaixo. Proteção contra radiação refletida é particularmente importante quando os sensores são implantados sobre neve, areia, asfalto e outras superfícies não-vegetação7,12. Fluxo de ar dentro do escudo é ditado pela forma da placa e espaçamento8; no projeto atual, qualquer alteração à placa de dobramento e espaçamento influenciaria o fluxo de ar. Finalmente, o uso de um material branco com superfícies externas de alumínio revestido minimiza o aquecimento radiativo do escudo em si; cobertura completa das superfícies escudo superior e inferior com fita de alumínio reflexivo é essencial para replicar essa propriedade. Os escudos precisam ser mantidas limpas, ou acúmulo de sujeira, excrementos de pássaros e mofo alterará sua reflectância8. Finalmente, também alertamos que, para a comparabilidade entre vários sensores em uma matriz, eles precisam ser implantados com as placas de escudo paralelas ao chão e em uma consistente elevação acima do solo-não sempre simples quando a vegetação de superfície em si varia em altura10.

Novas melhorias em cima deste projeto do escudo são sem dúvida possíveis. O uso de revestimentos desobstruídos sobre uma superfície de alumínio para melhorar as propriedades térmicas de escudos de radiação tem sido conhecido13. Em testes com o escudo grande radiação no entanto, outros autores não detectado nenhum benefício de revestimentos adicionais (mylar, tinta branca) sobre a fita de alumínio sozinho6. A adição de espaçadores de espuma rígida entre as placas, descritos anteriormente em um personalizado-fabricadas Gill escudo11, é outra modificação potencial que poderia padronizar o projeto e evitar o deslocamento das placas em vento forte. Uma limitação deste escudo é que sua construção requer montagem sobre uma barra horizontal ou filial; seria difícil, por exemplo, para suspender este assembly escudo de cima, mantendo a sua orientação correta. Finalmente, para registradores de dados mais volumosos, a adição de outra pequena placa de interior com um entalhe no centro pode ser desejável para criar mais espaço para o agente de log sem alterar o espaçamento de placa. Qualquer uma dessas alterações seria incorrer em custos adicionais e tempo de construção e iria requerer testes contra o padrão original ou de uma estação meteorológica calibrada para avaliar o desempenho.

Salientamos também que o projeto atual foi avaliado sob uma certa faixa de condições ambientais e qualquer extrapolações de desempenho de escudo de radiação fora dessas condições devem ser feitas com cautela. Em particular, projeto do escudo, ambos neste estudo e no jornal original onde a versão maior foi introduzida6 foram testados em ângulos solar alto verão, normalmente encontrados em latitudes equatorial de ~ 45 graus de latitude. Em áreas com baixos sazonais ângulos solares, daylengths longo ou ambos (tais como experiente em altas latitudes ou em épocas diferentes), diferentes abordagens para proteger a construção podem ser mais apropriadas.

Com o advento dos registradores de temperatura pequeno, barato, biólogos têm cada vez mais procurado avaliar a temperatura do ar às escalas espaciais bem relevantes para organismos individuais e processos ecológicos locais. Compreensão microclimáticas variação na temperatura do ar pode fornecer insights sobre respostas biológicas locais às mudanças climáticas recentes e projectadas. Enquanto térmica adicional variáveis tais como o solo, superfície ou a temperatura do corpo, cada um com sua próprias considerações de precisão-maio também ser medido, temperatura do ar é uma moeda comum em estudos de climas históricos, atuais e projetados. Uso consistente de escudos de radiação com propriedades bem documentados irá garantir que os resultados dos diferentes estudos podem ser significativamente comparados.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Os autores não têm nada para divulgar.

Acknowledgments

Agradecemos a Emily Meineke pelas contribuições para o projeto original de estudo e experimento. Agradecemos a Ryan Boyles para facilitar o acesso aos locais de estudo e dados da estação meteorológica. Jaime Collazo, Steven Frank e Erica Henry forneceram os registradores de dados e escudos de radiação. Acesso ao local de estudo foi aprovado pelo Instituto de clima do estado de Carolina do Norte. Qualquer uso de nomes de comércio, empresa ou produto é apenas para fins descritivos e não implica o endosso pelo governo dos EUA.

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

Ciências do ambiente edição 141 temperatura do ar mudança climática registrador de dados thermochron escudo de radiação estudos de campo
Construção de um escudo de radiação compacto de baixo custo para sensores de temperatura do ar em estudos ecológicos
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