Misure di radiazione durante la campagna di MINNI

NO2, Photolysis rates

0.0E+00

2.0E-03

4.0E-03

6.0E-03

8.0E-03

1.0E-02

1.2E-02

11211010610092 83 73 63 52 42 32 24 22 25 33 43 53 64 74 84 93 101107110

Solar zenith angles [deg]

[sec

-1]

O3 ->O(1D), Photolysis rates

0.0E+00

5.0E-061.0E-05

1.5E-05

2.0E-05

2.5E-053.0E-05

3.5E-05

4.0E-054.5E-05

5.0E-0511211010610092 83 73 63 52 42 32 24 22 25 33 43 53 64 74 84 93 101107110

Solar zenith angles [deg]

[sec

-1]

NO2 + hf NO + O

O3 + hf O2 + O(1D)

O(1D) + H2O 2 OH

cielo sereno

O3

0.0E+00

5.0E-02

1.0E-01

1.5E-01

2.0E-01

2.5E-01

3.0E-01

3.5E-01

4.0E-01

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

Time [h]

[pp

b]

OH

0.0E+00

5.0E-08

1.0E-07

1.5E-07

2.0E-07

2.5E-07

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

Time [h]

[pp

b]

O3

0.0E+00

5.0E-02

1.0E-01

1.5E-01

2.0E-01

2.5E-01

3.0E-01

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Time [h]

[pp

b]

OH

0.0E+00

2.0E-08

4.0E-08

6.0E-08

8.0E-08

1.0E-07

1.2E-07

1.4E-07

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Time [h]

[pp

b]

cielo nuvolosocielo sereno

1.Misurare i fattori che sono in grado di modulare i flussi di radiazione importanti per i processi chimici (particolato, nubi, ozono)

2.Misura dei flussi di radiazione e determinazione dei coefficienti di fotodissociazione

3.Analisi con modelli di trasferimento della radiazione e verifica del loro comportamento rispetto alle osservazioni e a FARM

radiometro solare CMP21radiometro IR CGR4radiometro MFRSRradiometro UV-MFRSRradiometro PARspettrometro Metcon

radiometro UVB-1

Fattori che influenzano la radiazione solare che arriva a terra

Geometria

Nubi/nebbia

Particolato atmosferico

Caratteristiche della superficie

Ozono

SO2, NO2

Vapor d’acqua

…

16 sep 20104:50 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20105:00 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20105:10 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20105:20 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20105:30 UT

4 8 12 16tem po (ora U T )

0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20105:40 UT

4 8 12 16tem po (ora U T )

0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20105:50 UT

4 8 12 16tem po (ora U T )

0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20106:00 UT

4 8 12 16tem po (ora U T )

0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20106:10 UT

4 8 12 16tem po (ora U T )

0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20106:20 UT

4 8 12 16tem po (ora U T )

0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20106:30 UT

4 8 12 16tem po (ora U T )

0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20106:40 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20106:50 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20107:00 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20107:10 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20107:20 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20107:30 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20107:40 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20107:50 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20108:00 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20108:10 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20108:20 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20108:30 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20108:40 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20108:50 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20109:00 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20109:10 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20109:20 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20109:30 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20109:40 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20109:50 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201010:00 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201010:10 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201010:20 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201010:30 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201010:40 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201010:50 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201011:00 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201011:10 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201011:20 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201011:30 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201011:40 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201011:50 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201012:00 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201012:10 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201012:20 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201012:30 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201012:40 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201012:50 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201013:00 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201013:10 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201013:20 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201013:30 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201013:40 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201013:50 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201014:00 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201014:10 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201014:20 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201014:30 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201014:40 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201014:50 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201015:00 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201015:10 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201015:20 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201015:30 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201015:40 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201015:50 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201016:00 UT


0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

4 8 12 16tempo (ora U T)

0

250

500

750

1000irr

adi

anza

sol

are

(W

/m2 )


0

0.2

0.4

0.6

0.8

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 /nm

)

304.7 nm

316.8 nm

323.7 nm

367.2 nm

4 8 12 16tem po (ora UT)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

irra

dia

nza

so

lare

diff

usa

(W

/m2 /

nm)

304.7 nm

316.8 nm

323.7 nm

367.2 nm

4 8 12 16

tempo (ora U T )

0.4

0.6

0.8

1

irra

dia

nza

so

lare

diff

usa

/ glo

ba

le


0

0.2

0.4

0.6

0.8

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 /nm

)

304.7 nm

316.8 nm

323.7 nm

367.2 nm

4 8 12 16

tempo (ora U T )

0.4

0.6

0.8

1

irra

dia

nza

so

lare

diff

usa

/ glo

ba

le

4 8 12 16tempo (ora U T)

0.01

0.1

1

irra

dia

nza

so

lare

(u

nità

arb

itra

rie

)

304.7 nm316.8 nm323.7 nm367.2 nm

300 400 500 600 700

lunghezza d 'onda (nm )

0

500

1000

1500

2000

2500

fluss

o at

tinic

o (m

W/m

2/n

m)

0.4

0.6

0.8

rap

port

on

uvol

oso

/ser

eno

300 400 500 600 700

17 g iugno, 13 U T, 31°18 g iugno, 13 U T, 31°

18 G iugnoC O T=17.5O zono17 G iugno: 318 D U18 G iugno: 324 D U

0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 7 0 7 5 8 0 8 5C lo u d O p tic a l T h ic k n e s s (C O T )

0

5 E -0 0 6

1 E -0 0 5

1 .5 E -0 0 5

2 E -0 0 5

2 .5 E -0 0 5

J(O

1 D)

(sec

-1)

4 0 3 D U

3 2 6 D U

3 3 1 D U

1 9 .9 º

2 4 .5 º

1 9 .0 º

0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 7 0 7 5 8 0 8 5C lo u d O p tic a l T h ic k n e s s (C O T )

0

5 E -0 0 6

1 E -0 0 5

1 .5 E -0 0 5

2 E -0 0 5

2 .5 E -0 0 5

J(O

1 D)

(sec

-1)

3 6 1 D U3 4 2 D U

4 0 3 D U

3 2 9 D U

1 9 .5 º

2 3 .5 º

2 2 .7 º

1 8 .6 º

2 2 .4 º

3 0 8 D U

Effetto delle nubi su J(O1D)

LOW Cloud optical Thickness MEDIUM/HIGH Cloud optical Thickness

0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0C lo u d O p tic a l T h ic k n e s s (C O T )

0

1

2

3

4

5

6

7

8

UV

I

1 8 .6 º

1 9 .7 º

2 0 .5 º

2 1 .9 º

1 9 .0 º

1 8 .7 º

1 6 .7 º

3 3 0 D U

4 0 2 D U

3 0 5 D U

3 3 8 D U

3 6 2 D U 3 4 4 D U

4 0 2 D U

Effetto delle nubi su UVI

Mateos et al., 2011

120 130 140 150 160 170 180GIOR N O D E LL 'A N N O

0

0.2

0.4

0.6

SP

ES

SO

RE

OT

TIC

O A

50

0 n

m

0

0 .5

1

1.5

2

ES

PO

NE

NT

E D

IÅ

ng

strö

m

3 0 0 3 2 0 3 4 0 3 6 0 3 8 0 4 0 0T O C (D U )

0

5 E -0 0 6

1 E -0 0 5

1 .5 E -0 0 5

2 E -0 0 5

2 .5 E -0 0 5

3 E -0 0 5

J(O

1 D)

(sec

-1)

S Z A = 1 8 º

S Z A = 3 0 º

S Z A = 6 0 º

3 0 0 3 2 0 3 4 0 3 6 0 3 8 0 4 0 0T O C (D U )

0

5 E -0 0 6

1 E -0 0 5

1 .5 E -0 0 5

2 E -0 0 5

2 .5 E -0 0 5

3 E -0 0 5

J(O

1 D)

(sec

-1)

S Z A = 1 8 º

S Z A = 3 0 º

S Z A = 6 0 º

Log(J(O1D)) = r Log(TOC) + c

(SZA = 18º, r = 1.43)

(SZA = 30º, r = 1.41)

(SZA = 60º, r = 1.45)

J(O1D) con cielo sereno:effetti di ozono e aerosol

AOD < 0.25

Casasanta et al., 2011

AOD, 0.1-0.2 (orange), 0.2-0.3 (blue), 0.3-0.4 (green) and 0.4-0.5 (brown)

280-290 DU (orange), 290-300 DU (green), 300-310 DU (green), 310-320 DU (brown), 320-330 DU (black), 330-340 DU (yellow) and 340-350 DU (grey)

SZA=30° SZA=60°

3 0 0 3 2 0 3 4 0 3 6 0 3 8 0 4 0 0T O C (D U )

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 0

UV

I

S Z A = 1 8 º

S Z A = 3 0 º

S Z A = 6 0 º

3 0 0 3 2 0 3 4 0 3 6 0 3 8 0 4 0 0T O C (D U )

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 0

UV

I

S Z A = 1 8 º

S Z A = 3 0 º

S Z A = 6 0 º

Radiation amplification factor (RAF)

Log(UVI) = RAF Log(TOC) + cte(SZA = 18º, RAF = 1.10)(SZA = 30º, RAF = 1.12)(SZA = 60º, RAF = 1.14)

UVI con cielo sereno:effetti di ozono e aerosol

AOD < 0.25

Prospettive per analisi successive

- Confronti con modello: su effetto di aerosol e nubi/parametrizzazioni effetti sulla composione chimica verifica del modulo radiativo

- Determinazione delle proprietà delle nubi da varie origini

- Influenza delle nubi sugli andamenti spettrali dei flussi attinici

- Studi sul bilancio energetico dello strato limite

- Eventi specifici (desertico, voli)/Possibili analisi integrate con chimica/modello radiativo

Partecipanti

Giampietro Casasanta, Giuseppe Cremona, Lorenzo De Silvestri, Claudia Di Biagio, Alcide di Sarra, David Mateos, Irene Mavilia, Daniela Meloni, Giandomenico Pace

Misure di radiazione durante la campagna di MINNI

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