Đảm bảo chất lượng bức xạ UV mặt trời ở Bắc Cực

Photochemical & Photobiological Sciences - Tập 9 - Trang 384-391 - 2010
Julian Gröbner1, Gregor Hülsen1, Sigrid Wuttke2, Otto Schrems3, Sara De Simone4, Veronica Gallo4, Claudio Rafanelli4, Boyan Petkov5, Vito Vitale5, Kåre Edvardsen6, Kerstin Stebel6
1Physikalisch-Meteorologisches Observatorium Davos, World Radiation Center, Davos Dorf, Switzerland
2Sektion für Biomedizinische Physik, Medizinische Universität Innsbruck, Austria
3Alfred-Wegener-Institut für Polar-und Meeresforschung, Bremerhaven, Germany
4Istituto di Acustica “O.M. Corbino“, National Research Council (CNR), Roma, Italy
5Institute of Atmospheric Sciences and Climate (ISAC), National Research Council (CNR), Bologna, Italy
6Norwegian Institute for Air Research (NILU), Tromsø, Norway

Tóm tắt

Cuộc so sánh giữa ba máy quang phổ đo tia cực tím (UV) mặt trời và hai máy đo bức xạ nhiều bộ lọc đầu tiên ở Bắc Cực đã được tổ chức vào tháng 5 và tháng 6 năm 2009 tại Ny-Ålesund, Svalbard, Na Uy. Máy quang phổ tham chiếu di động QASUME đóng vai trò là thiết bị tham chiếu cho cuộc so sánh này. Thời gian đo đạc kéo dài trong mười một ngày, bao gồm cả những ngày trời quang đãng và trời nhiều mây. Do latitud cao, các phép đo có thể được thực hiện suốt cả ngày trong thời gian này. Cuộc so sánh cho thấy rằng các phép đo UV mặt trời từ tất cả các thiết bị đều đồng nhất trong ±15% trong suốt thời gian đo, trong khi máy quang phổ từ Viện Alfred-Wegener đạt mức đồng nhất tốt hơn ±5%. Cuộc so sánh này đã chứng minh rằng các phép đo UV mặt trời có thể được thực hiện một cách đáng tin cậy trong môi trường Bắc Cực có latitud cao với độ không chắc chắn tương đương với các địa điểm ở latitud giữa.

Từ khóa

#UV mặt trời #đo lường bức xạ #Bắc Cực #máy quang phổ #độ không chắc chắn

Tài liệu tham khảo

M. Ikeda, R. Greve, T. Hara, Y. W. Watanabe, A. Ohmura, A. Ito, M. Kawamiya, Identifying Crucial Issues in Climate Science, EOS, Trans. Am. Geophys. Union, 2009, 90, 15. B. Weatherhead, A. Tanskanen and A. Stevermer, Ozone and Ultraviolet Radiation, ACIA - Arctic Climate Impact Assessment, Cambridge University Press, 2005, Chapter 5, pp 152–181. A. F. Bais, D. Lubin, A. Arola, G. Bernhard, M. Blumthaler, N. Chubarova, C. Erlick, H. P. Gies, N. Krotkov, K. Lantz, B. Mayer, R. L. McKenzie, R. D. Piacentini, G. Seckmeyer, J. R. Slusser and C. S. Zerefos, Surface Ultraviolet Radiation: Past, Present, and Future, Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2006, Global Ozone Research and Monitoring project-Report No. 50, World Meteorological Organization, 2007, Chapter 7, p. 572. C. Wiencke, M. Y. Roleda, A. Gruber, M. N. Clayton, K. Bischof, Susceptibility of zoospores to UV radiation determines upper depth distribution limit of Arctic kelps: evidence through field experiments, J. Ecol., 2006, 94, 455–463. J. Calbó, D. Pagès, J. A. González, Empirical studies of cloud effects on UV radiation: a review, Rev. Geophys., 2005, 43, RG2002. J. R. Herman, D. Larko, E. Celarier, J. Ziemke, Changes in the Earth’s UV reflectivity from the surface, clouds, and aerosols, J. Geophys. Res., 2001, 106, 5353–5368. G. Seckmeyer, A. Bais, G. Bernhard, M. Blumthaler, P. Eriksen, R. L. McKenzie, C. Roy and M. Miyauchi, Instruments to measure solar ultraviolet radiation, part I: spectral instruments, WOM-GAW report, World Meteorological Organisation, Geneva, Switzerland, 2001, vol. 126, p. 30. R. L. McKenzie, P. V. Johnston and G. Seckmeyer, UV spectroradiometry in the network for the detection of stratospheric change (NDSC), Solar Ultraviolet Radiation. Modelling, Measurements and Effects, ed. C. S. Zerefos and A. F. Bais, Springer Berlin, 1997, pp 279–287. J. Gröbner, M. Blumthaler, S. Kazadzis, A. Bais, A. Webb, J. Schreder, G. Seckmeyer, D. Rembges, Quality Assurance of spectral solar UV measurements: results from 25 UV monitoring sites in Europe, 2002 to 2004, Metrologia, 2006, 43, S66–S71. J. Gröbner, J. Schreder, S. Kazadzis, A. F. Bais, M. Blumthaler, P. Görts, R. Tax, T. Koskela, G. Seckmeyer, A. R. Webb, D. Rembges, Traveling reference spectroradiometer for routine quality assurance of spectral solar ultraviolet irradiance measurements, Appl. Opt., 2005, 44, 5321–5331. J. Gröbner, P. Sperfeld, Direct traceability of the portable QASUME irradiance scale to the primary irradiance standard of the PTB, Metrologia, 2005, 42, 134–139. H. Slaper, H. A. J. Reinen, M. Blumthaler, M. Huber, F. Kuik, Comparing ground level spectrally resolved UV measurements using various instruments: A technique resolving effects of wavelength shift and slit width, Geophys. Res. Lett., 1995, 22, 2721–2724. Lasse Ylianttila, Josef Schreder, Temperature effects of PTFE diffusers, Opt. Mater., 2005, 27, 1811–1814. K. Stamnes, J. Slusser, M. Bowen, Derivation of total ozone abundance and cloud effects from spectral irradiance measurements, Appl. Opt., 1991, 30, 4418–4426. B. Petkov, V. Vitale, C. Tomasi, U. Bonafè, S. S. Scaglione, D. Flori, R. Santaguida, M. Gausa, G. Hansen, T. Colombo, Narrow-band filter radiometer for ground-based measurements of global UV solar irradiance and total ozone, Appl. Opt., 2006, 45, 4383–4395. Global Solar UV Index, WHO/SDE/OEH/02.2, World Health Organisation, 2002, p. 28. B. J. Johnsen, O. Mikkelborg, M. Hannevik, L. T. Nilsen, G. Saxebøl and K. G. Blaasaas, The Norwegian UV monitoring program. Period 1995/96 to 2001, Strålevern Rapport 2002:4, Norwegian Radiation Protection Authority, Oslo, Norway, 2002, p. 40. A. Dahlback, Measurements of biologically effective UV doses, total ozone abundances, and cloud effects with multichannel, moderate bandwidth filter instruments, Appl. Opt., 1996, 35, 6514–6521. G. Hülsen, J. Gröbner, Characterisation and Calibration of UV Broadband Radiometers Measuring Erythemally Weighted Irradiance, Appl. Opt., 2007, 46, 5877–5886. A. F. Bais, B. G. Gardiner, H. Slaper, M. Blumthaler, G. Bernhard, R. McKenzie, A. R. Webb, G. Seckmeyer, B. Kjeldstad, T. Koskela, P. J. Kirsch, J. Gröbner, J. B. Kerr, S. Kazadzis, K. Leszczynski, D. Wardle, W. Josefsson, C. Brogniez, D. Gillotay, H. Reinen, P. Weihs, T. Svenoe, P. Erikson, F. Kuik, A. Redondas, SUSPEN intercomparison of ultraviolet spectroradiometers, J. Geophys. Res., 2001, 106, 12509–12525. J. Gröbner, Improved entrance optic for global irradiance measurements with a Brewer spectrophotometer, Appl. Opt., 2003, 42, 3516–3521. M. Anton, A. Serrano, M. L. Cancillo, J. M. Vilaplana, V. E. Cachorro, J. Gröbner, Correction of angular response error in Brewer UV irradiance measurements, J. Atmos. Oceanic Technol., 2008, 25, 2018–2027.