Observação da quantidade total de ozono e da radiação nos Açores

Transcrição

1 Observação da quantidade total de ozono e da radiação nos Açores Monitoring of total ozone and radiation in Azores Diaantino Henriques 1 Fernanda Carvalho 1 Paulo Fialho 2 Eduardo Brito 2 1 Instituto de Meteorologia 2 Universidade dos Açores

2 Introdução Os Açores representa ua platafora natural para a observação da atosfera de fundo do Atlântico Norte, co particular interesse coo referência de superfície a edidas obtidas por satélites.

3 O Observatório José Agostinho, localizado na cidade de Angra do Heroíso, faz parte desde 1992 da rede de estações regionais do prograa GAW (Global Atosphere Watch - Vigilância da Atosfera Global) da OMM (Organização Meteorológica Mundial). Neste Observatório efectua-se desde 1937 observações eteorológicas, incluíndo radiação solar, utilizando étodos e instruentos convencionais.

4 Radiação No âbito do projecto CLIMAAT (Clia e Meteorologia nos Arquipélagos Antlânticos) financiado pelo prograa INTERREG IIIB, foi adquirido e instalado u sistea de observação autoático da radiação solar e terrestre, que perite caracterizar co aior detalhe as propriedades radiativas da atosfera.

5 O sistea encontra-se actualente equipado co dois piranóetros para a edição da radiação global e difusa, u pirgeóetro para a edição do fluxo descendente de longo copriento de onda e u fotóetro para a edição da espessura óptica dos aerossóis e quatro coprientos de onda (412, 5, 675, 862 n). Estes instruentos possue os requisitos recoendados pela OMM e pela BSRN (Baseline Surface Radiation Network). Pirgeóetro CG4 Piranóetro CM11 Fotóetro SP2

6 Os resultados obtidos co este sistea peritirão validar e elhorar odelos de transferência radiativa os quais são fundaentais na previsão do clia. Este sistea encontra-se instalado e e funcionaento no terraço do Observatório José Agostinho.

7 Prieiras observações 7 Angra do Heroíso R. Global Radiacão Global e Difusa 6 5 R. Difusa R.Global-R.Difusa Downwelling Fotóetro (5 n) Fluxo descendente de longo copriento de onda RG,RD,DW (V) F5 (V) Irradiância directa a 5 n :: 2:24: 4:48: 7:12: 9:36: 12:: 14:24: 16:48: 19:12: 21:36: :: Hora (TUC) Angra do Heroíso Angra do Heroíso R. Global R. Difusa 18 7 R. Global R. Difusa 16 6 R.Global-R.Difusa Downwelling 16 6 R.Global-R.Difusa Downwelling 14 5 Fotóetro (5 n) 14 5 Fotóetro (5 n) 12 RG,RD,DW (V) F5 (V) RG,RD,DW (V) F5 (V) :: 2:24: 4:48: 7:12: 9:36: 12:: 14:24: 16:48: 19:12: 21:36: :: Hora (TUC) -2-2 :: 2:24: 4:48: 7:12: 9:36: 12:: 14:24: 16:48: 19:12: 21:36: :: Hora (TUC)

8 Ozono total As prieiras observações da quantidade total de ozono e Portugal fora efectuadas e Santa Maria no âbito do Ano Geofísico Internancional (1957/58) utilizando u espectrofotóetro de Dobson. E 1992, foi instalado no Observatório José Agostinho u espectrofotóetro de Brewer, o qual teve u funcionaento irregular. No âbito do protocolo de cooperação entre o Instituto de Meteorologia e a Universidade dos Açores, foi instalado u novo espectrofotóetro Brewer co vista à edição da quantidade total de ozono, dióxido de enxofre e irradiância espectral entre 29 n e 325 n.

9 I I Lei Beer-Labert Labert-Bouguer I λ = I, exp( λ a n i= 1 λ, i i )

10 I λ = I 29 n < λ < 325 n p exp( β λ air α λ, α λ, SO 2 SO 2SO 2 p δ, λ λ aer ) Rayleigh Ozono Aerossóis

11 Método Brewer The following expression can be obtained fro the linear cobination of Beer-Labert-Bouguer Law for the five wavelengths 1 to 5: where: F = F β p δ α air aer p α F = log I 2.5 log I log I log I 5 F = log I,2.5 log I,3 2.2 log I, log I,5 β = β 2.5 β β β 5 δ = δ 2.5 δ δ δ 5 α = α 2,.5 α 3, 2.2 α 4, α 5, α = α 2,.5 α 3, 2.2 α 4, α 5, λ 1 = 36.3 n λ 2 = 31. n λ 3 = n λ 4 = n λ 5 = 32. n

12 The weighting coefficients 1., -.5, -2.2 and 1.7 were selected in such a way that akes δ and α negligible. Therefore, the last equation can be written in the following way: = F p F β p α air The sae ethod is used for retrieving total with a new set of weighting coefficients (*) and the value coputed above: where: S = S p β * * * air p S = log I1 4.2 log I log I5 S = log I,1 4.2 log I, log I,5 * β = β β β 5 * α = α 1, 4.2 α 4, α 5, * α = α 1, 4.2 α 4,S α 5, α S = α F and S are calibration constants also called extraterrestrial constants and were deterined for the priary standard instruent using zero air ass extrapolation ethod fro the results of easureents perfored at Mauna Loa Observatory (Hawai) during very stable atospheric conditions and then transferred to the secondary standards and fro these to the rest of the network by coparison sessions. * S β p p * α air * α

13 Angra do Heroíso (resultados preliinares) DS ZS Ozono total (D) Jun-4 11-Jun-4 12-Jun-4 13-Jun-4 14-Jun-4 15-Jun-4 16-Jun-4 Dia

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15 Angra do Heroíso E-1 4.5E-1 4.E-1 Espectros no UV Irradiancia esp. (W/2/n) 3.5E-1 3.E-1 2.5E-1 2.E-1 1.5E-1 1.E-1 5.E-2.E cdo (A)

16 O funcionaento de abos os sisteas peritirá obter u conjunto de observações coerentes co aplicação e áreas tão diferentes coo a saúde, a agricultura, o abiente, a engenharia de ateriais, os recursos naturais, etc..