La boya óptica marina (MOBY) mide la luz en y muy cerca de la superficie del mar en una ubicación específica durante un largo período de tiempo, y sirve como parte de un sistema de observación del color del océano . Los satélites son otro componente del sistema, que brindan cobertura global a través de sensores remotos ; sin embargo, los satélites miden la luz por encima de la atmósfera de la Tierra y quedan sujetos a la interferencia de la propia atmósfera y otras fuentes de luz. La boya óptica marina ayuda a aliviar esa interferencia y así mejorar la calidad del sistema general de observación del color del océano .
Descripción física
MOBY es una boya de 15 metros de altura que flota verticalmente en el agua con aproximadamente 3 metros por encima de la superficie y 12 metros por debajo. Un bote flotante está al nivel del agua, mide aproximadamente 2 metros de altura y 1,5 metros de diámetro por encima del agua, 1 metro de diámetro por debajo del agua. Encima del recipiente del flotador hay cuatro paneles solares y una columna de antena. Desde la parte inferior del bote del flotador, una columna central desciende a un bote de instrumentos de 2 metros de alto y 1 metro de diámetro. A lo largo de la columna central hay tres brazos separadores que miden 3 metros de largo, 2,5 metros de largo y 2 metros de largo, respectivamente. Los brazos separadores se pueden reubicar hacia arriba y hacia abajo de la columna central durante el mantenimiento. Los colectores de luz se encuentran en los extremos de los brazos separadores y en la parte superior de la columna de la antena. La columna de la antena incluye el Sistema de Posicionamiento Global (GPS), las antenas de muy alta frecuencia (VHF) y de telefonía celular. Las computadoras, las comunicaciones y la electrónica de control ocupan el recipiente del flotador. Un sistema óptico marino (MOS), un sistema de energía y baterías ocupan el recipiente del instrumento. El MOS incluye espectrógrafos con detectores de dispositivo de carga acoplada (CCD), un multiplexor óptico y líneas de sensores de fibra óptica a los colectores de luz. [1]
MOBY tiene una atadura a otra boya que está amarrada al fondo del mar a una profundidad de unos 1200 metros. MOBY está ubicado en 20 ° 49.0′N 157 ° 11.5′W / 20.8167 ° N 157.1917 ° WCoordenadas : 20 ° 49.0'N 157 ° 11.5'W / 20.8167 ° N 157.1917 ° W, al oeste de Lanai , a sotavento de las islas hawaianas . [1]
Función
La luz del Sol atraviesa el espacio, entra y viaja a través de la atmósfera de la Tierra , luego entra en los océanos de la Tierra. En la atmósfera y en los océanos, esta luz se refleja , refracta y absorbe en moléculas y otros objetos. Parte de esta luz sale del agua para viajar nuevamente a través de la atmósfera y salir al espacio, llevando el color de lo que sea que golpeó .
En la superficie del mar, la luz que desciende a través de la atmósfera entra en el colector en la parte superior de la columna de la antena de MOBY. Cada uno de los tres brazos separadores sumergidos de MOBY tiene un par de colectores de luz: uno en la parte superior del brazo para recoger la luz que se mueve hacia abajo; y uno debajo del brazo para recoger la luz reflejada que se mueve hacia arriba. La luz que ingresa a los colectores viaja a través de fibras ópticas y el multiplexor óptico hasta los detectores y espectrógrafos CCD. Los espectrógrafos registran las señales de luz y una computadora almacena los datos de medición. El sistema de comunicaciones a bordo de MOBY transmite diariamente gran parte de los datos de medición de luz a los operadores en tierra. [2]
Hay una boya óptica marina operando en el agua y otra en mantenimiento en tierra. Cada 3 o 4 meses, un equipo intercambia las dos boyas. El equipo calibra cada MOBY mientras está en mantenimiento, tanto antes de desplegar la boya como después de recuperarla. Además, un equipo visita el MOBY en el agua mensualmente para limpiar algas, percebes y otros organismos de los colectores de luz; y generar datos de comparación independientes utilizando fuentes de luz de referencia portátiles. Cada MOBY tiene fuentes de luz de referencia internas, también, para una comparación continua pero no independiente. Los MOBY de calibración de datos de huellas a Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) radiométricas normas directamente, en lugar de utilizar normas intermedias. [2]
Contribución
MOBY ha generado mediciones calibradas del color del océano en la superficie del mar desde 1996. MOBY sirvió como la calibración principal de la superficie del mar para sensores satelitales, como el sensor de amplio campo de visión de visualización del mar ( SeaWiFS ) y el espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS). MOBY ha contribuido a la calibración del sensor de temperatura y color del océano (OCTS), el radiómetro ambiental de detección de polarización ( POLDER ) y el escáner optoelectrónico modular (IRS1-MOS). [2]
Los sensores a largo plazo en la superficie del mar, como MOBY, ayudan a mejorar la calidad del sistema global de observación del color del océano. [3] [4]
Referencias
- ^ a b Clark, D; Gordon, H; Voss, K; Ge, Y .; Broenkow, W .; Trees, C .; et al. (1997), "Validación de la corrección atmosférica sobre los océanos" (PDF) , Journal of Geophysical Research (publicado el 27 de julio de 1997), 102 (D14), pp. 17209-17217, Bibcode : 1997JGR ... 10217209C , doi : 10.1029 / 96JD03345 , ISSN desde 0148 hasta 0227 , archivado desde el original (PDF) en 2009-01-18 , recuperado 2008-11-21
- ^ a b c Clark, Dennis; Yarbrough, Mark; Feinholz, Mike; et al. (2003), "MOBY, una boya radiométrica para el seguimiento del rendimiento y la calibración indirecta de los sensores de color del océano por satélite: protocolos de análisis de datos y medición" (PDF) , en Mueller, James; Fargion, Giulietta; McClain, Charles (eds.), Ocean Optics Protocols for Satellite Ocean Color Sensor Validation (PDF) , VI (Revisión 4 ed.), Greenbelt, MD: National Aeronautics and Space Administration Goddard Space Flight Center (publicado en abril de 2003), págs. 3–34, NASA / TM-2003-211621 / Rev4-Vol.VI, archivado desde el original (PDF) el 2008-05-12 , consultado el 2008-11-21
- ^ Antoine, David; Morel, André; Hooker, Stanford; et al. (2002-12-13), "Validación del espectrómetro de imágenes de resolución media (Meris): primeros resultados en el sitio de Boussole (mar Mediterráneo)" , Actas de los talleres de validación de Envisat (edición del 9 al 13 de diciembre de 2002), Frascati, Italia: Espacio europeo Agency Center for Earth Observation ( ESRIN ) (publicado en julio de 2003), archivado del original (PDF) el 30 de diciembre de 2003 , consultado el 25 de noviembre de 2008
- ^ Martin, Seelye (2004), Introducción a la teledetección oceánica , Cambridge University Press, pág. 139, ISBN 978-0521802802, consultado el 2 de diciembre de 2008
enlaces externos
- Brown, Steven; Flora, Stephanie; Feinholz, Michael; Yarbrough, Mark A .; Houlihan, Terrence; Peters, Darryl; Kim, Yong Sung; Mueller, James L .; Johnson, B. Carol; Clark, Dennis K .; et al. (2007), "La calibración radiométrica de la boya óptica marina (MOBY) y el presupuesto de incertidumbre para la calibración vicaria del sensor de satélite de color del océano", en Meynart, Roland; Neeck, Steven; Shimoda, Haruhisa; Habib, Shahid (eds.), Proceedings of SPIE , Sensors, Systems, and Next-Generation Satellites XI, 6744 , Florencia, Italia: SPIE (publicado el 17 de octubre de 2007), págs. 67441M, doi : 10.1117 / 12.737400 , 67441M (2007) , consultado el 27 de noviembre de 2008[ enlace muerto permanente ]
- Eplee, R; Robinson, W; Schieber, B; McClain, CR; Darzi, M .; et al. (1998-07-10), "Calibración indirecta de SeaWiFS" (PDF) , Actas del simposio de geociencia y percepción remota, 1998. IGARSS '98. 1998 IEEE International , 5 , Seattle, WA (publicado 2002-08-06), págs. 2707–2709, doi : 10.1109 / IGARSS.1998.702325 , ISBN 978-0-7803-4403-7, consultado el 25 de noviembre de 2008
- Habauzit, Catherine; Brown, Steven; Lykke, Keith; Johnson, B. Carol; Feinholz, Michael E .; Yarbrough, Mark; Clark, Dennis K .; et al. (2003), "Radiometric Characterization and Absolute Calibration of the Marine Optical System (MOS) Bench Unit" , Journal of Atmospheric and Oceanic Technology (publicado en marzo de 2003), 20 (3), págs. 383–391, Bibcode : 2003JAtOT .. 20..383H , doi : 10.1175 / 1520-0426 (2003) 020 <0383: RCAACO> 2.0.CO; 2 , ISSN 1520-0426
- MOBY @ MLML
- Noticias de la División de Tecnología Óptica del NIST: Midiendo las concentraciones globales de carbono
- Descripción general del proyecto MOBY / MOCE de NOAA
- BOUSSOLE: Boya para la adquisición de series de tiempo ópticas a largo plazo
- Publicaciones e informes del IOCCG
- MOBY en NOSA