Kan ALOMAR måle vulkanaske?

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

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

Ny vitenskapelig infrastruktur for studie av marint arktisk grenselag på Andøya

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

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

LØSNINGSFORSLAG, KAPITTEL 3

Løsningsforslag nr.2 - GEF2200

Lysspredning. Hensikt

Kabelanlegg Side: 1 av 5

Oppgavesett nr.2 - GEF2200

Obligatorisk oppgave nr 4 FYS Lars Kristian Henriksen UiO

Løsningsforslag eksamen i FYS1010, 2016

Oppgavesett kap. 4 (1 av 2) GEF2200

Fra forskning til nytte: Bruk av satellittdata i miljøovervåkning

Turbidimetri og nefelometri. Olav Klingenberg Overlege, dr.med Avdeling for medisinsk biokjemi OUS-Rikshospitalet

FYS1010-eksamen Løsningsforslag

Laserdata for dummies. Ivar Oveland 19 oktober 2015

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

FYS1010 eksamen våren Løsningsforslag.

GRØTNESET SIKTMÅLINGER 2009/2010

Refraksjon. Heron of Alexandria (1. C): Snells lov (1621):

Deteksjon av is og olje fra satellitt, muligheter og begrensninger

Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Blikk mot himmelen trinn Inntil 90 minutter

Mongstad raffineriet. Open

Hvordan måle eksponering for forurensninger i arbeidslufta? Berit Bakke bba@stami.no

Meteorologisk vurdering av planlagt luftsportsenter i Sørum kommune

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

GEO1030: Løsningsforslag kap. 3 og 4

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

Hva slags data & informasjon får vi fra satellitter?

TFY4106 Fysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Løsningsforslag til øving 9.

Hva hvis? Jorden sluttet å rotere

DistanceMaster One. Laser 650 nm SPEED SHUTTER

Europas nye kosmologiske verktøykasse Bo Andersen Norsk Romsenter

Utarbeidet av: MFL Kontrollert av: AL/KHT Godkjent av: OAN Siste revisjonsdato:

Deskriptiv statistikk., Introduksjon til dataanalyse

Deskriptiv statistikk., Introduksjon til dataanalyse

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

ANDØYA. Arne Hjalmar Hansen President NAROM THE EUROPEAN AEROSPACE ISLAND

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

Romrelaterte aktiviteter og læringsressurser Ny læreplan nye utfordringer

Inneklima og teknisk tilstand - metoder og erfaringer

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

Overvåking av atmosfærens ozonlag og naturlig ultrafiolett stråling

Prosjekt: Høvik stasjon Illustrasjon: Norconsult AS/Jernbaneverket. arkitektur PUNKTSKYER

6.2 Signifikanstester

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

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

Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

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

MÅNEDSRAPPORT LUFTFORURENSNING April 2010

GEF 4310/Skyfysikk Våren 2008 Nasjonalt senter for romrelatert opplæring (NAROM) Institutt for Geofag (UiO)

Chapter 2. The global energy balance

EKSAMEN I FAG SIF4065 ATOM- OG MOLEKYLFYSIKK Fakultet for naturvitenskap og teknologi 13. august 2002 Tid:

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

Global temperatur siste 540 millioner år

Fysisk Lag. Den primære oppgave

Løsningsforslag til øving 6

SAMMENLIGNINGS- RAPPORT 2012

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

Mikroplast i bymiljø

Kalibreringen av transmittere.

Statllg program for fomrensnlngsovervåldng

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

Overvåking av vannkvalitet i Bergen etter vulkanutbrudd ved Eyafjellajøkul i Island 2010 R A P P O R T. Rådgivende Biologer AS 1316

SCAM simuleringer av aerosolers effekt på skydråper - sammenligning med MODIS. Masteroppgave i geofag; meteorologi og oseanografi.

Tiltak mot radon ved Austmarka barne- og ungdomsskole. Odd Magne Solheim

Forskningsdrevet innovasjon - romforskning/jordobservasjon

KROHNE Instrumentation Vann mengdemåling

Ytelsemonitorering av Galileo

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

Kartlegging av lokal luftforurensning. Dag Tønnesen

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 4: Elektromagnetisk stråling

RAPPORT. Luftovervåking Narvik: Status pr. april 2017

Et kritisk blikk på overvåkingsprogram for kjemiske støtteparametre i elver og bekker: Gir de den informasjon vi trenger?

UNIVERSITETET I OSLO

RØSVIKRENNA BORG HAVN

Akkrediteringsomfang for CAL 028

Postboks 213, 2001 Lillestrøm Telefon: RAP: 10/2001 Telefaks: Avgitt: 8. mars 2001

Bruk av laserscanner for kartlegging av kraftnettet. Floris Groesz

Teknologisk fremsyn Arbeidsrapport nr 5

RAPPORT. Postboks 213, 2001 Lillestrøm Telefon: RAP: 41/2001 Telefaks: Avgitt: 25. oktober 2001

FOSS CWDM - Profesjonelle løsninger for administrasjon. av bølgelengder

Denne metoden krever at du sammenlikner dine ukjente med en serie standarder. r cs

Bruk av satellittdata i landbruket?

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

ESERO AKTIVITET Klassetrinn: grunnskole

Ålgårdbanen. Mulighetsstudie Tormod Wergeland Haug

Oppgavesett kap. 4 (2 av 2) GEF2200

Fysikkdag for Sørreisa sentralskole. Lys og elektronikk. Presentert av: Fysikk 1. Teknologi og forskningslære. Physics SL/HL (IB)

Egil R Jensen Akershus universitetssykehus

Historien om universets tilblivelse

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

RangeNews. Spennende studentutvekslingsprogram. med Canada s.3. Exciting student exchange programme with Canada

Løsningsforslag til ukeoppgave 12

Oppgaver med fasit høstsemesteret 2006.

Slim atomer og molekyler

94.1 Beskrivelse Bildet under viser hvordan modellen tar seg ut slik den står i utstillingen.

Transkript:

Kan ALOMAR måle vulkanaske? Eivind Thrane, Sandra Blindheim, Michael Gausa Andøya Rakettskytefelt Foto: Kolbjørn Dahle

Utbrudd på Eyjafjallajøkul 16 april 2010

Tror noen at vi har kontroll over naturkreftene?

En enkel lidarligning: P(R,λ) = K G(R) β(r,λ) T(R,λ) System Spredning Transmisjon

Spredningsprosesser: Rayleigh-spredning fra luftmolekylene Mie-spredning fra partikler (skydråper, støv, aerosoler) Resonant spredning fra luftatomer som eksiteres av laserlyset Raman-spredning ved eksitasjon av rotasjons- og vibrasjonstilstander i luftmolekylene (frekvensskiftet) De tre første prosessene kalles elastisk spredning fordi det spredte lyset har samme frekvens som laserlyset.

Rayleigh spredning skjer når lysets bølgelengde (f eks synlig lys 300-700 nm) er vesentlig større enn luftmolekylene (~ 0,1 nm). Da settes elektronskyen i molekylene i svingninger og et svakt signal med samme bølgelengde λ spres forover og bakover langs strålens bane r n = konsentrasjonen av spredende molekyler Sterk spredning av kortbølget lys gjør himmelen blå! + +

Mie-spredning skjer når lysets bølgelengde er mindre eller sammenlignbar med størrelsen på de spredende partiklene. Bølgelengden forandres ikke ved spredningen, men for ikke-sfæriske partikler kan polarisasjonen forandres betydelig. Indikerer uforandret og forandret polarisasjon ~ 4 μm ~ 10 μm r ~ 0,7 2, og n = konsentrasjonen av partiklene

Rayleigh-spredning kan brukes til å måle lufttetthet som funksjon av høyde. Barometerligningen kan da gi oss temperaturog trykkvariasjoner. For å få sterkt signal er det en fordel med korte bølgelengder. Mie-spredning har en svakere avhengighet av bølgelengden. Det er derfor en fordel å bruke infrarødt lys fordi kontrasten til det Rayleigh-spredte himmellyset er større. Dersom lidaren har flere bølgelengder kan man i prinsipp få informasjon om størrrelsesfordelingen av partiklene.

Vitenskapelig infrastruktur ved ARS 9

Teleskophallen på ALOMAR Courtesy : Gerd Baumgarten IAP Rayleigh- og resonanslidarer rtroposfærelidar Ozonlidar

Prinsippet for en troposfærelidar

Troposphere lidar Transmitter:1064, 532, 355 nm Range: 0.5 18 km Five channel (three elastic, one depol. and one N₂ Raman) Part of EARLINET network. Motivation: Aerosol transport to the Arctic Cirrus clouds (occurrence, optical thickness, characterization)

Ceilometeret ved ARS Et kommersielt tilgjengelig instrument opprinnelig beregnet til måling av skyhøyde. Brukes i undervisning på ARS λ= 1064 nm, Måleområde 30 m 15 km Driftsikkert og øyesikkert Pris ~ 0,5 Mkr

Ceilometermålinger fra ARS den 20. april 2010

Målinger med troposfærelidaren den 20. april 2010 Eivind Thrane

Trajektorieberegninger 14-19 april 2010 Eivind Thrane

Måling av depolarisasjon ved troposfærelidaren den 20 april 2010 Eivind Thrane

Vi har sett at lidarteknikken kan brukes til å detektere vulkanaske når observasjonsforholdene er riktige, men også at vi trenger tilleggsinformasjon for å identifisere askeskyene: Baneberegninger av lufttransport for å bestemme kilden. In situ målinger av askepartiklene ved for eksempel fly, droner, ballonger eller på høytliggende bakkestasjoner. Det er viktig å bestemme absoluttverdien av askekonsentrasjonen. I dag er grensen for hva en flymotor kan tåle satt til 4 mg/m³ Måling av lufttemperatur- og fuktighetsprofiler for å se om det er vanlige skyer (f eks cirrus) tilstede. Dette kan oppnås ved f eks standard værballonger. Sammenligning med satellittobservasjoner

Et mulig scenario for å være beredt til neste vulkanutbrudd: Det settes opp 10-15 ceilometere spredt over norsk område. Disse kan f eks settes opp ved flyplasser og passes av flyplasspersonell. Noen få avanserte lidarer fungerer som referanse for de enkle instrumentene. Dataene samles inn rutinemessig og analyseres ved ėn stasjon, f eks ALOMAR, der målingene kvalitetssikres med nødvendig tilleggsinformasjon Et stort antall stasjoner vil sikre observasjoner slik at askeskyer kan følges, også ved variabelt skydekke. Budsjett: Innkjøp 5 7 Mkr, drift ~ 2Mkr i året. SAS tapte ca 250 Mkr under årets episode!

Takk for oppmerksomheten!

Eivind Thrane

Eivind Thrane

LIDAR (LIght Detection And Ranging)