Name: measurement of aerosols optical thickness of the atmosphere using the globe handheld sun photometer
Uploaded: 2019-05-29T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Measurement of Aerosols Optical Thickness of the Atmosphere using the GLOBE Handheld Sun Photometer at JoVE.com

Bu çalışma mali DOD ARO Grant #W911NF-15-1-0510 ve Ulusal Bilim Vakfı araştırma başlatma Ödülleri Grant No 1411209 altında tarafından desteklenmektedir. Biz Louisiana Xavier Üniversitesi 'nde fizik ve bilgisayar bilimleri departmanı ve eğitim bölümü için samimi şükranlarımızı ifade ediyoruz.

1. fotometre operasyonu
Not: Bu protokoller en iyi iki kişi birlikte çalışan tarafından yapılır. İkinci kişi ölçümleri kaydetirken bir kişi güneş fotometresini tutar ve hizalar.
<ol><li>GPS kullanarak site için boylam ve enlem ölçün. Sitede, ilk adım sensör menüsünden sensör seti seçerek GPS etkinleştirmek ve GPS seçin. GPS yeterli uyduları edindikten sonra Enlem ve boylam değerleri görüntülenir. Değerler görüntülendiğinde, veri topla ve ...

<ol>
	<li>Mondol, P. K., Mamun, M. M. I., Islam, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Construction+of+an+inexpensive+sun+photometer+to+measure+aerosol+optical+depth+and+comparisons+between+the+measured+data+and+satellite+observations.">Construction of an inexpensive sun photometer to measure aerosol optical depth and comparisons between the measured data and satellite observations.</a> American Journal of Remote Sensing. 2 (5), 37-43 (2014).</li><li>Toledano, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overview+of+sun+photometer+measurements+of+aerosol+properties+in+Scandinavia+and+Svalbard.">Overview of sun photometer measurements of aerosol properties in Scandinavia and Svalbard.</a> Atmospheric Environment. 52, 182-188 (2012).</li><li>. Aerosol Protocol - GLOBE.gov Available from: <a target="_blank" href="https://www.globe.gov/documents/348614/e9acbb7a-5e1f-444a-bdd3-acff62b50759">https://www.globe.gov/documents/348614/e9acbb7a-5e1f-444a-bdd3-acff62b50759</a> (2019)</li><li>Heintzenber, J., Boutron, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+life+cycle+of+the+atmospheric+aerosol.">The life cycle of the atmospheric aerosol.</a> Topics in atmospheric and terrestrial physics and chemistry. , (1994).</li><li>Gong, W., Zhang, S., Ma, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aerosol+Optical+Properties+and+Determination+of+Aerosol+Size+Distribution+in+Wuhan,+China.">Aerosol Optical Properties and Determination of Aerosol Size Distribution in Wuhan, China.</a> Atmosphere. 5, 81-91 (2014).</li><li>Cisek, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aerosol+Optical+Depth+variations+due+to+local+breeze+circulation+in+Kongsfjorden,+Spitsbergen.">Aerosol Optical Depth variations due to local breeze circulation in Kongsfjorden, Spitsbergen.</a> Oceanologia. 59, 422-430 (2017).</li><li>Charlson, R. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Climate+forcing+by+anthropogenic+aerosols.">Climate forcing by anthropogenic aerosols.</a> Science. 255, 423-430 (1992).</li><li>Kohil, E. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+study+of+atmospheric+aerosol+optical+properties+over+Alexandria+city.">A study of atmospheric aerosol optical properties over Alexandria city.</a> Egypt Journal of Physics Conference. 810, 012033 (2017).</li><li>Altaratz, O., Bar-Or, R. Z., Wollner, U., Koren, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relative+humidity+and+its+effect+on+aerosol+optical+depth+in+the+vicinity+of+convective+clouds.">Relative humidity and its effect on aerosol optical depth in the vicinity of convective clouds.</a> Environmental Research Letters. 8, 034025 (2013).</li><li>Jung, C. H., Shin, H. J., Lee, J. Y., Kim, Y. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensitivity+and+Contribution+of+Organic+Aerosols+to+Aerosol+Optical+Properties+Based+on+Their+Refractive+Index+and+Hygroscopicity.">Sensitivity and Contribution of Organic Aerosols to Aerosol Optical Properties Based on Their Refractive Index and Hygroscopicity.</a> Atmosphere. 7 (65), (2016).</li><li>Sharma, N. P., Sapkota, B. K., Bhattarai, B., Kjeldstad, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Study+on+Aerosol+Optical+Depth+in+winter+and+Summer+Season+in+Bhaktapur.">Study on Aerosol Optical Depth in winter and Summer Season in Bhaktapur.</a> Journal of the Institute of Engineering. 8 (1), 269-276 (2009).</li><li>Mims, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+international+haze-monitoring+network+for+students.">An international haze-monitoring network for students.</a> Bulletin of the American. Meteorological Society. 80, 1421-1431 (1999).</li><li>Mielonen, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature-dependence+of+aerosol+optical+depth+over+the+southeastern+US.">Temperature-dependence of aerosol optical depth over the southeastern US.</a> Atmospheric Chemistry and Physics Discussion. , (2016).</li><li>Coakley, J. A., Cess, R. D., Yurevich, F. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+tropospheric+aerosols+on+the+earth&#8217;s+radiation+budget:+A+parameterization+for+climate+models.">The effect of tropospheric aerosols on the earth&#8217;s radiation budget: A parameterization for climate models.</a> Journal of Atmospheric Science. 40, 116-138 (1983).</li><li>Stachlewska, I. S., Zawadzka, O., Engelmann, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Heat+Wave+Conditions+on+Aerosol+Optical+Properties+Derived+from+Satellite+and+Ground-Based+Remote+Sensing+over+Poland.">Effect of Heat Wave Conditions on Aerosol Optical Properties Derived from Satellite and Ground-Based Remote Sensing over Poland.</a> Remote Sensing. 9, 1199 (2017).</li><li>Brooks, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+an+inexpensive+handheld+LED-based+Sun+photometer+for+the+GLOBE+program.">Development of an inexpensive handheld LED-based Sun photometer for the GLOBE program.</a> Journal of Geophysical Research. 106 (5), 4733-4740 (2001).</li><li>Sellitto, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+methodology+to+determine+volcanic+aerosols+optical+properties+in+the+UV+and+NIR+and+&#197;ngstr&#246;m+parameters+using+Sun+photometry.">A novel methodology to determine volcanic aerosols optical properties in the UV and NIR and &#197;ngstr&#246;m parameters using Sun photometry.</a> Journal of Geophysical Research Atmospheres. 122 (8), (2017).</li><li>Schmid, B., Wehrli, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+Sun+photometer+calibration+by+use+of+the+Langley+technique+and+the+standard+lamp.">Comparison of Sun photometer calibration by use of the Langley technique and the standard lamp.</a> Applied Optics. 34, 45014512 (1995).</li><li>Shiobara, M., Spinhirne, J. D., Uchiyama, A., Asano, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+depth+measurements+of+aerosol,+cloud+and+water+vapor+using+sun+photometers+during+theFIRE+Cirrus+II.">Optical depth measurements of aerosol, cloud and water vapor using sun photometers during theFIRE Cirrus II.</a> Journal of Applied Meteorology. 35, 364-366 (1991).</li><li>A&#239;ssani, O., Mokhnache, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aerosol+size+distribution+retrieved+from+optical+depth+measurements+in+Tamanrasset+and+Blida.">Aerosol size distribution retrieved from optical depth measurements in Tamanrasset and Blida.</a> Revue des Energies Renouvelables. 15 (2), 207-218 (2012).</li><li>Bucholtz, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rayleigh-scattering+calculations+for+the+terrestrial+atmosphere.">Rayleigh-scattering calculations for the terrestrial atmosphere.</a> Applied Optics. 34, 2765-2773 (1995).</li><li>Brooks, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monitoring+Solar+Radiation+and+Its+Transmission+through+the+Atmosphere.">Monitoring Solar Radiation and Its Transmission through the Atmosphere.</a> The GLOBE Program's Aerosols, Water Vapor, and UVA Monitoring Projects. , (2006).</li><li>Holben, B. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AERONET+-+A+federated+instrument+network+and+data+archive+for+aerosol+characterization.">AERONET - A federated instrument network and data archive for aerosol characterization.</a> Remote Sensing of the Environment. 66, 1-16 (1998).</li><li>Toledo, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AOT+retrieval+procedure+for+distributed+measurements+with+low-cost+Sun+photometers.">AOT retrieval procedure for distributed measurements with low-cost Sun photometers.</a> Journal of Geophysical Research Atmospheres. 123, 1113-1131 (2017).</li><li>Giles, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advancements+in+the+Aerosol+Robotic+Network+(AERONET)+1+Version+3+Database+-+Automated+Near+Real-Time+Quality+Control+Algorithm+with+Improved+Cloud+Screening+for+Sun+Photometer+Aerosol+Optical+Depth+(AOD)+Measurements.">Advancements in the Aerosol Robotic Network (AERONET) 1 Version 3 Database - Automated Near Real-Time Quality Control Algorithm with Improved Cloud Screening for Sun Photometer Aerosol Optical Depth (AOD) Measurements.</a> Atmospheric Measurement Techniques Discussions. , (2018).</li><li>Zawadzka, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+of+aerosol+optical+depth+with+the+use+of+Microtops+II+sun+photometers+and+MODIS+detectors+in+coastal+areas+of+the+Baltic+Sea.">Studies of aerosol optical depth with the use of Microtops II sun photometers and MODIS detectors in coastal areas of the Baltic Sea.</a> Acta Geophysica. 62 (2), 400-422 (2014).</li><li>Bovchaliuk, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aerosol+Microtops+II+sunphotometer+observations+over+Ukraine.">Aerosol Microtops II sunphotometer observations over Ukraine.</a> Advances in Astronomy and Space Physics. 3, 46-52 (2013).</li><li>More, S., Kumar, P. P., Gupta, P., Devara, P. C. S., Aher, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+Aerosol+Products+Retrieved+from+AERONET,+MICROTOPS+and+MODIS+over+a+Tropical+Urban+City,+Pune,+India.">Comparison of Aerosol Products Retrieved from AERONET, MICROTOPS and MODIS over a Tropical Urban City, Pune, India.</a> Aerosol and Air Quality Research. 13, 107-121 (2013).</li><li>Boersma, K. F., de Vroom, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Validation+of+MODIS+aerosol+observations+over+the+Netherlands+with+GLOBE+student+measurements.">Validation of MODIS aerosol observations over the Netherlands with GLOBE student measurements.</a> Journal of Geophysical Research. 111, D20311 (2006).</li><li>Porter, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Handheld+Sun+Photometer+Measurements+from+Light+Aircraft.">Handheld Sun Photometer Measurements from Light Aircraft.</a> Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. 24, 1588-1597 (2007).</li></ol>

Bu protokoldeki ilk adım, çalışma sitesini tanımlamaktır. Bu, çalışma sitesinin boylam ve enlem bulmak için bir GPS kullanılarak yapılır. Boylam ve enlem değerleri, denklem 1 ' i kullanarak AOT hesaplamasında önemlidir. Ölçüm sırasında, Güneş fotometresinin güneşe doğrudan ve sıkıca işaret edilmesi çok önemlidir. El güneş fotometresinin üst Braketinin en küçük deliği, Güneş fotometresinin LED dedektörlerinin ulaştığı dağınık ışık miktarını azaltır. Denklem 1, hiçbir ...

Atmosferik aerosoller, havada askıya alınan, dakika katı ve sıvı parçacıklar (Mikronaltı 'dan milimetre boyutuna kadar). Bazı aerosoller insan aktivitesi ile üretilir ve diğerleri doğal süreçler1,2,3,4tarafından üretilmektedir. Atmosferdeki aerosoller, güneşten gelen ışık ve Termal radyasyonu saçarak veya emici olarak dünyanın yüzeyine ulaşan güneş enerjisi miktarını azaltır. Atmosferde aerosol miktarı konum ve zaman ile önemli ölçüde değişir. Büyük toz fırtınaları, vahşi yangınlar veya volkanik patlamalar5,6,7,8gibi olaylar nedeniyle mevsimsel ve yıllık değişikliklerin yanı sıra epizodik değişiklikler vardır.
Aerosollerin iklim ve kamu sağlığı üzerindeki etkisi, mevcut çevresel araştırmalarda baskın konular arasındadır. Aerosoller, güneşten ve bulutların oluşumunda yoğuşma çekirdekleri olarak hareket ederek, ışığı ve ısı ışınlarını saçılma veya emici ile hava durumunu etkiler. Aerosoller Ayrıca havadaki patojenlerin dağılmasına da rol oynar ve solunum ve kardiyovasküler hastalıklara neden olabilir ya da geliştirebilir. Aerosol optik kalınlığı (AOT) bu aerosoller tarafından absorbe edilen veya dağılmış güneş ışığı miktarının bir ölçüsüdür. AOT9,10,11izleme için çeşitli zemin tabanlı yöntemler vardır. Zemin bazlı AOT izleme sisteminin en büyüğü aerosol robotik ağ (AERONET) projesidir. Aeronet dünya12,13üzerinde yayılmış 400 üzerinde izleme istasyonları bir ağıdır. Bu çok sayıda izleme istasyonuna rağmen, dünya çapında AOT için izlenmeyen büyük boşluklar hala vardır. Örnek olarak, çalışma sitemiz en yakın AERONET İstasyonu yaklaşık 90 km uzaklıktadır. Bu yazıda AERONET izleme istasyonları arasındaki boşlukları köprü için kullanılabilecek bir taşınabilir el güneş fotometre kullanımı açıklanmaktadır. Taşınabilir el güneş fotometresi, dünya çapındaki öğrenciler tarafından küresel aerosol izleme ağında14,15olarak kullanılmak üzere ideal bir araçtır. Küresel öğrenme ve gözlemler çevre (Globe) programı yararlanmak için böyle bir ağ için bir platform sağlar, Amerika Birleşik Devletleri tüm 50 Devletlerde okullar binlerce ve yaklaşık 120 diğer ülkelerde16,17 . GLOBE programının birincil fikri, ucuz ekipman kullanarak çevresel parametrelerin bilimsel olarak değerli ölçümleri sağlamak için tüm dünyada öğrencileri kullanmaktır. Uygun rehberlik ile, öğrenciler ve diğer uzman olmayan AERONET izleme istasyonları arasındaki boşlukları doldurmak için el güneş Fotometreler ağları oluşturabilirler. El güneş fotometresinin en büyük avantajı, dünyanın en uzak bölgelerine bile alınabilmek. Diğer küçük ve taşınabilir enstrümanlar ile AOT ölçümleri başarılı bir şekilde geçmişte araştırma çalışmaları yürütmek için kullanılan uzak ve zor erişim alanları17,18
Bu çalışmanın ana amacı, XULA çalışma sitemiz olan AOT 'un yıllık, günlük ve saatlik varyasyonunu takip etmek ve yakındaki bir AERONET istasyonundan ölçümlerle karşılaştırmak için GLOBE el güneş fotometreleri kullanmaktır. Bu yazıda Eylül 2017 Ağustos 2018 için 12 ay süre için veri sunar. Bu XULA sitesi için kaydedilen ilk AOT olduğunu. GLOBE güneş fotometre iki dalga boyu AOT önlemler, 505 nm ve 625 Nm. Wave CIS sitesi 6 ' da AERONET sitesi 15 farklı dalga boylarında AOT önlemleri aldı. Biz bu 4 dalga boyu, 667 Nm, 551 Nm, 532 nm ve 490 nm odaklı bizim karşılaştırma için. Onlar GLOBE güneş fotometre dalga boyu en yakın 4 AERONET dalga boyları olduğu için bu seçti. Karşılaştırma yapmak için, biz xula site için bu dalga boylarında AOT değerleri ekstrapole.
AOT ölçümleri, hava koşullarına izin verdiğinde her gün yapılır. Güneş civarında Cirrus bulutları olduğunda yapılan ölçümler analizinde hariç tutulur. Tablo 1 her ay tamamen açık gökyüzü vardı gün sayısını gösterir. Toplam, yaklaşık 47% alınan verilerin dışlandı.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Ay</td>
			<td>Eylül</td>
			<td>Ekim</td>
			<td>Kasım</td>
			<td>Aralık</td>
			<td>Ocak</td>
			<td>Şubat</td>
			<td>Mart</td>
			<td>Nisan</td>
			<td>Olabilir</td>
			<td>Haz</td>
			<td>Temmuz</td>
			<td>Ağustos</td>
		</tr>
<tr>
<td>Gün sayısı</td>
			<td>18</td>
			<td>20</td>
			<td>16</td>
			<td>15</td>
			<td>15</td>
			<td>15</td>
			<td>16</td>
			<td>15</td>
			<td>18</td>
			<td>15</td>
			<td>15</td>
			<td>16</td>
		</tr>
</tbody></table>Tablo 1: AOT ölçümleri günde 6 kez yapıldı (7:00, 9, 11, Güneş öğlen, 3, ve 5 am). Grafiklerde gösterilen veriler, öğleden sonra alınan aylık ortalama AOT değerleridir. Her ölçüm süresi boyunca; Her kanal için güneş ışığı voltajı v ve karanlık voltaj vkoyu en az beş değer alınır. Bu beş ölçümlerin ortalaması, bu ölçüm süresi için Ortalama olarak alınır. Bu ölçümlerde hata, bu beş ölçümlerin standart sapmaları olarak hesaplanır. AOT değerleri16aşağıda gösterilen denklem kullanılarak elde edilir:
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/59257/59257eq1.jpg">
V0 güneş fotometre kalibrasyon sabiti, R astronomik birimler Dünya Güneş mesafesi, VDark ışık üst Braketinin üzerinde delik geçerek bloke olduğunda kaydedilen karanlık voltaj Güneş fotometre, V ışık üst Braketinin üzerinde delik geçtiğinde güneş fotometresi kaydedilen güneş ışığı voltajı, birR Rayleigh saçılma nedeniyle ışığın zayıflatma temsil, p ve p0 ölçülen ve standart atmosferik basınç, sırasıyla, ve m göreli hava kütlesi. Göreli hava kütlesi, Ulusal Okyanus ve atmosferik Yönetim (NOAA) tarafından sağlanan verilerden hesaplanır. Sıcaklık, yağış ve bağıl nem gibi diğer meteorolojik veriler de aynı anda ölçülür. Denklem 1 yukarıda verilen gibi ozon optik kalınlığı katkıları içerir. Ozon AOT değerlerine etkisi, ozon emilimi katsayısı ve atmosferdeki ozon miktarı hakkında varsayımların tablolanmış değerlere göre hesaplanır19. Bucholtz20,21 standart atmosferlere dayalı birR tablo değerleri üretti. 505 nm kanalı için aR ≈ 0,13813 ve 625 nm kanal için ~ 0,05793.
Burada sunulan veriler, uzun ve sürekli AOT ölçümleri almak için öğrencilerin ekiplerinin nasıl düzenleneceği konusunda bir örnek oluşturmaktadır. Bu çalışmada, iki öğrenci takımı, XULA çalışma sitemiz atmosferin aerosol optik kalınlığının yıllık, günlük ve saatlik varyasyonunu izlemek için bağımsız olarak kalibre edilmiş GLOBE el güneş fotometreleri kullandı. Bu soruşturmada kullanılan iki Globe güneş fotometreleri IRE (Dünya Bilimi Araştırma ve Eğitim Enstitüsü; bir seri numarası RG8-989 ve diğer seri numarası RG8-990 vardı) satın alındı. İki aletten gelen veriler birleştirilmeden önce, sözleşmeyi tespit etmek için bir regresyon analizi gerçekleştirildi

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>A Calibrated GLOBE handheld sun photometer</td>
			<td>IESRE, USA (GLOBE sun photometer) and TERNUM, UK (Calitoo sun photometer</td>
			<td></td>
			<td>The GLOBE sun photometer measures AOT at 505nm and 625nm.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Barometer</td>
			<td>Forestry suppliers, USA, Cat# 43316</td>
			<td>43316</td>
			<td>The aneroid barometer must have a clear scale with a pressure range between 940 and 1060 millibars.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GLOBE cloud chart</td>
			<td>Forestry Suppliers, USA Cat#33485</td>
			<td>33485</td>
			<td>A free cloud identification chart is obtained from www.globe.gov.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hygrometer</td>
			<td>Forestry suppliers, USA, Cat# 76254</td>
			<td>76245</td>
			<td>Any digital hygrometer which measures relative humidity in the range of 20-95% with an accuracy of 5% is acceptable.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Labquest2 GPS</td>
			<td>Vernier, USA, Cat LABQ2</td>
			<td>LABQ2</td>
			<td>Vernier LabQuest 2 is a standalone interface used to collect sensor data with its built-in graphing and analysis application. GPS is one of its built-in sensors</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Taylor Orchid Thermometer</td>
			<td>Forestry Suppliers, USA Cat# 89129</td>
			<td>89129</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Watch</td>
			<td>Forestry suppliers, USA, Cat# 39137</td>
			<td>39137</td>
			<td>The watch must be digital and capable of measuring time up to seconds.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measurement of aerosols optical thickness of the atmosphere using the globe handheld sun photometer

Burada, GLOBE Handheld güneş fotometresini kullanarak aerosol optik kalınlığının ölçümünü tarif ediyoruz. Aerosol optik kalınlığı (AOT) Louisiana Xavier Üniversitesi 'nde ölçülmüştür (XULA, 29,96 ° N, 90,11 ° W ve deniz seviyesinden 3 m). Ölçümler, 505 nm ve 625 nm gibi iki farklı dalga boyunda yapıldı. AOT ölçümleri günde 6 kez yapıldı (7, 9, 11, Güneş öğlen, 3 PM ve 5 PM). Bu yazıda gösterilen veriler, öğleden sonra alınan aylık ortalama AOT değerleridir. Her ölçüm süresi boyunca; Her kanal için güneş ışığı voltajı v ve karanlık voltaj vkoyu en az beş değer alınır. Bu beş ölçümlerin ortalaması, bu ölçüm süresi için Ortalama olarak alınır. Sıcaklık, yüzey basıncı, yağış ve bağıl nem gibi diğer meteorolojik veriler de aynı anda ölçülür. Tüm protokol 10 – 15 dakikalık bir zaman aralığında tamamlanır. 505 nm ve 625 nm 'de ölçülen AOT değerleri daha sonra dalga boyu 667 Nm, 551 Nm, 532 nm ve 490 nm için AOT değerlerini almak için kullanılır. Ölçülen ve ekstrapole AOT değerleri daha sonra dalga BDT site 6 en yakın Aeronet İstasyonu değerleri ile karşılaştırıldığında (Aeronet, 28,87 ° N, 90,48 ° W ve 33 m deniz seviyesinden), hangi yaklaşık 96 km güneyinde xula. Bu çalışmada Eylül 2017-Ağustos 2018 tarihleri arasında 12 ay süreyle AOT yıllık ve günlük varyasyonları izleniyor. Ayrıca XULA sitesinde bağımsız olarak kalibre edilmiş GLOBE Handheld güneş fotometrelerinden AOT verilerini karşılaştırdık. Veri, iki enstrüman mükemmel anlaşmada olduğunu göstermektedir.

GLOBE güneş fotometresi, AOT 'u λ = 505 nm ve λ = 625 nm cinsinden ölçer. Wave CIS sitesi 6 ' da AERONET sitesi 15 farklı dalga boylarında AOT önlemleri aldı. Biz AERONET sitenin bu 4 dalga boyu odaklı bizim karşılaştırma için: 667 Nm, 551 Nm, 532 nm ve 490 nm. İki istasyon arasında bir karşılaştırma yapmak için, biz 667 Nm, 551 Nm, 532 nm ve xula sitesi için 490 nm AOT ekstrapole. Bu XULA sitenin Angstrom katsayıları kullanılarak yapılır. Belirli bir site ve ...

Watch this Scientific Journal Video about Measurement of Aerosols Optical Thickness of the Atmosphere using the GLOBE Handheld Sun Photometer at JoVE.com

Measurement of Aerosols Optical Thickness of the Atmosphere using the GLOBE Handheld Sun Photometer

GLOBE Handheld Sun Photometer kullanarak atmosferin aerosoller optik kalınlığı ölçümü

Burada sunulan yöntemlerin amacı, atmosferin aerosol optik kalınlığını ölçmek. Güneş fotometre güneşte işaret edilir ve dahili bir Dijital Voltmetre üzerinde elde edilen en büyük voltaj okuma kaydedilir. Barometrik basınç ve bağıl nem gibi atmosferik ölçümler de gerçekleştirilir.

Here, we describe the measurement of aerosol optical thickness using the GLOBE handheld sun photometer. Aerosol optical thickness (AOT) was measured at ...

Bu protokolü kullanarak atmosferin aerosol optik kalınlığını el deki GLOBE güneş fotometresini kullanarak atmosfer bilim topluluğu tarafından kabul edilebilir bir doğrulukla ölçebiliriz. Bu tekniğin avantajı, lise öğrencilerinden üniversite öğrencilerine kadar herkes tarafından kullanılabilmedir. GLOBE güneş fotometresi sağlamdır ve uzak ve erişilmesi zor alanlarda kullanılabilir.Aerosol optik kalınlık protokolleri burada açıkça özetlenmiştir ve takip etmesi kolaydır. AOT ölçümleri alırken çiftler halinde çalışmak her zaman en iyisidir. Görsel bir gösteri güneş fotometre güneş ile hizalama tekniğini anlamak için yardımcı olur.Görünürde, sensör menüsünden sensör kurulumünü seçerek GPS'i etkinleştirin ve GPS'i seçin. GPS yeterli uyduyu satın aldıktan sonra enlem ve boylam değerleri görüntülenir. Ardından veri topla tuşuna basın ve kaydet tuşuna basın.Dış sıcaklık oda sıcaklığının beş derece altındaysa, kullanılmadığı zaman güneş fotometresini termal köpükle sarılı tutun. Sıcak yaz aylarında ölçüm yaparken, kullanılmadığı zaman güneş fotometresini gölgede tutun. Güneş fotometresinin, dedektöre yönlendirildiğinde iç mekanlarda ve bir volt ile beş volt arasında yaklaşık 0,03 voltluk sabit bir voltaj üretip üreytmediğinde kontrol edin.Hava sıcaklığını kaydetmek için döner anahtarı T'ye çevirin ve volt metredeki voltaj okumasını kaydedin. Voltaj okumasının 100 ile çarpılması hava sıcaklığını santigrat derecede verir. Daha sonra, bir kişi sandalyede oturan ve masaya kollarını dinleyerek güneş fotometre yeşil kanal a rotasyon ayarlayın.Güneş fotometresini, üst braketteki delikten geçen ışığın alt braketteki renkli noktanın üzerinde ortalanmış bir güneş ışığı noktası üretecek şekilde hizalayın. İkinci kişi volt metre üzerinde okuma kayıt var, güneş lekesi nokta üzerinde kararlı olduğundan emin olun. Voltaj okuması dalgalıysa, maksimum değeri kaydedin.Saati 30 saniye içinde kaydedin. Karanlık gerilimi elde etmek için, oturan kişinin güneş fotometresini bir elinizle güneşe hizalamasını ve diğer taraftan bir parmakla üst dirsekteki deliği kaplamasını sağlayın. İkinci kişiye voltaj okumasını kaydet.Daha sonra, kırmızı kanala döner anahtarı ayarlayın ve tekrar, ışık ve karanlık voltajlar kayıt. Yeşil kanal için beş voltaj okuması ve kırmızı kanal için beş voltaj okuması alın. Hava sıcaklığını tekrar ölçün.Güneşe yakın bulutları gözlemleyin ve gözlenen özellikleri kontrol etmek için GLOBE bulut grafiğini kullanın. Görünür cirrus bulutları karakteristik ince wispy iplikçikleri nedeniyle gözlemlemek kolaydır. Görünüşte açık bir günde, cirrus bulutlar görünür değil ama güneş ışığı gerilimi okuma az 0.5 volt ise, görünmez cirrus bulutlar infer önerilir.Bağıl nemi ölçmek için higrometreyi vücuttan uzak uzun bir kolla tutun. Yaklaşık üç dakika havada bırakın ve sonra ıslak ampul okuma ardından, ilk okuma kuru ampul almak. İki okumadaki farkı bulun ve bağıl nemi belirlemek için bağıl nem grafiğini kullanın.Daha sonra, atmosfer basıncını ölçmek ve kaydetmek için bir barometre kullanın. Ölçülen değerleri ve sabitleri AOT denklemine takarak aerosol optik kalınlığını hesaplayın. 12 aylık dönemde Louisiana Xavier Üniversitesi'nde ölçülen aylık ortalama AOT değerleri Şubat ve Mayıs aylarında AOT zirveleri gösterir.Louisiana Xavier Üniversitesi sitesinde AOT mevsimsel varyasyon Aralık, Ocak ve Şubat kış olarak kategorize eder. Mart, Nisan ve Mayıs bahar olarak. Haziran, Temmuz ve Ağustos yaz olarak.Eylül, Ekim ve Kasım sonbahar olarak. Ekstrapolasyona dayanarak, Louisiana Xavier Üniversitesi'nde dört dalga boyu, 667 nanometre, 551 nanometre, 532 nanometre ve 490 nanometre için AOT AERONET istasyonundaki verilerle karşılaştırıldı. Oklar Her iki site için Şubat ayında ve Mayıs ayında AOT zirveleri göstermektedir.GLOBE güneş fotometrelerinin güvenilirliği, bağımsız olarak kalibre edilmiş iki cihaz la karşılaştırıldığında kontrol edildi. İki güneş fotometre arasındaki anlaşma 625 nanometre yeşil kanal daha 505 nanometre kırmızı kanal için daha güçlüdür. Bu fark, kırmızı LED'in yeşil LED'den daha fazla ısıya karşı daha güçlü hassasiyete sahip olmasıdır.AOT günlük varyasyon u sabah 0,265 ve yaklaşık% 77 varyasyon karşılık gelen kırmızı kanal için akşam 0,06 arasında idi. Veriler, 0,265'in .m 0:00'da, 3:00'de de bir zirve olduğunu gösteriyor.m.kırmızı kanal için 0.182. Yeşil kanal benzer zirveleri gösterdi. Hatırlanması gereken en önemli şey, güneş cirrus bulutları tarafından gizlenmiş olduğunda bu ölçümler in işe yaramazsa.Cirrus bulutlarının varlığı AOT için yanlış değerlere neden olabilir. Bundan sonraki mantıklı adım, GLOBE güneş fotometredoğrulamak ve AERONET sitelerine her iki aletleri kullanmak için mavi, yeşil ve kırmızı kanalları ile Calitoo güneş fotometre kullanmaktır. Şu anda dünya çapında 400'den fazla AERONET izleme istasyonu var ama bunlar bile tüm gezegeni kapsayacak kadar yeterli değil.Umudumuz, GLOBE el güneş fotometreler, burada açıklanan protokolleri kullanarak, AERONET tarafından bırakılan boşlukları köprü için kullanılabilir olmasıdır.

Research

JoVE Journal

Environment

Determination of Microbial Extracellular Enzyme Activity in Waters, Soils, and Sediments using High Throughput Microplate Assays

Yüksek Verimli Mikroplate Tahliller kullanarak Waters, Topraklar ve tortulları Mikrobiyal Ekstrasellüler Enzim Aktivitesi Belirlenmesi

Much of the nutrient cycling and carbon  processing in natural environments occurs through the activity of extracellular  enzymes released by ...

Çevre

Measurement of Greenhouse Gas Flux from Agricultural Soils Using Static Chambers

Statik Chambers kullanma Tarım Topraklarının Sera Gazı Flux Ölçümü

Measurement of greenhouse gas (GHG) fluxes between the soil and the atmosphere, in both managed and unmanaged ecosystems, is critical to understanding the ...

VacuSIP, an Improved InEx Method for In Situ Measurement of Particulate and Dissolved Compounds Processed by Active Suspension Feeders

VacuSIP, an Improved InEx Method for In Situ Measurement of Particulate and Dissolved Compounds Processed by Active Suspension Feeders

VacuSIP, bir Geliştirilmiş INEX Yöntemi için<em&gt; In Situ</em&gt; Partikül Ölçümü ve Çözünmüş bileşikler Aktif Süspansiyon besleme üniteleri İşlenmiş

Benthic suspension feeders play essential roles in the functioning of marine ecosystems. By filtering large volumes of water, removing plankton and ...

Biofilm Removal Using Carbon Dioxide Aerosols without Nitrogen Purge

Biyofilm Kaldırma azotla temizleme karbon dioksiti aerosollerle

Biofilms can cause serious concerns in many applications. Not only can they cause economic losses, but they can also present a public health hazard. ...

Controlled-release of Chlorine Dioxide in a Perforated Packaging System to Extend the Storage Life and Improve the Safety of Grape Tomatoes

Bir Delikli Ambalaj Sistemde Klor Dioksit Kontrollü salım Depolama ömrünü uzatmak ve Üzüm Domates Güvenliğini Artırmak İçin

A controlled-release chlorine dioxide (ClO2) pouch was developed by sealing a slurry form of ClO2 into semipermeable polymer film; the release properties ...

Extraction and Characterization of Surfactants from Atmospheric Aerosols

Atmosferik Aerosoller ekstraksiyonu ve Yüzey Aktif Karakterizasyonu

Surface-active compounds, or surfactants, present in atmospheric aerosols are expected to play important roles in the formation of liquid water clouds in ...

Production and Measurement of Organic Particulate Matter in the Harvard Environmental Chamber

Üretim ve Harvard çevre odası organik partikül madde ölçümü

The production and the evolution of atmospheric organic particulate matter (PM) are insufficiently understood for accurate simulations of atmospheric ...

Measurement of the Rheology of Crude Oil in Equilibrium with CO2 at Reservoir Conditions

Measurement of the Rheology of Crude Oil in Equilibrium with CO2 at Reservoir Conditions

Ham Petrol Reolojisinin CO İle Dengesinde Ölçümü<sub&gt; 2</sub&gt; Rezervuar Koşullarında

A rheometer system to measure the rheology of crude oil in equilibrium with carbon dioxide (CO2) at high temperatures and pressures is described. The ...

Preparation of Authigenic Pyrite from Methane-bearing Sediments for In Situ Sulfur Isotope Analysis Using SIMS

Preparation of Authigenic Pyrite from Methane-bearing Sediments for In Situ Sulfur Isotope Analysis Using SIMS

Situ kükürt izotopu analizi SIMS için Authigenic pirit metan taşıyan çökeller üzerinden hazırlanması

Different sulfur isotope compositions of authigenic pyrite typically result from the sulfate-driven anaerobic oxidation of methane (SO4-AOM) and ...

Development of New Methods for Quantifying Fish Density Using Underwater Stereo-video Tools

Sualtı Stereo video araçları kullanarak balık yoğunluğu miktarının için yeni yöntemler geliştirilmesi

The use of video camera systems in ecological studies of fish continues to gain traction as a viable, non-extractive method of measuring fish lengths and ...