Ozono de Dobson spectrophotometer

Dobson spectrophotometer, también conocido como Dobsonmeter o espectrómetro de Dobson, es el instrumento más temprano usado para medir el ozono atmosférico. Fue inventado en 1924 por Gordon Dobson. Una historia del desarrollo del instrumento está aquí y un ejemplo de uno de los propios instrumentos de Dobson permanece en la pantalla en la universidad del Departamento de Oxford de la Física.

Dobson spectrophotometers puede ser usado para medir tanto ozono de la columna total como perfiles del ozono en la atmósfera. El ozono es el oxígeno tri-atómico, O; las moléculas del ozono absorben la luz UV dañina en la atmósfera antes de que alcance la superficie de la tierra. Ninguna radiación UVC penetra a la tierra ya que se absorbe en el ciclo de oxígeno del ozono. Sin embargo un poco de onda más larga y UVB menos dañino y la mayor parte de los UVA no se absorben ya que el ozono es menos opaco a estas frecuencias, por tanto penetran al nivel del suelo de la Tierra en cantidades más altas. Las fuentes de luz usada pueden variar. Al lado de la luz del sol directa, la luz del cielo despejado, luna o estrellas se puede usar.

Una discusión del instrumento se puede encontrar aquí:

ftp://ftp.cmdl.noaa.gov/dobson/Papers/dobson%20ozone%20spectrophotometer%20overview2.ppsx

Una copia de la guía del instrumento está disponible del WMO:

http://www.wmo.int/pages/prog/arep/gaw/documents/GAW183-Dobson-WEB.pdf

El Espectrómetro de Dobson mide el ozono total midiendo la intensidad relativa de la radiación UVB peligrosa que alcanza la Tierra y comparación de ello a esa de la radiación UVA al nivel del suelo. Si todo el ozono se quitara de la atmósfera, la cantidad de la radiación UVB igualaría la cantidad de la radiación UVA por la tierra. Como el ozono realmente existe en la atmósfera, el Espectrómetro de Dobson puede usar la proporción entre UVA y radiación UVB por la tierra para determinar cuanto ozono está presente en la atmósfera superior para absorber la radiación UVC.

La proporción se determina girando el R-disco, que se puede hacer girar 300 ° llenos, en el instrumento. El espectrómetro compara dos intensidades de la longitud de onda diferentes, UVB (305 nm) y UVA (325 nm), a fin de calcular la cantidad del ozono. Cuando girado, los filtros del R-disco y bloques la luz de la longitud de onda UVC hasta la intensidad de las dos longitudes de onda de la luz son iguales. La proporción de las dos longitudes de onda en el frecuencia se puede deducir una vez que las intensidades filtradas son lo mismo. Los resultados se miden en Unidades de Dobson, iguales a 10 grosor µm del ozono comprimido a condiciones Estándares para temperatura y presión (STP) en la columna. Si todo el ozono en la columna atmosférica que uno medía se comprimiera a STP, el grosor de la atmósfera comprimida en el mm igualaría una respuesta en Unidades de Dobson divididas en 100.

La distribución vertical del ozono se saca usando el método de Umkehr. Este método confía en las intensidades de la, luz de UV reflejada, más bien que directa. La distribución del ozono se saca del cambio de la proporción de dos frecuencias UV con el tiempo como las puestas del sol. Una medida Umkehr toma aproximadamente tres horas y proporciona datos hasta una altitud de 48 kilómetros, con la información más precisa para altitudes encima de 30 kilómetros.

El método de Dobson tiene sus inconvenientes. Es fuertemente afectado por aerosoles y contaminadores en la atmósfera, porque también absorben un poco de la luz en la misma longitud de onda. Las medidas se hacen sobre una pequeña área. Hoy este método a menudo es usado para calibrar datos obtenidos por otros métodos, incluso satélites.

Algunas versiones modernizadas de Dobson spectrophotometer existen y siguen proporcionando datos El Ambiente Canadá (Alan Brewer) desarrolló a Brewer Spectrophotometer todavía producido por Kipp & Zonen.

Aproximadamente 120 Dobsonmeters se han hecho, generalmente por R&J Cuba de tintura de Londres, del cual aproximadamente 50 permanecen en el uso hoy. Más famoso es probablemente Núm. 31 y 51 con los cuales Joe Farman de la Revisión Antártica británica descubrió el Agujero del Ozono en 1984.

El instrumento más viejo todavía en el uso es núm. 8 localizado en el tejado del Instituto Polar noruego en Ny Ålesund, Svalbard. Este instrumento tiene los últimos datos relatados para 1997

El instrumento D003, hecho funcionar en Kunming, China relató datos hasta el agosto de 2009. La historia de las estaciones e instrumentos se puede encontrar en el Ozono mundial y Centro de datos UV



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