SPARTAN: a global network to evaluate and enhance satellite-based estimates of ground-level particulate matter for global health applications

Ground-based observations have insufficient spatial coverage to assess long-term human exposure to fine particulate matter (PM2.5) at the global scale. Satellite remote sensing offers a promising approach to provide information on both short-and long-term exposure to PM2.5 at local-to-global scales, but there are limitations and outstanding questions about the accuracy and precision with which ground-level aerosol mass concentrations can be inferred from satellite remote sensing alone. A key source of uncertainty is the global distribution of the relationship between annual average PM2.5 and discontinuous satellite observations of columnar aerosol optical depth (AOD). We have initiated a global network of ground-level monitoring stations designed to evaluate and enhance satellite remote sensing estimates for application in health-effects research and risk assessment. This Surface PARTiculate mAtter Network (SPARTAN) includes a global federation of ground-level monitors of hourly PM2.5 situated primarily in highly populated regions and collocated with existing ground-based sun photometers that measure AOD. The instruments, a three-wavelength nephelometer and impaction filter sampler for both PM2.5 and PM10, are highly autonomous. Hourly PM2.5 concentrations are inferred from the combination of weighed filters and nephelometer data. Data from existing networks were used to develop and evaluate network sampling characteristics. SPARTAN filters are analyzed for mass, black carbon, water-soluble ions, and metals. These measurements provide, in a variety of regions around the world, the key data required to evaluate and enhance satellite-based PM2.5 estimates used for assessing the health effects of aerosols. Mean PM2.5 concentrations across sites vary by more than 1 order of magnitude. Our initial measurements indicate that the ratio of AOD to ground-level PM2.5 is driven temporally and spatially by the vertical profile in aerosol scattering. Spatially this ratio is also strongly influenced by the mass scattering efficiency.Fil: Snider, G.. Dalhousie University Halifax; CanadáFil: Weagle, C. L.. Dalhousie University Halifax; CanadáFil: Martin, R. V.. Dalhousie University Halifax; Canadá. University of Cambridge; Reino UnidoFil: van Donkelaar, A.. Dalhousie University Halifax; CanadáFil: Conrad, K.. Dalhousie University Halifax; CanadáFil: Cunningham, D.. Dalhousie University Halifax; CanadáFil: Gordon, C.. Dalhousie University Halifax; CanadáFil: Zwicker, M.. Dalhousie University Halifax; CanadáFil: Akoshile, C.. University of Ilorin; NigeriaFil: Artaxo, P.. Governo Do Estado de Sao Paulo; BrasilFil: Anh, N. X.. Vietnam Academy of Science and Technology. Institute of Geophysics; VietnamFil: Brook, J.. University of Toronto; CanadáFil: Dong, J.. Tsinghua University; ChinaFil: Garland, R. M.. North-West University; SudáfricaFil: Greenwald, R.. Rollins School of Public Health; Estados UnidosFil: Griffith, D.. Council for Scientific and Industrial Research; SudáfricaFil: He, K.. Tsinghua University; ChinaFil: Holben, B. N.. NASA Goddard Space Flight Center; Estados UnidosFil: Kahn, R.. NASA Goddard Space Flight Center; Estados UnidosFil: Koren, I.. Weizmann Institute Of Science Israel; IsraelFil: Lagrosas, N.. Manila Observatory, Ateneo de Manila University campus; FilipinasFil: Lestari, P.. Institut Teknologi Bandung; IndonesiaFil: Ma, Z.. Rollins School of Public Health; Estados UnidosFil: Vanderlei Martins, J.. University of Maryland; Estados UnidosFil: Quel, Eduardo Jaime. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Rudich, Y.. Weizmann Institute Of Science Israel; IsraelFil: Salam, A.. University Of Dhaka; BangladeshFil: Tripathi, S. N.. Indian Institute Of Technology, Kanpur; IndiaFil: Yu, C.. Rollins School of Public Health; Estados UnidosFil: Zhang, Q.. Tsinghua University; ChinaFil: Zhang, Y.. Tsinghua University; ChinaFil: Brauer, M.. University of British Columbia; CanadáFil: Cohen, A.. Health Effects Institute; Estados UnidosFil: Gibson, M. D.. Dalhousie University Halifax; CanadáFil: Liu, Y.. Rollins School of Public Health; Estados Unido

Lightning activity in the Southern Coast of Chile

Ponencia presentada en la XV International Conference on Atmospheric Electricity, 15-20 June 2014, Norman, Oklahoma, U.S.A.Based on eight years of lightning data (from January 2005 to December 2012) from the World Wide Lightning Location Network (WWLLN) we describe the spatial distribution and temporal variability of lightning activity over southern Chile. This region extends from ~ 40°S to 55°S along the west coast of South America, is limited to the east by the austral Andes about 100 km inland, and features a maritime climate with annual mean precipitation in excess of 4000 mm. Cloud electrification is not expected in this region given the predominance of stable, deep-stratiform precipitation there, but days with at least one stroke occur up to a third of the time along the coast, being slightly more frequent during late summer and fall. Lightning density and frequency of lightning days exhibit a sharp maximum along the coast of southern Chile. Disperse strokes are also observed off southern Chile. In contrast, lightning activity is virtually inexistent over the austral Andes -where precipitation is maximum- and farther east over the dry lowlands of Argentina. It is suggested that electrification could develop under weakly unstable conditions that prevail in the region after the passage of a cold front. Large-scale ascent near the cyclone?s center may lift near-surface air parcels over open ocean fostering shallow convection, which is enhanced as the strong westerly flow ascend over the coastal topography. Laboratory experiments of charge transferred during ice crystal-graupel collisions in low liquid water content conditions and low impact velocity have shown that the non-inductive mechanism can work as a charge separation process in these systems.Fil: Nicora, M. Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa. Departamento de Investigaciones en Láseres y sus aplicaciones; Argentina.Fil: Nicora, M. Gabriela. Ministerio de Defensa. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa. Departamento de Investigaciones en Láseres y sus aplicaciones; Argentina.Fil: Quel, Eduardo J. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa. Departamento de Investigaciones en Láseres y sus aplicaciones; Argentina.Fil: Quel, Eduardo J. Ministerio de Defensa. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa. Departamento de Investigaciones en Láseres y sus aplicaciones; Argentina.Fil: Bürgesser, Rodrigo E. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina.Fil: Bürgesser, Rodrigo E. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina.Fil: Ávila, Eldo E. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina.Fil: Ávila, Eldo E. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina.Fil: Garreaud, René D. Universidad de Chile. Department of Geophysics; ChileFil: Garreaud, René D. Center for Climate and Resilience Research; ChileInvestigación Climatológic

Measurement of the cosmic ray spectrum above 4×10184{\times}10^{18} eV using inclined events detected with the Pierre Auger Observatory

A measurement of the cosmic-ray spectrum for energies exceeding $4{\times}10^{18}$ eV is presented, which is based on the analysis of showers with zenith angles greater than $60^{\circ}$ detected with the Pierre Auger Observatory between 1 January 2004 and 31 December 2013. The measured spectrum confirms a flux suppression at the highest energies. Above $5.3{\times}10^{18}$ eV, the "ankle", the flux can be described by a power law $E^{-\gamma}$ with index $\gamma=2.70 \pm 0.02 \,\text{(stat)} \pm 0.1\,\text{(sys)}$ followed by a smooth suppression region. For the energy ($E_\text{s}$) at which the spectral flux has fallen to one-half of its extrapolated value in the absence of suppression, we find $E_\text{s}=(5.12\pm0.25\,\text{(stat)}^{+1.0}_{-1.2}\,\text{(sys)}){\times}10^{19}$ eV.Comment: Replaced with published version. Added journal reference and DO

Measurement of the Radiation Energy in the Radio Signal of Extensive Air Showers as a Universal Estimator of Cosmic-Ray Energy

We measure the energy emitted by extensive air showers in the form of radio emission in the frequency range from 30 to 80 MHz. Exploiting the accurate energy scale of the Pierre Auger Observatory, we obtain a radiation energy of 15.8 \pm 0.7 (stat) \pm 6.7 (sys) MeV for cosmic rays with an energy of 1 EeV arriving perpendicularly to a geomagnetic field of 0.24 G, scaling quadratically with the cosmic-ray energy. A comparison with predictions from state-of-the-art first-principle calculations shows agreement with our measurement. The radiation energy provides direct access to the calorimetric energy in the electromagnetic cascade of extensive air showers. Comparison with our result thus allows the direct calibration of any cosmic-ray radio detector against the well-established energy scale of the Pierre Auger Observatory.Comment: Replaced with published version. Added journal reference and DOI. Supplemental material in the ancillary file

Energy Estimation of Cosmic Rays with the Engineering Radio Array of the Pierre Auger Observatory

The Auger Engineering Radio Array (AERA) is part of the Pierre Auger Observatory and is used to detect the radio emission of cosmic-ray air showers. These observations are compared to the data of the surface detector stations of the Observatory, which provide well-calibrated information on the cosmic-ray energies and arrival directions. The response of the radio stations in the 30 to 80 MHz regime has been thoroughly calibrated to enable the reconstruction of the incoming electric field. For the latter, the energy deposit per area is determined from the radio pulses at each observer position and is interpolated using a two-dimensional function that takes into account signal asymmetries due to interference between the geomagnetic and charge-excess emission components. The spatial integral over the signal distribution gives a direct measurement of the energy transferred from the primary cosmic ray into radio emission in the AERA frequency range. We measure 15.8 MeV of radiation energy for a 1 EeV air shower arriving perpendicularly to the geomagnetic field. This radiation energy -- corrected for geometrical effects -- is used as a cosmic-ray energy estimator. Performing an absolute energy calibration against the surface-detector information, we observe that this radio-energy estimator scales quadratically with the cosmic-ray energy as expected for coherent emission. We find an energy resolution of the radio reconstruction of 22% for the data set and 17% for a high-quality subset containing only events with at least five radio stations with signal.Comment: Replaced with published version. Added journal reference and DO

Ultrahigh Energy Neutrinos at the Pierre Auger Observatory

The observation of ultrahigh energy neutrinos (UHEνs) has become a priority in experimental astroparticle physics. UHEνs can be detected with a variety of techniques. In particular, neutrinos can interact in the atmosphere (downward-going ν) or in the Earth crust (Earth-skimming ν), producing air showers that can be observed with arrays of detectors at the ground. With the surface detector array of the Pierre Auger Observatory we can detect these types of cascades. The distinguishing signature for neutrino events is the presence of very inclined showers produced close to the ground (i.e., after having traversed a large amount of atmosphere). In this work we review the procedure and criteria established to search for UHEνs in the data collected with the ground array of the Pierre Auger Observatory. This includes Earth-skimming as well as downward-going neutrinos. No neutrino candidates have been found, which allows us to place competitive limits to the diffuse flux of UHEνs in the EeV range and above.Fil: Allekotte, Ingomar. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche). Grupo de Partículas y Campos; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Almela, Daniel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Asorey, Hernán Gonzalo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche). Grupo de Partículas y Campos; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Bertou, Xavier Pierre Louis. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche). Grupo de Partículas y Campos; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Dasso, Sergio Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio(i); Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; ArgentinaFil: de la Vega, Gonzalo Andrés. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional de Mendoza; ArgentinaFil: Dova, Maria Teresa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - La Plata. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Etchegoyen, Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Filevich, Alberto. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigaciones y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Gamarra, R. F.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Garcia, Beatriz Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional de Mendoza; ArgentinaFil: Gitto, J.. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional de Mendoza; ArgentinaFil: Golup, Geraldina Tamara. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigaciones y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes); Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Gomez Albarracin, Flavia Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - La Plata. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Gomez Berisso, Mariano. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Guardincerri, Yann. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; ArgentinaFil: Hansen, Patricia Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - La Plata. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Harari, Diego Dario. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigaciones y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes); Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Jarne, Cecilia Gisele. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - La Plata. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Josebachuili Ogando, Mariela Gisele. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Lucero, Luis Agustin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Mariazzi, Analisa Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - La Plata. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Melo, Diego Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Micheletti, Maria Isabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Rosario. Instituto de Fisica de Rosario (i); ArgentinaFil: Mollerach, Maria Silvia. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigaciones y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes); Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Moreno, Juan Cruz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - La Plata. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Pallotta, Juan Vicente. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégicos para la Defensa; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa. Centro de Investigación en Láseres y Aplicaciones; ArgentinaFil: Piegaia, Ricardo Nestor. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - La Plata. Instituto de Física La Plata; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; ArgentinaFil: Pieroni, Pablo Emanuel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; ArgentinaFil: Platino, Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Ponce, Victor Hugo. Universidad Nacional de Cuyo; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Quel, Eduardo Jaime. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégicos para la Defensa; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa. Centro de Investigación en Láseres y Aplicaciones; ArgentinaFil: Ravignani Guerrero, Diego. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Ristori, Pablo Roberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégicos para la Defensa; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa. Centro de Investigación en Láseres y Aplicaciones; ArgentinaFil: Roulet, Esteban. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); ArgentinaFil: Rovero, Adrian Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio(i); Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Sanchez, Federico Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Sciutto, Sergio Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - La Plata. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Sidelnik, Iván Pedro. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche). Grupo de Partículas y Campos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Suarez, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Supanitsky, Alberto Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio(i); ArgentinaFil: Tapia Casanova, Alex Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Tiffenberg, Javier Sebastian. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; ArgentinaFil: Videla, Mariela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional de Mendoza; ArgentinaFil: Wahlberg, Hernan Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - La Plata. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Wainberg, Oscar Isaac. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia del Area Investicaciones y Aplicaciones No Nucleares; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Wundheiler, Brian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: The Pierre Auger collaboration

Spectrum reconstructions of global solar UV irradiance using narrow band radiometer measurements

La medición de la región ultravioleta (UV) de la radiación solar ha sido motivo de sumo interés desde la aparición del fenómeno de adelgazamiento global de la capa de ozono. Diferentes propuestas tecnológicas fueron utilizadas para tal fin, desde radiómetros de banda ancha, hasta los costosos espectrorradiómetros. Los radiómetros de ancho de banda moderado (típicamente 10 nm) con canales centrados en las regiones UVA y UVB, son una solución intermedia entre las dos anteriores y están ampliamente distribuidos. En este trabajo se describe un método para realizar la reconstrucción del espectro UV entre 290 y 400 nm a partir de las mediciones de un instrumento de este tipo y de la utilización conjunta de un modelo de transferencia radiativa. A partir de la reconstrucción del espectro solar UV en superficie con una resolución de 1 nm es posible monitorear la estabilidad de los distintos canales de los radiómetros a lo largo del tiempo, y también calcular diferentes subproductos, como la irradiancia eritémica y el índice UV. Se presentan resultados para instrumentos GUV de Biospherical Instruments Inc., instalados en el país. También se comparan los valores de la radiación biológicamente efectiva (irradiancia eritémica) calculada por este método con la medida directa de diferentes biómetros de la estación de sensado remoto que el CEILAP tiene instalado en el sitio SOLAR en la ciudad patagónica de Rio Gallegos.The measurement of ultraviolet (UV) solar radiation has been a subject of great interest since the emergence of the global depletion of the ozone layer phenomenon. Different technological proposals were used to this purpose, from broadband radiometers to expensive spectroradiometers. Moderate ubandwidth uradiometers u(typically u10 unm) uwith uchannels uon uregions uUVA uand uUVB, uare ua intermediate usolution ubetween uthe utwo previous instruments, and they are widely distributed. This paper describes a method to carry out the reconstruction of the UV spectrum between 290 and 400 nm from measurements of this kind of instrument and the joint use of a radiative transfer model. From the reconstruction of UV solar spectrum in surface with a resolution of 1 nm it is possible to monitor the stability of the various channels of the radiometers over time, and also to calculate different subproducts, as erythemical irradiance and UV index. The results for GUV instruments from Biospherical Instruments Inc. installed in the country are presented. The values of biologically effective radiation (erythemical irradiance) calculated by this method with direct measurement from different biometers CEILAP has installed in the SOLAR site in the Patagonian city of Rio Gallegos, are also compared.Centro de Investigaciones Óptica

Spectrum reconstructions of global solar UV irradiance using narrow band radiometer measurements

La medición de la región ultravioleta (UV) de la radiación solar ha sido motivo de sumo interés desde la aparición del fenómeno de adelgazamiento global de la capa de ozono. Diferentes propuestas tecnológicas fueron utilizadas para tal fin, desde radiómetros de banda ancha, hasta los costosos espectrorradiómetros. Los radiómetros de ancho de banda moderado (típicamente 10 nm) con canales centrados en las regiones UVA y UVB, son una solución intermedia entre las dos anteriores y están ampliamente distribuidos. En este trabajo se describe un método para realizar la reconstrucción del espectro UV entre 290 y 400 nm a partir de las mediciones de un instrumento de este tipo y de la utilización conjunta de un modelo de transferencia radiativa. A partir de la reconstrucción del espectro solar UV en superficie con una resolución de 1 nm es posible monitorear la estabilidad de los distintos canales de los radiómetros a lo largo del tiempo, y también calcular diferentes subproductos, como la irradiancia eritémica y el índice UV. Se presentan resultados para instrumentos GUV de Biospherical Instruments Inc., instalados en el país. También se comparan los valores de la radiación biológicamente efectiva (irradiancia eritémica) calculada por este método con la medida directa de diferentes biómetros de la estación de sensado remoto que el CEILAP tiene instalado en el sitio SOLAR en la ciudad patagónica de Rio Gallegos.The measurement of ultraviolet (UV) solar radiation has been a subject of great interest since the emergence of the global depletion of the ozone layer phenomenon. Different technological proposals were used to this purpose, from broadband radiometers to expensive spectroradiometers. Moderate ubandwidth uradiometers u(typically u10 unm) uwith uchannels uon uregions uUVA uand uUVB, uare ua intermediate usolution ubetween uthe utwo previous instruments, and they are widely distributed. This paper describes a method to carry out the reconstruction of the UV spectrum between 290 and 400 nm from measurements of this kind of instrument and the joint use of a radiative transfer model. From the reconstruction of UV solar spectrum in surface with a resolution of 1 nm it is possible to monitor the stability of the various channels of the radiometers over time, and also to calculate different subproducts, as erythemical irradiance and UV index. The results for GUV instruments from Biospherical Instruments Inc. installed in the country are presented. The values of biologically effective radiation (erythemical irradiance) calculated by this method with direct measurement from different biometers CEILAP has installed in the SOLAR site in the Patagonian city of Rio Gallegos, are also compared.Centro de Investigaciones Óptica

La actividad eléctrica atmosférica en Argentina : estimación de la tasa de mortalidad anual por acción de caídas de rayos

Disponer de información de la actividad eléctrica en el territorio nacional es un elemento fundamental para la vigilancia atmosférica. Tanto para aplicaciones de relevancia, en cuestiones de seguridad e infraestructura, así como variable meteorológica, los valores de días de tormenta en las diferentes regiones del país, son una herramienta simple y poderosa para poder evaluar la atmósfera y losfuturos cambios en ella.Los objetivos del presente trabajo son realizar un estudio de la evolución de la eficiencia de detección de descargas eléctricas de la red global terrestre World Wide LightningLocation Network (WWLLN) dentro del territorio nacional, comparar los datos de dicha red con los datos suministrados por el SMN y, en función de la evaluación de dicha información, confeccionar los mapas isoceraúnico de la República Argentina para el periodo 2005-2012.Estos datos se utilizan para estimar la tasa de mortalidad anual por un rayo en la región. La estimación se basa en un modelo propuesto por Gomes Chandima, y Ab Kadir [1]. Los resultados obtenidos podrían ayudar a fomentar conductas de protección en la población.To have information of electrical activity in the country is a key element for atmospheric monitoring. In the fields of applications in security and infrastructure issues and weather variables, the values of stormy days in different regions of the country are a simple and powerful tool to evaluate the atmosphere and future changes. The objectives of this study are to conduct a study of the evolution of the efficiency of lightning detection global terrestrial network World Wide Lightning Location Network (WWLLN) within the country, comparing this data with the supplied by the SMN and, depending on the evaluation of that information, make isoceraunics maps of Argentina for the period 2005-2011. These data are used to estimate the annual death rate by lightning in the region. The estimation is based on a model proposed by Chandima Gomes, and AbKadir [1]. The obtained results could help to promote protective behaviors in the population.http://anales.fisica.org.ar/journal/index.php/analesafa/article/view/1995https://anales.fisica.org.ar/journal/index.php/analesafa/article/view/1995publishedVersionFil: Nicora, M. Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa. Departamento de Investigaciones en Láseres y sus aplicaciones; Argentina.Fil: Nicora, M. Gabriela. Ministerio de Defensa. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa. Departamento de Investigaciones en Láseres y sus aplicaciones; Argentina.Fil: Quel, Eduardo J. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa. Departamento de Investigaciones en Láseres y sus aplicaciones; Argentina.Fil: Quel, Eduardo J. Ministerio de Defensa. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa. Departamento de Investigaciones en Láseres y sus aplicaciones; Argentina.Fil: Nicora, M. Gabriela. Instituto Franco Argentino de Estudios sobre el Clima y sus Impactos; ArgentinaFil: Quel, Eduardo J. Instituto Franco Argentino de Estudios sobre el Clima y sus Impactos; ArgentinaFil: Salvador, Jacobo O. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa. Centro de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones; Argentina.Fil: Salvador, Jacobo O. Ministerio de Defensa. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa. Centro de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones; Argentina.Fil: Bürgesser, Rodrigo E. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina.Fil: Ávila, Eldo E. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina.Fil: Bürgesser, Rodrigo E. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina.Fil: Ávila, Eldo E. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina.Fil: Rosales, Alejandro. Universidad Nacional de la Patagonia. Facultad de Ingeniería. Departamento de Física; ArgentinaFil: D’Elia, Raúl. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa. Departamento de Investigaciones en Láseres y sus aplicaciones; Argentina.Fil: D’Elia, Raúl. Ministerio de Defensa. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa. Departamento de Investigaciones en Láseres y sus aplicaciones; Argentina.Fil: D’Elia, Raúl. Instituto Franco Argentino de Estudios sobre el Clima y sus Impactos; ArgentinaMeteorología y Ciencias Atmosférica