Transmission laskeminen
Varmista, että olet ymmärtänyt GOMOS:in mittausperiaatteen ja muistat osioista Valonsäde ilmakehässä mitä spektri tarkoittaa ja mitä ilmiöitä valosäde ilmakehässä kohtaa.
|
GOMOS tekee yhden tähden spektristä mittauksia ensin ilmakehän yläpuolella (referenssispektri) ja sen jälkeen n. 70 mittausta eri korkeuksilla ilmakehän läpi. Mittauskorkeus on ns. tangenttipisteen korkeus z maan pinnalta (ks. viereinen kuva). Tangenttipiste on kohdassa, jossa mittauslinjalle piirretty normaali on kohtisuorassa maanpintaa vastaan. |
|
Yhden
tähtiokkultaation mittaustuloksena saamme tähden
spektrin ilmakehän yläpuolella mitatun arvon
(referenssispektrin)
sekä tähden spektrin
mitattuna ilmakehän eri korkeuksilla. GOMOS mittaa tähden
valon intensiteetin n. 1400:lla eri aallonpituudella.
GOMOS:in mittaamasta tähden spektristä lasketaan transmissiofunktio jokaiselle mittauskorkeudelle. Transmissio lasketaan vertaamalla ilmakehän läpi mitattua spektriä ilmakehän yläpuolella mitattuun referenssispektriin:
,
jossa
on ilmakehän yläpuolella mitattu tähden spektri
ja
on yhdellä mittauskorkeudella mitattu spektri aallonpituudella
.
Transmissiolla ei siis ole yksikköä.
GOMOS mittaa spektrin n. 1400 eri aallonpituudella, joten myös transmissio saadaan yhtä monella aallonpituudella selville. Transmissio aallonpituuden funktiona lasketaan erikseen jokaiselle mittauskorkeudelle, joita on n. 70. Tutki erästä GOMOS:in mittaustuloksena saatua transmissiotiedostoa ja transmission arvoja. Ensimmäinen rivi sisältää aallonpituudet siten, että ensimmäisen rivin ensimmäinen luku on aallonpituuksien määrä ja sitä seuraavat alkiot aallonpituuksia. Seuravilla riveillä ensimmäisenä on mittauskorkeus ja sen jälkeen transmissiot tällä korkeudella kullakin aallonpituudella.
Transmission merkitys
Transmissio ilmaisee ilmakehän läpäisevyyden: jos transmissio on suuri, paljon säteilyä pääsee ilmakehän läpi GOMOS:in detektorille, jos transmissio on pieni, lähes kaikki säteily on imeytynyt ilmakehän kaasuihin.
Tämä voidaan huomata transmission laskukaavastakin: mitä suurempi on jaettava, eli ilmakehän läpi tullut spektri, sitä suurempi on myös transmissio, eli ilmakehän läpäisevyys.
|
Ensimmäisillä ilmakehän läpi tehdyillä mittauksilla transmissio eli läpäisevyys on suuri, kun valonsäde kulkee vain lyhyen matkan ilmakehän läpi. Vain pieni osa valosta imeytyy kaasuihin. |
|
|
Mutta viimeisillä mittauksilla valosäteen ilmakehässä kulkema matka on pitkä ja suuri osa valosta on imeytynyt. Transmissio eli läpäisevyys on siis pieni. |
|
Tämän voit havaita vertailemalla GOMOS:in datasta piirrettyjä transmissiofunktion kuvaajia mittauskorkeuksilla 90 km, 60 km, 30 km ja 20 km. Korkeus tarkoittaa siis tangenttipisteen korkeutta.
|
Eri aikoina erilaisissa tilanteissa tehdyt mittaukset poikkeavat myös toisistaan. Viereisessä kuvassa on kahdella eri mittauksella saadut transmissiot tietyllä korkeudella. Alempi vihreä käyrä kuvaa normaalitilannetta ja punainen otsoniaukon läpi tehtyä mittausta. Transmissio kuvaa ilmakehän läpi kulkeneen säteilyn määrää, joten tilanteessa, jossa absorboivaa kaasua on vähän, on transmissio, eli läpäisevyys suuri. |
|
