Näiden tehtävien avulla voit harjoitella esim. Matlab-ohjelmiston käyttöä tutkijoiden työn tyyliin. Pääset itse kirjoittamaan ohjelmia, jotka osaavat lukea otsonidataa tiedostoista ja piirtää tiedoista kuvaajan.
Seuraavassa muutamia ohjeita:
- Yksinkertaisia ohjeita kuvaajien piirtoon Matlabissa (näistä saattaa olla apua alla olevia tehtäviä tehdessä)
- Laajemmat Matlab-ohjeet CSC:n sivuilla
Kaasun pystyjakauma, eli pystyprofiili (korkeusprofiili) tarkoittaa kaasun määrän ilmaisemista eri korkeuksilla. Kaasun pystyjakauma piirretään yleensä siten, että x-akselilla on kaasun tiheys ja y-akselilla kaasun määrä.
1. Piirrä eri kaasujen pystyjakaumat datatiedostosta kirjoittamalla sopiva ohjelma. Käytettävissä oleva datatiedosto sisältää kaasujen ns. standardiprofiilit, eli pystyjakaumat, jotka kuvaavat yleisesti tietyn kaasun määrää ilmakehässä huomioimatta alueellisia vaihteluita. Kokeile sekä lineaarista että logaritmista asteikkoa x-akselille. Tiheyden yksikkönä tiedostossa on 1/cm3, korkeuden yksikkönä km. Kokeile piirtää profiilit samaan kuvaan tai jokaisen aineen kuvaaja keskenään eri kuvaan.
Tiedostoissa on 6 saraketta ja rivejä on yhtä monta kuin mittauskorkeuksia, jokaisen rivin rakenne on seuraava:
korkeudet | O3 | NO2 | NO3 | ilma | aerosolit
(Ensimmäisessä sarakkeessa on korkeudet, toisessa otsonin, kolmannessa typpidioksidin, neljännessä typpitrioksidin, viidennessä ilman ja kuudennessa aerosolien tiheydet)
2. Tässä tehtävässä käytössäsi on GOMOS:in mittausten dataa. Piirrä eri kaasujen pystyjakaumat valitsemastasi datatiedostosta (käytä hyväksesi edellisessä tehtävässä kirjoittamaasi m-filea). Tiedostojen rakenne on vastaava:
korkeudet | O3 | NO2 | NO3 | ilma | aerosolit
Tällä sivulla olleissa laskutehtävissä käytettiin datatiedostoja, joista oli poistettu mittausvirheet. Tässä tehtävässä käytettävistä datatiedostoista ei ole poistettu mittausvirheitä toisin kuin edellä olleiden tehtävien datatiedostoista. Nämä datatiedostot saattavat pitää sisällään virheellisiä arvoja (kuten negatiivisia arvoja), niin kuin mittaustulokset yleensä. Valitse datatiedostoista yksi tätä tehtävää varten.
Datatiedostot: densfile1.dat, densfile2.dat, densfile3.dat, densfile4.dat, densfile5.dat, densfile6.dat
3. Kirjoita ohjelma, jolla piirrät samaan kuvaan kaasun GOMOS:in mittaaman kaasun pystyprofiilin sekä standardiprofiilin.
4. Tutki nyt kahta GOMOS:in eri mittauksen tuloksena saatua tiedostoa. Piirrä eri mittausten tiheyden arvojen erotukset kaikille aineille korkeuden funktiona. Millä mittauskorkeuksilla tuloksen poikkesivat eniten toisistaan minkin kaasun kohdalla?
5. Piirrä otsonin O3, typpidioksidin NO2, typpitrioksidin NO3, ilman ja aerosolien absorptio-/sirontavaikutusalat aallonpituuden funktiona datatiedostosta. Vaikutusalat ovat yksikössä cm2 ja aallonpituudet yksikössä Å. Vaikutusalatiedoston ensimmäinen sarake sisältää aallonpituudet, toinen otsonin, kolmas typpidioksidin, neljäs typpitrioksidin, viides ilman ja kuudes aerosolien vaikutusalat. Testaile eri asteikkovaihtoehtoja - lineaarinen asteikko sekä y- että x-akselilla, logaritminen asteikko x-akselilla tai logaritminen asteikko y-akselilla. Valitse paras vaihtoehto. Kokeile myös eri värejä.
6. Piirrä histogrammit eräällä kierroksella huhtikuussa GOMOS:in valitsemien tähtien kirkkauksista (magnitudeista), lämpötiloista sekä okkultaatioiden kestoajoista. Datatiedostossa on tarvitsemasi tiedot.
7. Mieti itse mitä kaikkea GOMOS:in datatiedostoista voidaan piirtää ja toteuta ohjelmat.