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Física da Atmosfera Versão para impressão

O Observatório de Física da Atmosfera do Centro de Geofísica de Évora funciona em dois locais: Évora, Colégio Luis Verney, Universidade de Évora e no Cabo da Roca, a 30km noroeste de Lisboa nas instalações do farol do Cabo da Roca.


Évora (38°34' N, 7°54' W, 300m a.n.m.m):
 
 Espectrofotómetro CIMEL CE-318-2 com um canal de polarização (870nm) e 4 canais nas bandas do visível e infravermelho próximo (440,670,870,1020nm) com 10nm de largura de banda a meia altura, para monitorização da radiância espectral angular oriunda do sol e do céu em duas geometrias de observação: almucantar e plano solar principal.

Permite determinar as espessuras ópticas dos aerossóis em 440,670,870 e1020nm; permite determinar a concentração de vapor de água na coluna atmosférica. Permite determinar espectros de dimensões dos aerossóis. Permite também calcular o grau de polarização em 870nm, no plano solar principal.

Período de funcionamento: desde Junho de 2003

Dados acessíveis na AERONET (AErosol RObotic NETwork):
http://aeronet.gsfc.nasa.gov/

 Radiómetro espectral YES MFR-7 com 7 canais nas bandas do visível e do infravermelho próximo (415,500,615,673,870,940nm) com 10nm de largura de banda a meia altura e um canal de banda larga (300-1100nm) para medição da irradiância espectral difusa, irradiância espectral global, irradiância solar global (fluxo solar descendente) e irradiância solar difusa, com amostragem temporal de 1min.

Permite determinar as espessuras ópticas dos aerossóis em 415, 500, 615, 673,870 e 940nm; permite determinar a concentração de vapor de água na coluna atmosférica; permite determinar espectros de dimensões dos aerossóis; permite calcular o albedo de dispersão simples dos aerossóis (absorção dos aerossóis) e o índice de refracção dos aerossóis (composição química dos aerossóis).

Período de funcionamento: desde Janeiro de 2002 - Fevereiro de 2003 e desde Julho de 2003 - Abril de 2004. Desde Outubro de 2005.

 Nefelómetro hemisférico espectral TSI 3563 para medição "in situ" dos coeficientes de dispersão e de rectrodispersão volúmicos dos aerossóis em três comprimentos de onda (450,550,700nm), com nível de detecção mínimo de um coeficiente de dispersão de 10Mm-1 e com amostragem temporal de 2minutos

Período de funcionamento: Abril a Setembro de 2002; Fevereiro a Dezembro de 2003; desde Janeiro de 2004 (excepto entre 19 Julho e 23 Setembro).

 Espectrómetro UV-VIS-NIR - SPATRAM (SPectrometer for Atmospheric TRAcers Monitoring) para medição da radiância espectral na configuração de observação zenital na banda (300-1000nm) com resolução típica de 0.5nm. Com a aplicação da metodologia DOAS (Differential Optical Absorption Spectroscopy) obtém-se a quantidade de gases traçadores (ozono, dióxido de azoto, monóxido de brómio) na coluna vertical da atmosfera. É igualmente possível a detecção de episódios de aerossóis. A amostragem temporal é cerca de 30s. Com a adaptação a curto prazo de outras configurações de observação e de outros elementos mecânicos e ópticos será possível obter o perfil atmosférico de gases traçadores, tais como dióxido de enxofre, benzeno, tolueno e xileno entre outros, e poderá vir a ser usado para monitorização da qualidade do ar e para espectroscopia das estrelas

Período de funcionamento: desde Abril de 2004

 Espectrómetro para dimensões aerodinâmicas dos aerossóis - Aerodynamic Particle Sizer Spectrometer (APS), TSI 3321 para medição das dimensões aerodinâmicas dos aerossóis na gama de 0.3 a 20 µm, com uma resolução que varia entre 0.02 µm para aerossóis de dimensões aerodinâmicas de 1 µm, a 0.03 µm para aerossóis com dimensões de 10 µm. Permite também calcular a concentração dos aerossóis no ar a partir de um valor mínimo de 0.001aerossóis/cm3 até um valor máximo de 1000 aerossóis/cm3 e com tempos de amostragem programáveis que podem ir desde 1 segundo até 18 horas por cada amostra.

Período de funcionamento: desde Novembro de 2004

 Electrómetro Keithley JCI 131, para registo em contínuo da componente vertical do campo eléctrico atmosférico. Tem quatro escalas de registo: 2, 20, 2000 e 2000kV/m com comutação automática e os limiares de sensibilidade para cada uma das escalas de registo são de 0,1, 1, 10 e 100kV/m, respectivamente. O registo do campo eléctrico pode ser usado em estudos da fenomenologia da camada limite, nomeadamente concentração de aerossóis, nevoeiros, nuvens e como elemento importante na protecção civil, podendo levar a alertas de risco em determinadas actividades (manuseamento de combustíveis, ambientes com poeiras em suspensão, etc) quando o campo atinge valores críticos

Período de funcionamento: desde Dezembro de 2003 a Outubro de 2004; desde Fevereiro de 2005

 Radiómetros solares Eppley de banda espectral larga (285-2800 nm) - piranómetros Eppley - para medição da irradiância solar global e difusa na superfície horizontal. A amostragem temporal é de 10minutos

Período de funcionamento: desde Dezembro de 2002.

 Radiómetro de radiação infravermelha Eppley de banda larga (λ> 4000 nm) - pirgeómetro Eppley - para medição da densidade de fluxo descendente de radiação atmosférica na superfície horizontal. A amostragem temporal é de 10 minutos.

Período de funcionamento: desde Dezembro de 2002.


Monitor de partículas de microbalança oscilante TEOM séries 1400a (Tapered Element Oscillating Microbalance)

Para medição "in situ" da concentração mássica de aerossóis (massa de partículas por unidade de volume de ar) com diâmetro aerodinâmico inferior a 10μm (PM-10), com amostragem temporal de 10min. A amostra de ar passa através de um filtro cuja frequência de oscilação depende da massa dos aerossóis depositados. A amostra é aquecida a uma temperatura constante de 50ºC. O caudal na cabeça de amostragem PM-10 é de 1m3hora-1 (16.7 lmin-1).
Os valores típicos de concentrações de aerossóis observados em Évora são de: 10-20μgm-3

Período de funcionamento: Desde 18 de Janeiro de 2006.

 Ceilómetro VAISALA CL31 opera um laser a 910 nm, com um sistema óptico de segunda geração que permite resultados precisos mesmo para as altitudes mais baixas.

Este ceilómetro utiliza uma tecnologia LIDAR (LIght Detection And Ranging), em que feixes concentrados de luz são emitidos verticalmente, ou quase. A reflexão desta luz (rectrodispersão) causada por nuvens, precipitação ou outros constituintes atmosféricos é analisada para determinar a altitude da base das nuvens e o perfil de rectrodispersão entre a superfície e 7.5 km, com uma resolução de 5 m e uma frequência temporal de 2 s. Permite detectar simultaneamente até três camadas de nuvens.

Período de funcionamento: Desde Abril de 2006


Fotómetro de absorção multiangular MAAP, 5012 (Multi Angle Absorption Photometer, Thermo Scientific)

Para medição "in situ" do coeficiente de absorção dos aerossóis de Carbono Negro (Black/Elemental Carbon), no comprimento de onda de 670 nm, presente no ar ambiente através da combinação da medição de luz dispersa em determinados ângulos e transmitida através de um filtro onde se acumulam as partículas. A partir dos valores do coeficiente de dispersão determina-se a concentração local de carbono negro na atmosfera. A frequência de amostragem é de 1 minuto. Possui uma cabeça de amostragem de tipo PM-10. As concentrações instantâneas de Carbono Negro mais frequentes em Évora variam entre 0.5 e 1.5 μgm-3

Período de funcionamento: desde Abril de 2007.


Sistema Lidar Raman

Descrição técnica

  • emissão de luz laser em 3 comprimentos de onda (355, 532, 1064 nm)
  • detecção da radiação em 5 comprimentos de onda (355, 387, 532, 607, 1064 nm)
  • canal para determinação do grau da polarização
  • resolução vertical: 30m
  • frequência do laser: 20 Hz
  • gama dos observações: troposfera e baixa estratosfera
  • móvel
  • controlo remoto

Objectivos
Permite obter informação sobre a estrutura vertical de constituintes atmosféricos, tais como dos aerossóis, das nuvens e da camada limite atmosférica. Permite obter os perfiles verticais dos coeficientes da extinção dos aerossóis em 2 comprimentos de onda e da retro-dispersão dos aerossóis em 3 comprimentos de onda.

O LIDAR está integrado em redes internacionais:

Uso pelos investigadores não integrados no CGE
Para mais informações consulte a página do LIDAR (http://evunix.uevora.pt/~lidar)

Período de funcionamento: desde Setembro de 2009.

Financiamento
O LIDAR foi financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - através do Programa Nacional de Re-equipamento Cientifico (PNRC)


 
Cabo da Roca (38º78' N, 9º30' W, 120m na.m.m)
 
 Espectrofotómetro CIMEL CE-318-2 com um canal de polarização (870nm) e 4 canais nas bandas do visível e infravermelho próximo (440,670,870,1020nm) com 10nm de largura de banda a meia altura, para monitorização da radiância espectral angular oriunda do sol e do céu em duas geometrias de observação: almucantar e plano solar principal.

Permite determinar as espessuras ópticas dos aerossóis em 440,670,870 e1020nm; permite determinar a concentração de vapor de água na coluna atmosférica. Permite determinar espectros de dimensões dos aerossóis. Permite também calcular o grau de polarização em 870nm, no plano solar principal.

Período de funcionamento: desde Dezembro de 2003 a Outubro de 2004; desde Fevereiro de 2005

Dados acessíveis na AERONET (AErosol RObotic NETwork):
http://aeronet.gsfc.nasa.gov/