Arctic Lidar Observatory for Middle Atmosphere Research - ALOMAR. v/ Barbara Lahnor, prosjektingeniør ALOMAR barbara@rocketrange.

Like dokumenter
LØSNINGSFORSLAG, KAPITTEL 3

Kan ALOMAR måle vulkanaske?

KOSMOS. 9: Stråling fra sola og universet Figur side 267. Den øverste bølgen har lavere frekvens enn den nederste. Bølgelengde Bølgetopp.

FYS1010-eksamen Løsningsforslag

AST1010 En kosmisk reise. De viktigste punktene i dag: Elektromagnetisk bølge 1/23/2017. Forelesning 4: Elektromagnetisk stråling

Observasjon av universet ved ulike bølgelengder fra radiobølger til gammastråling. Terje Bjerkgård og Erlend Rønnekleiv

Kosmos YF Naturfag 2. Stråling og radioaktivitet Nordlys. Figur side 131

Luft og luftforurensning

Oppgavesett kap. 4 (1 av 2) GEF2200

FYS1010 eksamen våren Løsningsforslag.

2/7/2017. AST1010 En kosmisk reise. De viktigste punktene i dag: IAUs definisjon av en planet i solsystemet (2006)

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 7: De indre planetene og månen del 1: Merkur og Venus

Kosmos SF. Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s Den øverste bølgen har lavere frekvens enn den nederste.

Quiz fra kapittel 2. The global energy balance. Høsten 2015 GEF Klimasystemet

Løsningsforslag nr.2 - GEF2200

Tillegg til læreboka Solstråling: Sol Ozon Helse. del av pensum i FYS1010

Løsningsforslag eksamen i FYS1010, 2016

FYS2140 Kvantefysikk, Obligatorisk oppgave 2. Nicolai Kristen Solheim, Gruppe 2

Planetene. Neptun Uranus Saturn Jupiter Mars Jorda Venus Merkur

AST1010 En kosmisk reise

a. Tegn en skisse over temperaturfordelingen med høyden i atmosfæren.

AST1010 En kosmisk reise

Chapter 2. The global energy balance

Solaktivitet og klimaendringer. Sigbjørn Grønås Geofysisk institutt, UiB

DANNELSE AV OZON Vha en katalysator M reagerer atomært oksygen med et oksygenmolekyl og danner ozon: O + O + M O + M

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 4: Elektromagnetisk stråling

FLERVALGSOPPGAVER I NATURFAG - FYSIKK

De vikcgste punktene i dag:

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 6: De indre planetene og månen del 1: Merkur og Venus

Tillegg til læreboka Solstråling: Sol Ozon Helse. del av pensum i FYS1010

Strålingsintensitet: Retningsbestemt Energifluks i form av stråling. Benevning: Wm -2 sr - 1 nm -1

Oppgavesett nr.2 - GEF2200

Løsningsforslag FYS1010-eksamen våren 2014

UNIVERSITETET I OSLO

AST1010 Eksamensoppgaver

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 4: Fysikken i astrofysikk, del 1

Rim på bakken På høsten kan man noen ganger oppleve at det er rim i gresset, på tak eller bilvinduer om morgenen. Dette kan skje selv om temperaturen

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Tillegg til læreboka Solstråling: Sol Ozon Helse. del av pensum i FYS1010

UNIVERSITETET I OSLO

MIDTVEISEKSAMEN I GEF 1000 KLIMASYSTEMET TORSDAG

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag nr.1 - GEF2200

Hva er stråling? Klasseromressurs for skoleelever

a. Hvordan endrer trykket seg med høyden i atmosfæren SVAR: Trykket avtar tilnærmet eksponentialt med høyden etter formelen:

LØSNINGSFORSLAG, KAPITTEL 2

Trygve Helgaker. 31 januar 2018

Sola og solstormer. Klasseromressurs for skoleelever

1561 Newton basedokument - Newton Engia Side 53

Prinsipper for termografiske målinger Appendix til Oslo Termografi, fase I og II

ESERO AKTIVITET Grunnskole og vgs

Stråling fra rommet. 10. November 2006

UNIVERSITETET I OSLO

EKSTREMVÆR I NORGE HVA KAN VI VENTE OSS? Asgeir Sorteberg

Løsningsforslag: Oppgavesett kap. 4 (1 av 2) GEF2200

UNIVERSITETET I OSLO

Breinosa verdens beste utsiktspunkt mot polarhimmelen? Margit Dyrland Post. Doc. Avd. for arktisk geofysikk, UNIS

Hvorfor er ikke hvitt en farge? Hvorfor blir speilbildet speilvendt? Hvor kommer fargene i regnbuen fra? Hvorfor er solnedgangen rød?

1. Kometen Ison har fått mye oppmerksomhet i media den siste tiden. Hvorfor? 2. UiA teleskopet har fulgt kometen, se

Kapittel 1 Jordas atmosfære

Spektroskopi. Veiledning for lærere

AST1010 En kosmisk reise

Laserdata for dummies. Ivar Oveland 19 oktober 2015

Newton Camp modul 1190 "Luftige reiser, Newton-camp Vest-Agder 2015"

1. Atmosfæren. 2. Internasjonal Standard Atmosfære. 3. Tetthet. 4. Trykk (dynamisk/statisk) 5. Trykkfordeling. 6. Isobarer. 7.

Ny vitenskapelig infrastruktur for studie av marint arktisk grenselag på Andøya

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag til konteeksamen i FYS1001, 17/8 2018

Eksamen i: GEF2210 Eksamensdag: 14. oktober 2011 Tid for eksamen:

Newton Realfagsenter Nannestad. Versjon: KAN/

Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

De vikagste punktene i dag:

Kjemien stemmer KJEMI 2

Europas nye kosmologiske verktøykasse Bo Andersen Norsk Romsenter

Global temperatur siste 540 millioner år

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 9: Teleskoper

UNIVERSITETET I OSLO

Oppgavesett nr.5 - GEF2200

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 6: Teleskoper

Hvor kommer magnetarstråling fra?

Sot og klimaendringer i Arktis

Quiz fra kapittel 5. The meridional structure of the atmosphere. Høsten 2015 GEF Klimasystemet

Lysspredning. Hensikt

Termisk balanse.

Løsningsforslag til ukeoppgave 15

Quiz fra kapittel 1. Characteristics of the atmosphere. Høsten 2016 GEF Klimasystemet

Strålenes verden! Navn: 1 av 12

5:2 Tre strålingstyper

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 14/8 2015

Klima og vær i Nittedal Klimaendringer. av Knut Harstveit

SOLSKJERMING SPARER ENERGI

RF5100 Lineær algebra Leksjon 10

Klima og drivhuseffekt

EksameniASTlolo 13 mai2

Naturfag barnetrinn 1-2

Karbondioksid. Klasseromressurs for skoleelever

Vår unike jordklode klasse 60 minutter

Klima, is og forskerfeil

ESERO AKTIVITET Klassetrinn: grunnskole

Transkript:

Arctic Lidar Observatory for Middle Atmosphere Research - ALOMAR v/ Barbara Lahnor, prosjektingeniør ALOMAR barbara@rocketrange.no

Hvorfor studere den øvre atmosfæren? ALOMAR forskningsinfrastruktur til atmosfæreforskning Fjernmåling med lys aktiv og passiv Elektromagnetisk spektrum Solen et svart legeme Spredning LIDAR Light detection and ranging 2

Hvorfor studere den øvre atmosfære og ionosfæren? Vi må ha kjennskap til hele lufthavet over oss for å forstå utviklingen av vær og klima på jorden. Den øvre atmosfære og jordens magnetfelt danner en skjerm som beskytter oss mot energirik stråling fra solen og verdensrommet (Ultrafiolett, røntgen, gammastråling og partikkelstråling). Sirkulasjon i lufthavet gir global transport av reaktive sporstoffer som for eksempel ozon som har betydning for klimaet. Ozon absorberer UV stråling og innholdet av denne gassen over oss bestemmer intensiteten av strålingen på bakken. Ionosfæren er elektrisk ledende lag fra 50 til 1000km over bakken og har betydning for radiokommunikasjons- og navigasjonssystemer, som for eksempel GPS. Nordlyset gi viktig informasjon om prosesser på solen og vårt nære verdensrom.

ALOMAR s verktøykasse Lidar: Aerosols (e.g. clouds, pollution) Ozone Temperature wind Radar: Winds turbulences flux waves electron dens. Balloon: Pressure Temperature Humidity Ozone Passive instruments: UV Ozone Aerosols

Fjernmåling i atmosfæren: Innsamling av informasjon om atmosfæren uten fysisk kontakt mellom måleinstrument og objekt. Elektromagnetisk stråling transporterer informasjonene mellom atmosfærens komponenter og måleinstrumentet Aktive fjernmålemetoder bruker en egen kilde (radiosender eller laser) og «lyser opp» det område man vil undersøke. Bølgelengden avpasses etter objektenes egenskaper. Eksempler: Radar, Lidar Ved passive observasjonsmetoder utnytter man naturens egne belysningskilder, som for eksempel solen. Bølgelengdene strekker seg fra ultrafiolett gjennom synlig lys og infrarødt til mikrobølger. Fordelingen av energien i de forskjellige bølgelengdene gir informasjon. Eksempler: Solfotometer, Brewer Spectrometer 5

Solen - et svart legeme sett gjennom atmosfæren

Jordens atmosfære o nitrogen (78,1 %) o oksygen (20,9 %) o argon (0,9 %) o karbondioksid (0,038 %) o vanndamp o andre gasser o o absorberer stråling regulerer temperaturforskjell 7

Mørketid og blåtime-tid i nord 8

Spredning når sollyset treffer på atmosfæren Rayleigh-spredning er en elastisk vekselvirkning mellom lys og partikler når partiklene er mindre enn lysets bølgelengde, for eksempel atomer og molekyler. Bølgelengder til synlig lys: 400-800 nm Atomer, gassmolekyler: ca. 0,1 nm Aerosoler: ca. 0,1 100 000 nm Spredningseffekten for Rayleigh-spredning er bølgelengdeavhengig σ 1/λ 4 N 2 Derfor vil sollys som spres i luften, og så treffer øynene våre, være dominert av kortbølget lys. Det gjør at himmelen er blå. Når Solen er nær horisonten, vil lyset som slipper gjennom luften fra Solen til oss være dominert av mer langbølget lys. Solen ser da rød ut. 9

LIDAR LIght Detection And Ranging ALOMAR bruker lidar (light detection and ranging) til å studere luften i høydeområdet 0,5-110 km. Sterke lysglimt fra lasere spres fra luftmolekylene og fra skypartikler og det svake tilbakespredte lyset samles opp ved hjelp av store speil De observerte signalene gir informasjon om luftens egenskaper: tetthet, temperatur, vind, bølger, sammensetning, skyer, ozon etc, kort sagt om værforholdene i de øvre luftlag. LIDAR

11

Transmitter: 1064 nm 532 nm 355 nm Receiver: Beam widing telescope enlarges the beam diameter reduces the beam divergence; e.g. 1:5 Pulsed LASER (Nd:YAG) Pulse rate: 30 Hz Pulse length: ca. 10 ns filter Inn: foton Ut: e - I t

I I I t t t

z z c t 2 Counts/pulse

NATTLYSENDE SKYER - MINERS CANARY FOR KLIMA ENDRINGER? - Først observert i 1885, etter at støvet la seg fra Krakatoa utbruddet i Indonesia - Høyeste skyene på jorda, med gjennomsnittshøyde på 83 km - Hyppigheten og tykklsen av skyene påvirkes av mengden av støv (kondensasjonskjerner), vanndamp og kalde temperaturer

LIDAR instrumentation at ALOMAR - Stratosphere and Mesosphere lidar (10-100 km) (1064, 532, 355 nm; 607, 530, 529, 387 nm) - Ozone lidar (8 55 km) (308, 353 nm) - Na resonance lidar (78 95 km) (589 nm) - Troposphere lidar (0,5 18 km) (1064, 532, 355, 387 nm) 19

http://alomar.rocketrange.no/