Durante los últimos dos siglos , se han realizado muchas observaciones químicas ambientales a partir de una variedad de plataformas terrestres, aéreas y orbitales y se han depositado en bases de datos . Muchas de estas bases de datos están disponibles públicamente. Todos los instrumentos mencionados en este artículo brindan acceso público en línea a sus datos. Estas observaciones son fundamentales para desarrollar nuestra comprensión de la atmósfera de la Tierra y cuestiones como el cambio climático , el agotamiento del ozono y la calidad del aire.. Algunos de los enlaces externos proporcionan repositorios de muchos de estos conjuntos de datos en un solo lugar. Por ejemplo, Cambridge Atmospheric Chemical Database, es una gran base de datos en un formato ASCII uniforme . Cada observación se aumenta con las condiciones meteorológicas, como la temperatura , la temperatura potencial , la altura geopotencial y la latitud PV equivalente .
Observaciones terrestres y en globo
- Observaciones NDSC . La Red para la Detección del Cambio Estratosférico (NDSC) es un conjunto de estaciones de investigación de sondeo remoto de alta calidad para observar y comprender el estado físico y químico de la estratosfera. El ozono y los compuestos y parámetros químicos clave relacionados con el ozono están destinados a la medición. El NDSC es un componente importante del esfuerzo internacional de investigación en la atmósfera superior y ha sido respaldado por agencias científicas nacionales e internacionales, incluida la Comisión Internacional del Ozono, el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) y la Organización Meteorológica Mundial (OMM). Los principales instrumentos y mediciones son: Lidar de ozono (perfiles verticales de ozono desde la tropopausa hasta al menos 40 km de altitud; en algunos casos también se medirá el ozono troposférico). Lidar de temperatura (perfiles verticales de temperatura de unos 30 a 80 km). Lidar de aerosol (perfiles verticales de profundidad óptica de aerosol en la estratosfera inferior). Lidar de vapor de agua (perfiles verticales de vapor de agua en la estratosfera inferior). Microondas de ozono (perfiles verticales del ozono estratosférico de 20 a 70 km). H 2 O microondas (perfiles verticales de vapor de agua de unos 20 a 80 km). Microondas de ClO (perfiles verticales de ClO de aproximadamente 25 a 45 km, dependiendo de la latitud). Espectrógrafo ultravioleta / visible (columna de abundancia de ozono, NO 2 y, en algunas latitudes, OClO y BrO). Espectrómetro de infrarrojos por transformada de Fourier (abundancias de columnas de una amplia gama de especies que incluyen ozono, HCl, NO, NO 2 , ClONO 2 y HNO 3 ).
- Observaciones MkIV . El interferómetro MkIV es un espectrómetro infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR), diseñado y construido en el Laboratorio de Propulsión a Chorro en 1984, para detectar de forma remota la composición de la atmósfera terrestre mediante la técnica de espectrometría de absorción solar. Esto nació de la preocupación de que los contaminantes artificiales (por ejemplo, clorofluorocarbonos, gases de escape de aviones) pudieran perturbar la capa de ozono. Desde 1984, el Interferómetro MkIV ha participado en 3 campañas de aviones polares DC-8 de la NASA y ha completado con éxito 15 vuelos en globo. Además, el interferómetro MkIV realizó más de 900 días de observaciones terrestres desde muchos lugares diferentes, incluido McMurdo , Antártida en 1986.
- Observaciones de sonda . El Centro Mundial de Datos sobre el Ozono y la Radiación Ultravioleta (WOUDC) es uno de los cinco Centros Mundiales de Datos que forman parte del programa Vigilancia de la Atmósfera Global (VAG) de la Organización Meteorológica Mundial (OMM). El WOUDC es operado por la División de Estudios Experimentales del Servicio Meteorológico de Canadá (MSC), anteriormente Servicio del Medio Ambiente Atmosférico (AES), Environment Canada y tiene su sede en Toronto. El WOUDC comenzó como el Centro Mundial de Datos sobre el Ozono (WODC) en 1960 y produjo su primera publicación de datos de Ozone Data for the World en 1964. En junio de 1992, el AES aceptó una solicitud de la OMM de agregar datos sobre radiación ultravioleta al WODC. . Desde entonces, el centro de datos ha pasado a llamarse Centro mundial de datos de ozono y radiación ultravioleta (WOUDC) con los dos componentes: el WODC y el Centro mundial de datos sobre radiación ultravioleta (WUDC).
Observaciones aéreas
- Observaciones de aeronaves . Se han realizado muchas campañas de aviones como parte del Programa de Ciencias Suborbitales y la Oficina del Proyecto de Ciencias de la Tierra ofrece una descripción general de estas campañas. Se puede acceder a los datos desde los archivos de la Oficina del Proyecto de Ciencias de la Tierra .
- Observaciones MOZAIC . El programa MOZAIC (Medición de ozono y vapor de agua por AIrbus en servicio airCraft) fue iniciado en 1993 por científicos europeos, fabricantes de aviones y aerolíneas para recopilar datos experimentales. Su objetivo es ayudar a comprender la atmósfera y cómo está cambiando bajo la influencia de la actividad humana, con especial interés en los efectos de los aviones. MOZAIC consiste en mediciones automáticas y regulares de ozono y vapor de agua por cinco aviones de pasajeros de largo alcance que vuelan por todo el mundo. El objetivo es construir una gran base de datos de mediciones para permitir estudios de procesos químicos y físicos en la atmósfera y, por lo tanto, validar modelos de transporte químico global. Los datos de MOZAIC proporcionan, en particular, climatologías detalladas de ozono y vapor de agua a 9-12 km donde las aeronaves subsónicas emiten la mayor parte de sus gases de escape y que es un dominio muy crítico (por ejemplo, intercambios radiativos y S / T) aún descrito de manera imperfecta en los modelos existentes. Esto será valioso para mejorar el conocimiento sobre los procesos que ocurren en la troposfera superior / estratosfera inferior (UT / LS), y el tratamiento modelo de la química y el transporte cerca de la tropopausa. Los datos de MOZAIC son de acceso restringido, para obtener acceso es necesario cumplimentar los formularios .
- Observaciones CARIBIC . El proyecto CARIBIC (Aeronave Civil para la Investigación Regular de la Atmósfera Basada en un Contenedor de Instrumentos) es un proyecto científico innovador para estudiar y monitorear importantes procesos químicos y físicos en la atmósfera terrestre. Se realizan mediciones detalladas y extensas durante vuelos de larga distancia a bordo del Airbus A340-600 "Leverkusen" ( http://www.flightradar24.com/data/airplanes/D-AIHE/ ). Desplegamos un contenedor de carga aérea con aparatos científicos automatizados, que están conectados a una entrada de aire y partículas (aerosol) debajo de la aeronave. A diferencia de MOZAIC, CARIBIC solo se instala en un avión, pero mide un espectro mucho más amplio de componentes atmosféricos ( CARIBIC -> instrumentación ). Tanto CARIBIC como MOZAIC están integrados en IAGOS . Existen datos desde 1998-2002 y desde 2004 hasta la actualidad. Se puede solicitar a través de CARIBIC -> acceso a datos .
Observaciones del transbordador espacial
- Observaciones ATMOS . El experimento de espectroscopía de moléculas de trazas atmosféricas (ATMOS) es un espectrómetro infrarrojo (un interferómetro de transformada de Fourier) diseñado para estudiar la composición química de la atmósfera. En esta sección podrá leer información general y detallada sobre por qué y cómo funciona el instrumento. El instrumento ATMOS ha volado cuatro veces en el transbordador espacial desde 1985. El predecesor de ATMOS, volado en aviones y plataformas de globos a gran altitud, nació a principios de la década de 1970 debido a la preocupación por los efectos de los productos de escape de Super Sonic Transport en el ozono. capa. El experimento fue rediseñado para el transbordador espacial cuando se descubrió el potencial de destrucción del ozono por los clorofluorocarbonos artificiales y la necesidad de mediciones globales se volvió crucial.
- Observaciones CRISTA . CRISTA es la abreviatura de espectrómetros y telescopios infrarrojos criogénicos para la atmósfera. Es un experimento satelital de escaneo de extremidades, diseñado y desarrollado por la Universidad de Wuppertal para medir las emisiones infrarrojas de la atmósfera terrestre. Equipado con tres telescopios y cuatro espectrómetros y refrigerado con helio líquido, CRISTA adquiere mapas globales de temperatura y gases traza atmosféricos con muy alta resolución horizontal y vertical. El diseño permite la observación de estructuras dinámicas a pequeña escala en la región de altitud de 15-150 km.
Observaciones satelitales
- Observaciones ACE . El satélite del Experimento de Química Atmosférica (ACE), también conocido como SCISAT-1 , es un satélite canadiense que realiza mediciones de la atmósfera de la Tierra y sigue la herencia de ATMOS.
- Observaciones de aura . Aura vuela en formación con el EOS "A Train" dela NASA , una colección de varios otros satélites (Aqua, CALIPSO, CloudSat y el PARASOL francés). Aura lleva cuatro instrumentos para estudios de química atmosférica: MLS , HIRDLS, TES y OMI.
- Observaciones ILAS . El ILAS (Espectrómetro Atmosférico de Extremidades Mejoradas) desarrollado por MOE (el Ministerio de Medio Ambiente) (antes EA - Agencia de Medio Ambiente de Japón) está abordado en ADEOS (Satélite Avanzado de Observación de la Tierra). El 17 de agosto de 1996, ADEOS fue lanzado por el cohete H-II desde el Centro Espacial Tanegashima de Japón (ADEOS pasó a llamarse "MIDORI") y detuvo su operación el 30 de junio de 1997. Los datos obtenidos por ILAS son procesados, archivados, y distribuido por NIES (Instituto Nacional de Estudios Ambientales).
- Observaciones de POAM . El instrumento Polar Ozone and Aerosol Measurement II (POAM II) fue desarrollado por el Naval Research Laboratory (NRL) para medir la distribución vertical del ozono atmosférico, vapor de agua, dióxido de nitrógeno, extinción de aerosoles y temperatura. POAM II mide la extinción solar en nueve canales de banda estrecha, que cubren el rango espectral de aproximadamente 350 a 1060 nm.
- Observaciones de aerosoles de sulfato de SAGE y HALOE . El sensor SAGE II (Experimento de gas y aerosol estratosférico II) se lanzó a una órbita de inclinación de 57 grados a bordo del Satélite de presupuesto de radiación terrestre (ERBS) en octubre de 1984. Durante cada amanecer y atardecer que encuentra la nave espacial en órbita, el instrumento utiliza la ocultación solar técnica para medir la radiación solar atenuada a través de la extremidad terrestre en siete canales centrados en longitudes de onda que van desde 0,385 a 1,02 micrómetros. La recuperación de distribuciones de tamaño de aerosoles estratosféricos basadas en mediciones de extinción de partículas de longitud de onda múltiple HALOE fue descrita por Hervig et al. [1998]. Ese enfoque produce distribuciones de tamaño lognormal unimodales, que describen la concentración de aerosol frente al radio utilizando tres parámetros: concentración de aerosol total, radio medio y ancho de distribución. Este sitio ofrece resultados basados en Hervig et al. [1998] técnica, con una excepción. Los resultados de recuperación informados aquí se basan en índices de refracción de sulfato para 215 K, donde Hervig et al. [1998] utilizó índices de temperatura ambiente ajustados a temperaturas estratosféricas utilizando la regla de Lorentz-Lorenz. Las distribuciones de tamaño solo se recuperaron en altitudes por encima de las cimas de las nubes troposféricas. Las nubes se identificaron utilizando técnicas descritas por Hervig y McHugh [1999]. Las distribuciones de tamaño de HALOE se ofrecen en archivos NetCDF que contienen datos de un solo año. Los resultados se informan en una cuadrícula de altitud uniforme que varía de 6 a 33 km con un espaciado de 0,3 km. El espaciado de altitud nativo de HALOE es de 0,3 km, por lo que esta interpolación tiene poco o ningún efecto sobre los datos. Los archivos informan datos de perfil que incluyen: altitud, presión, temperatura, concentración de aerosol, radio medio, ancho de distribución, composición del aerosol. El área de superficie del aerosol y las densidades de volumen se pueden calcular fácilmente a partir de los parámetros de distribución de tamaño utilizando las relaciones que se dan aquí .
- Observaciones del satélite de investigación de la atmósfera superior (UARS). Los datos de la UARS están disponibles en el Centro de archivo activo distribuido de GES (DAAC). El satélite UARS fue lanzado en 1991 por el transbordador espacial Discovery. Tiene 35 pies (11 m) de largo, 15 pies (4,6 m) de diámetro, pesa 13.000 libras y lleva 10 instrumentos. La UARS orbita a una altitud de 375 millas (604 km) con una inclinación orbital de 57 grados. UARS midió el ozono y los compuestos químicos que se encuentran en la capa de ozono y que afectan la química y los procesos del ozono. La UARS también midió los vientos y las temperaturas en la estratosfera, así como la entrada de energía del Sol. Juntos, ayudaron a definir el papel de la atmósfera superior en el clima y la variabilidad climática.
Observaciones relacionadas
- Albedo superficial . La reflectividad de la superficie es importante para la fotólisis atmosférica . Instrumentos como el espectrómetro de mapeo de ozono total (TOMS) y el instrumento de monitoreo de ozono (OMI) proporcionan campos globales diarios.
Ver también
- Lluvia ácida
- Química atmosférica
- Gases de efecto invernadero
- Química atmosférica global internacional
- Ozono
- Contaminación
- Evaluación científica del agotamiento de la capa de ozono
enlaces externos
- El Centro Británico de Datos Atmosféricos.
- Cambridge Atmospheric Chemical Database es una gran base de datos en un formato ASCII uniforme . Cada observación se aumenta con las condiciones meteorológicas, como la temperatura , la temperatura potencial , la altura geopotencial y la latitud PV equivalente .
- Datos de GOME .
- Los archivos de la Oficina del Proyecto de Ciencias de la Tierra de la NASA .
- El Centro de Archivo Activo Distribuido GSFC de la NASA .
- El Centro de Archivo Activo Distribuido Langley de la NASA .
- La red para la detección de cambios estratosféricos.
- Base de datos atmosférica de NADIR NILU para recuperación interactiva .
- Datos NOAA SBUV-2 .
- El Mundial del Ozono y la Radiación Ultravioleta Data Center (WOUDC).
- Centro mundial de datos de ozono y radiación ultravioleta en NOSA