Protocolo da temperatura da superfície

1. Protocolo de temperatura superficial

4. Compreender as medições da temperatura da superfície

Usando outros protocolos GLOBE, seus alunos podem medir a temperatura do ar e a temperatura do solo em várias profundidades. Com um instrumento IRT (que, quando necessário, é envolvido em uma luva térmica ou foi colocado ao ar livre por pelo menos 30 minutos antes da coleta de dados) as medições da temperatura do ar e do solo podem ser complementadas por medições da temperatura na superfície no ar ou no solo. Essa temperatura na superfície está no limite real entre a atmosfera e o solo, e os dados resultantes são úteis para entender a transferência de calor para e do solo. Esses dados também são úteis para comparação com dados de satélite, porque alguns instrumentos de satélite observam o solo e registram as medições da temperatura da superfície de maneira quase idêntica a como um instrumento IRT mede a temperatura da superfície.

Manutenção de Instrumento

Certifique-se de seguir todas as instruções do fabricante para a manutenção adequada do seu Termômetro Infravermelho (IRT). Isso inclui a limpeza adequada da lente, pois as partículas acumuladas podem reduzir a precisão do termômetro, interferindo em sua ótica. Tome cuidado para não danificar a lente durante a limpeza e NÃO use solventes.

A leitura digital do IRT exibirá um ícone de bateria quando a bateria ficar fraca. Quando vir este ícone, é hora de verificar a bateria e substituí-la, se necessário. A bateria é uma bateria de 9V localizada na alça do instrumento e pode ser acessada pressionando o botão de liberação (veja a Figura AT-ST-2) na frente do botão de gravação e abrindo a alça. Veja as instruções do fabricante para instruções mais detalhadas.

Certifique-se de que seu instrumento esteja exibindo leituras de temperatura em graus Celsius. Se estiver configurado corretamente, a leitura da temperatura na tela do monitor digital será seguida por um símbolo "C". Se em vez do símbolo "˚C" aparecer um "˚F", o seu termômetro exibirá a temperatura em graus Fahrenheit e precisará ser alternado para exibir em Celsius. O instrumento possui um interruptor que permite alterar entre as leituras Celsius e Fahrenheit. Este interruptor está localizado acima da bateria e é acessado da mesma maneira como indicado acima. Mais uma vez, consulte as instruções do fabricante para mais detalhes. Como essa opção está no compartimento da bateria, você não precisa se preocupar com o fato de os alunos alterarem acidentalmente essa configuração.

A calibração do seu instrumento Infravermelho Termômetro (IRT) deve ser verificada uma vez por ano. Para realizar uma verificação, prepare uma solução de água gelada em um copo grande ou tigela. Aponte o instrumento IRT diretamente para a água com a extremidade do instrumento a aproximadamente 5 cm de distância da água; em seguida, pressione o botão de gravação. Se o instrumento estiver lendo corretamente, a medição da água gelada será 0 ° C. Se a leitura do instrumento não estiver entre –2 e 2 ° C, o instrumento estará fora de calibração.

Se o seu instrumento não estiver lendo corretamente, verifique se a bateria está fraca. Se esse não for o problema, verifique se a lente está suja e limpe-a se estiver. Se você ainda não conseguir fazer o instrumento ler corretamente, entre em contato com o fabricante.

Seleção do local

Os dados de temperatura da superfície são valiosos para comparação com observações de satélite e para uso em combinação com medições de temperatura do ar e do solo. Os sites a serem usados são os sites de amostra de cobertura da terra, os locais de estudo da atmosfera e os locais de estudo da umidade do solo.

Escolhendo e descrevendo um bom local de medição de temperatura de superfície para comparações com dados de satélite

Um local grande, aberto e homogêneo é necessário para comparar as observações de temperatura da superfície com dados de satélite (por exemplo, o moderado espectrorradiômetro de imagem de resolução (MODIS) nos satélites EOS TERRA e AQUA da NASA com resolução espacial de 1 km e o Enhanced Thematic Mapper ( ETM +) no Landsat 7 com um instrumento térmico de resolução espacial de 60 metros). As ferramentas de previsão de overpass de satélite estão disponíveis nos seguintes sites: ASTER (https://lpdaacaster.cr.usgs.gov/estimator/reference_info.php); Landsat 8 (http://publiclab.org/notes/show/8960); outros tempos de passagem de satélite podem ser previstos no site da NASA Langely (http://cloudsgate2.larc.nasa.gov/cgi-bin/ predict / predict.cgi).

Um local de amostragem de cobertura da terra, onde as plantas têm menos de um metro de altura, é um local ideal para se obter a temperatura da superfície. É necessário que os locais de cobertura da terra sejam homogêneos em uma área de pelo menos 90 metros x 90 metros. Quando o seu site atende a esses requisitos, execute o Protocolo do Site de Amostra de Cobertura da Terra.

Lugares que são abertos e homogêneos, mas com menos de 90 x 90 metros, também são bastante úteis para medições de temperatura da superfície, mas não são adequados para o Protocolo de Local de Amostra da Cobertura da Terra. O local precisa estar longe de árvores e edifícios que criam sombras na área do terreno, porque as sombras reduzem a quantidade de luz solar absorvida pelo solo e podem causar variações significativas na temperatura da superfície. O local pode ser uma área gramada (como um campo de futebol), um estacionamento (concreto ou asfalto), terra nua ou uma área contendo arbustos.

Se você escolher um estacionamento de concreto ou asfalto, não pode haver carros no lote. Se há carros no lote, então você tem o mesmo problema com sombras do que com árvores e prédios. Se uma seção do seu estacionamento for a maior área aberta e homogênea disponível, designe essa seção como seu local e use a mesma seção do estacionamento toda vez que coletar dados de temperatura da superfície.

Se o seu site for maior que 30 x 30 metros de área aberta e homogênea (mas menos de 90 x 90 metros), isso é maravilhoso. Se o seu site tiver menos de 30 x 30 metros de área aberta e homogênea, escolha a maior área aberta e homogênea disponível e designe-a como seu site.

Muitos Locais de Estudo da Atmosfera e da Umidade do Solo serão úteis para comparação com dados de satélite, pois estarão em áreas abertas sem edifícios ou outras fontes de sombra.

Marque os limites de seu site adequadamente (talvez use sinalizadores de marcador GLOBE), se puder, para que os alunos possam retornar com confiança ao local exato sempre que coletarem dados de temperatura da superfície.

Se o site escolhido por você já tiver sido definido como Local de Amostra de Cobertura da Terra, Local de Estudo da Atmosfera ou Local de Estudo da Umidade do Solo, você estará pronto para começar a coletar e relatar as medições da temperatura da superfície. Se o seu site não tiver sido definido e tiver mais de 90 m x 90 m com cobertura terrestre homogênea, defina seu site como um Local de Amostra de Cobertura da Terra seguindo o Protocolo do Site de Amostra da Cobertura da Terra. Se o seu site não tiver sido definido e tiver menos de 90 x 90 metros, defina-o como Local de Estudo da Atmosfera ou Local de Estudo da Umidade do Solo, dependendo de qual será o mais adequado, dadas as outras medidas que você planeja realizar no local.

Ao definir um novo site para a temperatura da superfície, descreva quaisquer recursos permanentes exclusivos do seu site que possam ter um efeito nas medidas da Temperatura da Superfície no campo Comentários (metadados) da definição do site. Por exemplo, o local é um estacionamento de asfalto que tem linhas pintadas de amarelo para marcar os espaços e nosso prédio escolar como limite no lado norte do local. Informações adicionais sobre quaisquer alterações temporárias no estado de seu site relacionadas a leituras de temperatura da superfície podem ser registradas no campo Comentários de sua Folha de Dados de Temperatura da Superfície quando você realiza suas medições. Por exemplo, o local é coberto com lixo de folha hoje.

Quando você relatar os dados de temperatura da superfície pela primeira vez em um novo site, será solicitado que você relate alguns Dados de Definição referentes ao tamanho e tipo de cobertura do solo encontrados no site, bem como o modelo IRT que você usará no site. Registre essas informações na parte superior da Folha de Dados da Temperatura da Superfície na primeira vez em que fizer medições no local.

Você é encorajado a monitorar a temperatura da superfície em locais que representem tantos tipos de cobertura quanto possível. Quanto mais sites você monitorar e para os quais você relata dados, melhor será a informação para pesquisa. É muito emocionante monitorar pelo menos dois locais com diferentes coberturas terrestres, para que você possa observar e explorar as mudanças nas temperaturas da superfície que ocorrem devido às diferenças entre esses locais.

Dicas úteis

Algumas unidades IRT são equipadas com laser e luz de fundo. Você pode escolher se deseja ou não os ativar. Se você optar por colocá-los, um feixe de laser vermelho irá brilhar a partir da área dos olhos detectados ao longo da linha de visão aproximada do instrumento quando o botão de gravação for pressionado. Isso fará com que um ponto vermelho apareça onde a temperatura da superfície está sendo medida. Uma luz de fundo para a tela do mostrador digital permanecerá acesa por sete segundos após o botão de gravação ser pressionado e liberado.

O uso do laser pode ajudá-lo a localizar com mais precisão o ponto em que você está medindo a temperatura da superfície. No entanto, isso também reduz a vida útil da bateria e pode ser uma distração para os alunos. É imperativo que o raio laser NÃO seja direcionado diretamente para os olhos ou superfícies, onde possa refletir nos olhos de qualquer pessoa. A opção de laser e luz de fundo é controlada por um interruptor localizado acima da bateria no compartimento da bateria.

Perguntas para mais investigação

5. Como a temperatura da superfície varia dependendo de a superfície estar no sol ou na sombra? Importa se a sombra é de uma árvore, um arbusto ou uma nuvem?

6. Como a temperatura da superfície se compara à temperatura atual do ar? Como a temperatura da superfície se compara à temperatura do solo a 5 cm e 10 cm?

7. Como a temperatura da superfície varia com a cobertura da terra (por exemplo, solo nu, grama curta, grama alta, concreto, asfalto, areia, lixo florestal)?

8. Como a temperatura da superfície varia com a cor do solo da superfície?

9. Como a temperatura da superfície do solo, perto do exterior do abrigo da atmosfera, se compara com a temperatura atual medida no interior do abrigo?

10. Como a temperatura superficial da parte inferior de um dossel da floresta se compara à temperatura do ar na floresta?

11. Como a temperatura da superfície muda para diferentes tipos de cobertura (grama versus asfalto, por exemplo) em um dia nublado?

12. Como a época do ano afeta a temperatura da superfície?

13. Como a temperatura da superfície muda para diferentes tipos de cobertura quando está molhada vs seca?

5. Protocolo de temperatura superficial

Guia de campo

Tarefa

Meça a temperatura da superfície

O que você vai precisar

 Folha de dados da temperatura da superfície

 Termômetro infravermelho de mão (IRT)

 Luva térmica (use quando a temperatura do ar no local do estudo variar mais de 5 graus Celsius da temperatura do ar de onde o IRT foi armazenado.)

 Régua ou Meter Stick, (se a cobertura de neve estiver presente)

 Lápis ou caneta

 GLOBE gráfico de nuvens

 Relógio preciso

No campo

1. Quando necessário, enrole o IRT em uma luva térmica antes de ir para o local do estudo ou coloque o IRT ao ar livre por pelo menos 30 minutos antes da coleta de dados. Para obter mais detalhes, consulte a seção sobre luva térmica ou colocar o IRT ao ar livre por pelo menos 60 minutos deste protocolo.

2. Preencha a seção superior da Folha de Dados de Temperatura da Superfície (preencha a seção Dados de Definição de Site Suplementar se estiver realizando Medições de Temperatura da Superfície em um site específico pela primeira vez ou se um dos valores nessa seção tiver sido alterado).

3. Tome observações em nuvem seguindo os Protocolos Cloud do GLOBE.

4. Se não houver neve no chão em nenhum local do seu site, marque "Molhado" ou "Seco" para o campo Condição da superfície geral do site na Folha de dados da temperatura da superfície.

5. Marque a caixa que corresponde ao método usado para evitar que o IRT sofra choque térmico.

6. Escolha 9 Pontos de Observação que estão em áreas abertas dentro do seu site e estão separados por pelo menos 5 metros. Os Spots também devem estar longe de árvores e edifícios que criam uma sombra na terra e em locais que não foram recentemente perturbados pelo tráfego de pessoas ou animais. (Nota: É melhor que você faça leituras nos 9 pontos de observação individuais em segundos um do outro).

7. Vá para um dos nove Pontos de Observação e fique de pé para não lançar uma sombra no Ponto.

8. Registre o Horário Atual e seu Tempo Universal (UT) correspondente em sua Folha de Dados da Temperatura da Superfície.

9. Segure o termômetro infravermelho (IRT) (envolto em uma luva térmica quando necessário) com o braço estendido para fora e aponte o instrumento diretamente para o chão.

10. Segure o IRT (envolto em uma luva térmica quando necessário) o mais imóvel possível. Pressione e solte o botão de gravação. [Você DEVE liberar o botão de gravação do instrumento para registrar e manter a temperatura da superfície do seu local.]

11. Leia e registre a temperatura da superfície a partir da tela do monitor digital localizada na parte superior do IRT. (Nota: A temperatura da superfície é registrada em graus Celsius até o décimo grau mais próximo, isto é, 25,8)

12. Meça e registre a profundidade da neve em milímetros no ponto de observação.

13. Repita os passos 7-12 em cada um dos oito restantes Pontos de Observação.

14. Registre qualquer outra informação que explique as condições ambientais do dia ou do site no campo Comentários.