Published April 28, 2020 | Version v1
Publication Open

New continuous total ozone, UV, VIS and PAR measurements at Marambio, 64° S, Antarctica

Creators

  • 1. Finnish Meteorological Institute
  • 2. Tartu Observatory
  • 3. University of Tartu
  • 4. National Meteorological Service
  • 5. Biospherical Instruments (United States)
  • 6. Physikalisch-Meteorologisches Observatorium Davos

Description

Abstract. A ground-based ultraviolet (GUV) multi-filter radiometer was set up at Marambio, 64∘ S, 56∘ W, Antarctica, in 2017. The instrument continuously measures ultraviolet (UV) radiation, visible (VIS) radiation and photosynthetically active radiation (PAR). The measurements are designed for providing high-quality long-term time series that can be used to assess the impact of global climate change in the Antarctic region. The quality assurance includes regular absolute calibrations and solar comparisons performed at Marambio and at Sodankylä, Finland. The measurements continue observations at Marambio that were performed with (Norwegian Institute for Air Re-search UV Radiometer (NILU-UV) radiometers between 2000 and 2010 as part of the Antarctic NILU-UV network. These measurements are ideally suited for assessing the effects of the ongoing stratospheric ozone recovery on the ecosystem, as the data products include information on radiation at various wavelengths ranging from UV to VIS so that changes on biologically effective radiation due to ozone can be separated from those due to other factors. Data products include total ozone, photosynthetically active radiation (PAR), visible (VIS) radiation at 555 nm, UV index, UV irradiance at 5 channels, UVB and UVA dose rate and daily dose, and biologically weighted UV dose rate and daily dose, calculated with 10 different action spectra. The data from the last 5 d and the daily maximum UV index time series are plotted and updated daily on the following web page: http://fmiarc.fmi.fi/sub_sites/GUVant/ (last access: 17 April 2020). The first 2 years of UV measurements were very different in terms of the results: for October, November and December the monthly average of daily maximum UVB dose rates were clearly higher in 2018 than in 2017. The largest difference was observed in October, when the average of daily maximum UVB dose rates was 76 and 102 µW cm−2 in 2017 and 2018, respectively. Monthly averages of the 3 months were similar in 2018, while in 2017 the monthly average of October was lower than those of November and December. The VIS and PAR time series show that daily maxima in 2018–2019 exceed those in 2017–2018 during late spring and summer (mid-November–January). The studied dataset, including daily maximum irradiances at five UV channels and one VIS channel; daily maximum UVB, UVA, and PAR dose rates; noon UVB, UVA, and PAR dose rates; noon total column ozone; and UVB and UVA daily doses, is freely accessible at https://doi.org/10.5281/zenodo.3688700 (Lakkala et al., 2019).

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الملخص: تم إعداد مقياس إشعاع أرضي متعدد المرشحات للأشعة فوق البنفسجية (GUV) في مارامبيو، 64درجة مئوية، 56درجة مئوية، أنتاركتيكا، في عام 2017. يقيس الجهاز باستمرار الأشعة فوق البنفسجية (UV) والإشعاع المرئي (VIS) والإشعاع النشط الضوئي (PAR). تم تصميم القياسات لتوفير سلسلة زمنية عالية الجودة طويلة الأجل يمكن استخدامها لتقييم تأثير تغير المناخ العالمي في منطقة أنتاركتيكا. يشمل ضمان الجودة المعايرات المطلقة المنتظمة والمقارنات الشمسية التي يتم إجراؤها في مارامبيو وفي سودانكيلا، فنلندا. تستمر القياسات في الملاحظات في مارامبيو التي تم إجراؤها باستخدام مقاييس الأشعة فوق البنفسجية لإعادة البحث في الهواء (NILU - UV) بين عامي 2000 و 2010 كجزء من شبكة NILU - UV في أنتاركتيكا. تعتبر هذه القياسات مناسبة بشكل مثالي لتقييم آثار الاسترداد المستمر للأوزون في الغلاف الجوي العلوي على النظام البيئي، حيث تتضمن منتجات البيانات معلومات عن الإشعاع عند أطوال موجية مختلفة تتراوح من الأشعة فوق البنفسجية إلى VIS بحيث يمكن فصل التغييرات في الإشعاع الفعال بيولوجيًا بسبب الأوزون عن تلك الناتجة عن عوامل أخرى. تشمل منتجات البيانات الأوزون الكلي، والإشعاع النشط ضوئيًا (PAR)، والإشعاع المرئي (VIS) عند 555 نانومتر، ومؤشر الأشعة فوق البنفسجية، والإشعاع فوق البنفسجي عند 5 قنوات، ومعدل جرعة UVB و UVA والجرعة اليومية، ومعدل جرعة الأشعة فوق البنفسجية المرجحة بيولوجيًا والجرعة اليومية، محسوبة بـ 10 أطياف عمل مختلفة. يتم رسم البيانات من آخر 5 أيام والحد الأقصى اليومي للسلاسل الزمنية لمؤشر الأشعة فوق البنفسجية وتحديثها يوميًا على صفحة الويب التالية: http://fmiarc.fmi.fi/sub_sites/GUVant/ (آخر وصول: 17 أبريل 2020). كانت أول سنتين من قياسات الأشعة فوق البنفسجية مختلفة تمامًا من حيث النتائج: بالنسبة لأكتوبر ونوفمبر وديسمبر، كان المتوسط الشهري لمعدلات جرعة الأشعة فوق البنفسجية اليومية أعلى بشكل واضح في عام 2018 مقارنة بعام 2017. لوحظ أكبر اختلاف في أكتوبر، عندما كان متوسط الحد الأقصى اليومي لمعدلات جرعة الأشعة فوق البنفسجية ب 76 و 102 ميكرو واط سم−2 في عامي 2017 و 2018، على التوالي. كانت المتوسطات الشهرية للأشهر الثلاثة متشابهة في عام 2018، بينما في عام 2017 كان المتوسط الشهري لشهر أكتوبر أقل من المتوسط الشهري لشهري نوفمبر وديسمبر. تُظهر سلسلة VIS و PAR الزمنية أن الحد الأقصى اليومي في 2018–2019 يتجاوز تلك الموجودة في 2017–2018 خلال أواخر الربيع والصيف (منتصف نوفمبر - يناير). يمكن الوصول إلى مجموعة البيانات المدروسة، بما في ذلك الحد الأقصى للإشعاعات اليومية في خمس قنوات للأشعة فوق البنفسجية وقناة VIS واحدة ؛ والحد الأقصى اليومي لمعدلات جرعة UVB و UVA و PAR ؛ ومعدلات جرعة UVB و UVA و PAR في الظهيرة ؛ والأوزون الكلي للعمود في الظهيرة ؛ والجرعات اليومية من UVB و UVA، مجانًا على https://doi.org/10.5281/zenodo.3688700 (Lakkala et al.، 2019).

Translated Description (French)

Résumé. Un radiomètre multi-filtre à ultraviolets (GUV) au sol a été mis en place à Marambio, 64∘ S, 56∘ W, Antarctique, en 2017. L'instrument mesure en permanence le rayonnement ultraviolet (UV), le rayonnement visible (vis) et le rayonnement photosynthétiquement actif (par). Les mesures sont conçues pour fournir des séries chronologiques à long terme de haute qualité qui peuvent être utilisées pour évaluer l'impact du changement climatique mondial dans la région de l'Antarctique. L'assurance qualité comprend des étalonnages absolus réguliers et des comparaisons solaires effectuées à Marambio et à Sodankylä, en Finlande. Les mesures poursuivent les observations à Marambio qui ont été effectuées avec des radiomètres UV du Norwegian Institute for Air Re-search (NILU-UV) entre 2000 et 2010 dans le cadre du réseau NILU-UV en Antarctique. Ces mesures sont idéales pour évaluer les effets de la récupération actuelle de l'ozone stratosphérique sur l'écosystème, car les produits de données comprennent des informations sur le rayonnement à diverses longueurs d'onde allant des UV au vis, de sorte que les changements sur le rayonnement biologiquement efficace dû à l'ozone peuvent être séparés de ceux dus à d'autres facteurs. Les produits de données comprennent l'ozone total, le rayonnement photosynthétiquement actif (par), le rayonnement visible (vis) à 555 nm, l'indice UV, l'irradiance UV à 5 canaux, le débit de dose UVB et UVA et la dose quotidienne, ainsi que le débit de dose UV et la dose quotidienne biologiquement pondérés, calculés avec 10 spectres d'action différents. Les données des 5 derniers jours et les séries chronologiques de l'indice UV maximal quotidien sont tracées et mises à jour quotidiennement sur la page Web suivante : http://fmiarc.fmi.fi/sub_sites/GUVant/ (dernier accès : 17 avril 2020). Les 2 premières années de mesures UV ont été très différentes en termes de résultats : pour octobre, novembre et décembre, la moyenne mensuelle des débits quotidiens de dose maximale d'UVB était nettement plus élevée en 2018 qu'en 2017. La plus grande différence a été observée en octobre, lorsque la moyenne des débits quotidiens de dose maximale d'UVB était de 76 et 102 µW cm−2 en 2017 et 2018, respectivement. Les moyennes mensuelles des 3 mois étaient similaires en 2018, tandis qu'en 2017, la moyenne mensuelle d'octobre était inférieure à celles de novembre et décembre. Les séries chronologiques vis et PAR montrent que les maxima quotidiens en 2018–2019 dépassent ceux de 2017–2018 à la fin du printemps et en été (mi-novembre-janvier). L'ensemble de données étudié, y compris les irradiations quotidiennes maximales à cinq canaux UV et un canal vis ; les débits de dose quotidiens maximum UVB, UVA et PAR ; les débits de dose UVB, UVA et PAR de midi ; l'ozone total de la colonne de midi ; et les doses quotidiennes UVB et UVA, est librement accessible sur https://doi.org/10.5281/zenodo.3688700 (Lakkala et al., 2019).

Translated Description (Spanish)

Resumen. En 2017 se instaló un radiómetro de múltiples filtros ultravioleta (GUV) en tierra en Marambio, 64° S, 56° W, Antártida. El instrumento mide continuamente la radiación ultravioleta (UV), la radiación visible (VIS) y la radiación fotosintéticamente activa (par). Las mediciones están diseñadas para proporcionar series temporales de alta calidad a largo plazo que se pueden utilizar para evaluar el impacto del cambio climático global en la región antártica. El aseguramiento de la calidad incluye calibraciones absolutas regulares y comparaciones solares realizadas en Marambio y Sodankylä, Finlandia. Las mediciones continúan las observaciones en Marambio que se realizaron con radiómetros UV del Instituto Noruego de Radiómetro de Re-búsqueda de Aire (NILU-UV) entre 2000 y 2010 como parte de la red antártica NILU-UV. Estas mediciones son ideales para evaluar los efectos de la recuperación del ozono estratosférico en curso en el ecosistema, ya que los productos de datos incluyen información sobre la radiación en varias longitudes de onda que van desde UV hasta VIS, de modo que los cambios en la radiación biológicamente efectiva debido al ozono pueden separarse de los debidos a otros factores. Los productos de datos incluyen ozono total, radiación fotosintéticamente activa (par), radiación visible (VIS) a 555 nm, índice UV, irradiancia UV en 5 canales, tasa de dosis UVB y uva y dosis diaria, y tasa de dosis UV ponderada biológicamente y dosis diaria, calculada con 10 espectros de acción diferentes. Los datos de los últimos 5 días y las series temporales del índice UV máximo diario se grafican y actualizan diariamente en la siguiente página web: http://fmiarc.fmi.fi/sub_sites/GUVant/ (último acceso: 17 de abril de 2020). Los primeros 2 años de mediciones de UV fueron muy diferentes en términos de resultados: para octubre, noviembre y diciembre, el promedio mensual de las tasas máximas diarias de dosis de UVB fue claramente más alto en 2018 que en 2017. La mayor diferencia se observó en octubre, cuando el promedio de las tasas de dosis máximas diarias de UVB fue de 76 y 102 µW cm−2 en 2017 y 2018, respectivamente. Las medias mensuales de los 3 meses fueron similares en 2018, mientras que en 2017 la media mensual de octubre fue inferior a las de noviembre y diciembre. Las series temporales VIS y PAR muestran que los máximos diarios en 2018–2019 superan a los de 2017–2018 durante finales de primavera y verano (mediados de noviembre-enero). El conjunto de datos estudiado, que incluye las irradiancias máximas diarias en cinco canales UV y un canal VIS; las tasas máximas diarias de dosis UVB, uva y PAR; las tasas de dosis UVB, uva y PAR del mediodía; el ozono total de la columna del mediodía; y las dosis diarias de UVB y uva, es de libre acceso en https://doi.org/10.5281/zenodo.3688700 (Lakkala et al., 2019).

Files

essd-12-947-2020.pdf.pdf

Files (1.1 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:f52134ee5944349202e9e33416594623
1.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
قياسات جديدة مستمرة لإجمالي الأوزون والأشعة فوق البنفسجية و VIS و PAR في مارامبيو، 64درجة جنوبًا، أنتاركتيكا
Translated title (French)
Nouvelles mesures continues d'ozone total, UV, vis et PAR à Marambio, 64° S, Antarctique
Translated title (Spanish)
Nuevas mediciones continuas de ozono total, UV, VIS y PAR en Marambio, 64° S, Antártida

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2993647785
DOI
10.5194/essd-12-947-2020

Is supplement to
https://openalex.org/W2963513378 (Other)
https://openalex.org/W2900043167 (Other)
https://openalex.org/W2332386619 (Other)
https://openalex.org/W2111456256 (Other)
https://openalex.org/W2028962333 (Other)
https://openalex.org/W2025869818 (Other)
https://openalex.org/W2016783695 (Other)
https://openalex.org/W2000355450 (Other)
https://openalex.org/W1483505259 (Other)
https://openalex.org/W118822413 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1539996750
  • https://openalex.org/W2001202142
  • https://openalex.org/W2002239238
  • https://openalex.org/W2003688041
  • https://openalex.org/W2027871649
  • https://openalex.org/W2055698954
  • https://openalex.org/W2067409327
  • https://openalex.org/W2103721688
  • https://openalex.org/W2115757609
  • https://openalex.org/W2125011060
  • https://openalex.org/W2125031107
  • https://openalex.org/W2137251302
  • https://openalex.org/W2147027669
  • https://openalex.org/W2162418695
  • https://openalex.org/W2164217393
  • https://openalex.org/W2172228421
  • https://openalex.org/W2312797698
  • https://openalex.org/W2314886833
  • https://openalex.org/W2531642867
  • https://openalex.org/W2588227349
  • https://openalex.org/W2734619092
  • https://openalex.org/W2780757746
  • https://openalex.org/W2782177296
  • https://openalex.org/W2786147893
  • https://openalex.org/W2801080873
  • https://openalex.org/W2919508015
  • https://openalex.org/W2949333077
  • https://openalex.org/W2985639801
  • https://openalex.org/W3088986822