Utilizzando questo protocollo possiamo misurare lo spessore ottico aerosol dell'atmosfera utilizzando il fotometro solare GLOBE portatile con una precisione accettabile per la comunità della scienza atmosferica. Il vantaggio di questa tecnica è che può essere utilizzata da tutti, dagli studenti delle scuole superiori agli studenti universitari. Il fotometro solare GLOBE è robusto e può essere utilizzato in aree remote e di difficile accesso.
I protocolli di spessore ottico aerosol sono chiaramente delineati qui e facili da seguire. Quando si prendono misure AOT è sempre meglio lavorare in coppia. Una dimostrazione visiva aiuta a comprendere la tecnica di allineare il fotometro solare con il sole.
Alla vista, attivare il GPS scegliendo la configurazione del sensore dal menu del sensore e selezionare GPS. Una volta che il GPS ha acquisito abbastanza satelliti, vengono visualizzati i valori di latitudine e longitudine. Quindi, premi raccogli dati e premi salva.
Se la temperatura esterna è inferiore di oltre cinque gradi alla temperatura ambiente, mantenere il fotometro solare avvolto in schiuma termica quando non è in uso. Quando si prendono misure durante i caldi mesi estivi, tenere il fotometro solare all'ombra quando non è in uso. Controllare se il fotometro solare produce una tensione stabile di circa 0,03 volt all'interno e tra un volt e cinque volt quando la luce è diretta sul rilevatore.
Per registrare la temperatura dell'aria, ruotare l'interruttore rotativo a T e registrare la lettura della tensione sul misuratore di volt. Moltiplicando la lettura della tensione per 100 si ottiene la temperatura dell'aria in gradi Celsius. Quindi, impostare l'interruttore rotativo sul canale verde del fotometro solare con una persona seduta sulla sedia e appoggiata le braccia sul tavolo.
Allineare il fotometro solare in modo che la luce che passa attraverso il foro sulla staffa superiore produca una macchia di luce solare centrata sul punto colorato sul movimento centrale. Fare in modo che la seconda persona registri la lettura sul volt meter, assicurandosi che la macchia solare sia stabile sul punto. Se la lettura della tensione è fluttuante, registrare il valore massimo.
Registrare il tempo entro 30 secondi. Per ottenere la tensione scura, fare in modo che la persona seduta tenga il fotometro solare allineato al sole con una mano, quindi coprire il foro sulla staffa superiore con un dito dall'altra mano. Fare in modo che la seconda persona registri la lettura della tensione.
Quindi, impostare l'interruttore rotativo sul canale rosso e ripetere, registrando tensioni luminose e scure. Ottenere cinque letture di tensione per il canale verde e cinque letture di tensione per il canale rosso. Misurare nuovamente la temperatura dell'aria.
Osserva le nuvole vicino al sole e usa il grafico delle nuvole GLOBE per controllare le caratteristiche osservate. Le nubi di cirro visibili sono facili da osservare a causa dei loro caratteristici fili di wispy sottili. In una giornata apparentemente limpida, se le nubi di cirro non sono visibili ma la lettura della tensione della luce solare è inferiore a 0,5 volt, si consiglia di dedurre nubi di cirro invisibili.
Per misurare l'umidità relativa, tenere l'igrometro con un braccio esteso lontano dal corpo. Lasciarlo in aria per circa tre minuti e quindi prendere prima la lettura del bulbo secco, seguita dalla lettura della lampadina bagnata. Trova la differenza nelle due letture e usa il grafico dell'umidità relativa per stabilire l'umidità relativa.
Quindi, utilizzare un barometro per misurare e registrare la pressione atmosferica. Calcolare lo spessore ottico dell'aerosol collegando i valori misurati e le costanti all'equazione AOT. I valori AOT medi mensili misurati presso la Xavier University of Louisiana nel periodo di 12 mesi indicano picchi di AOT in febbraio e maggio.
La variazione stagionale dell'AOT nel sito della Xavier University of Louisiana classifica dicembre, gennaio e febbraio come inverno. Marzo, aprile e maggio come primavera. Giugno, luglio e agosto come estate.
Settembre, ottobre e novembre come autunno. Basato sull'estrapolazione, L'AOT per quattro lunghezze d'onda, 667 nanometri, 551 nanometri, 532 nanometri e 490 nanometri, nel sito della Xavier University of Louisiana è stato confrontato con i dati della stazione AERONET. Le frecce mostrano i picchi AOT a febbraio e a maggio per entrambi i siti.
L'affidabilità dei fotometri solari GLOBE è stata verificata confrontando due strumenti calibrati in modo indipendente l'uno contro l'altro. L'accordo tra i due fotometri solari è più forte per il canale rosso di 505 nanometri rispetto al canale verde di 625 nanometri. Questa differenza è perché il LED rosso ha una sensibilità alla temperatura più forte rispetto al LED verde.
La variazione giornaliera dell'AOT è stata compresa tra 0,265 al mattino e 0,06 la sera per il canale rosso che corrisponde a circa il 77% di variazione. I dati mostrano un picco alle 9:00 a.m. di 0,265 e un altro picco alle 15:00.m.
di 0,182 per il canale rosso. Il canale verde ha mostrato picchi simili. La cosa più importante da ricordare è che queste misurazioni non funzionano quando il sole è oscurato dalle nuvole di cirro.
La presenza di nubi di cirro può causare falsi valori per AOT. Il prossimo passo logico dopo questo è utilizzare il fotometro solare Calitoo con i suoi canali blu, verde e rosso per convalidare il fotometro solare GLOBE e utilizzare entrambi gli strumenti nei siti AERONET. Attualmente ci sono oltre 400 stazioni di monitoraggio AERONET in tutto il mondo, ma anche queste non sono sufficienti a coprire l'intero pianeta.
La nostra speranza è che i fotometri solari portatili GLOBE, utilizzando i protocolli qui descritti, possano essere utilizzati per colmare gli spazi lasciati da AERONET.
