Misure di radiazione durante la campagna di MINNI

NO2, Photolysis rates

0.0E+00

2.0E-03

4.0E-03

6.0E-03

8.0E-03

1.0E-02

1.2E-02

11211010610092 83 73 63 52 42 32 24 22 25 33 43 53 64 74 84 93 101107110

Solar zenith angles [deg]

[sec

-1]

O3 ->O(1D), Photolysis rates

0.0E+00

5.0E-061.0E-05

1.5E-05

2.0E-05

2.5E-053.0E-05

3.5E-05

4.0E-054.5E-05

5.0E-0511211010610092 83 73 63 52 42 32 24 22 25 33 43 53 64 74 84 93 101107110

Solar zenith angles [deg]

[sec

-1]

NO2 + hf NO + O

O3 + hf O2 + O(1D)

O(1D) + H2O 2 OH

cielo sereno

O3

0.0E+00

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1.0E-01

1.5E-01

2.0E-01

2.5E-01

3.0E-01

3.5E-01

4.0E-01

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11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

Time [h]

[pp

b]

OH

0.0E+00

5.0E-08

1.0E-07

1.5E-07

2.0E-07

2.5E-07

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11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

Time [h]

[pp

b]

O3

0.0E+00

5.0E-02

1.0E-01

1.5E-01

2.0E-01

2.5E-01

3.0E-01

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Time [h]

[pp

b]

OH

0.0E+00

2.0E-08

4.0E-08

6.0E-08

8.0E-08

1.0E-07

1.2E-07

1.4E-07

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Time [h]

[pp

b]

cielo nuvolosocielo sereno

1.Misurare i fattori che sono in grado di modulare i flussi di radiazione importanti per i processi chimici (particolato, nubi, ozono)

2.Misura dei flussi di radiazione e determinazione dei coefficienti di fotodissociazione

3.Analisi con modelli di trasferimento della radiazione e verifica del loro comportamento rispetto alle osservazioni e a FARM

radiometro solare CMP21radiometro IR CGR4radiometro MFRSRradiometro UV-MFRSRradiometro PARspettrometro Metcon

radiometro UVB-1

Fattori che influenzano la radiazione solare che arriva a terra

Geometria

Nubi/nebbia

Particolato atmosferico

Caratteristiche della superficie

Ozono

SO2, NO2

Vapor d’acqua

…

16 sep 20104:50 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20105:00 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 20105:10 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

0

250

500

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1000

irra

dian

za s

ola

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W/m

2 )

16 sep 20105:20 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

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W/m

2 )

16 sep 20105:30 UT

4 8 12 16tem po (ora U T )

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250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

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W/m

2 )

16 sep 20105:40 UT

4 8 12 16tem po (ora U T )

0

250

500

750

1000

irra

dian

za s

ola

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W/m

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16 sep 20105:50 UT

4 8 12 16tem po (ora U T )

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250

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1000

irra

dian

za s

ola

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W/m

2 )

16 sep 20106:00 UT

4 8 12 16tem po (ora U T )

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250

500

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1000

irra

dian

za s

ola

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W/m

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16 sep 20106:10 UT

4 8 12 16tem po (ora U T )

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250

500

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1000

irra

dian

za s

ola

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W/m

2 )

16 sep 20106:20 UT

4 8 12 16tem po (ora U T )

0

250

500

750

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irra

dian

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ola

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W/m

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16 sep 20106:30 UT

4 8 12 16tem po (ora U T )

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250

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750

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irra

dian

za s

ola

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W/m

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16 sep 20106:40 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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250

500

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irra

dian

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16 sep 20106:50 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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irra

dian

za s

ola

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W/m

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16 sep 20107:00 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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250

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irra

dian

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16 sep 20107:10 UT

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dian

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16 sep 20107:20 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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irra

dian

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ola

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16 sep 20107:30 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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dian

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16 sep 20107:40 UT

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dian

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16 sep 20107:50 UT

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dian

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16 sep 20108:00 UT

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dian

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16 sep 20108:10 UT

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dian

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16 sep 20108:20 UT

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dian

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16 sep 20108:30 UT

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dian

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16 sep 20108:40 UT

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dian

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16 sep 20108:50 UT

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dian

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16 sep 20109:00 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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dian

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dian

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ola

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16 sep 20109:20 UT

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dian

za s

ola

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16 sep 20109:30 UT

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irra

dian

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16 sep 20109:40 UT

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dian

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ola

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dian

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ola

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16 sep 201010:00 UT

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dian

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ola

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16 sep 201010:10 UT

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irra

dian

za s

ola

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16 sep 201010:20 UT

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irra

dian

za s

ola

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16 sep 201010:30 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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250

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1000

irra

dian

za s

ola

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W/m

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16 sep 201010:40 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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1000

irra

dian

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ola

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irra

dian

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ola

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16 sep 201011:00 UT

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irra

dian

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ola

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16 sep 201011:10 UT

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irra

dian

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ola

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16 sep 201011:20 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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irra

dian

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ola

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16 sep 201011:30 UT

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dian

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16 sep 201011:40 UT

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irra

dian

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16 sep 201011:50 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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dian

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16 sep 201012:00 UT

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dian

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dian

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16 sep 201012:20 UT

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irra

dian

za s

ola

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W/m

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16 sep 201012:30 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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250

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750

1000

irra

dian

za s

ola

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W/m

2 )

16 sep 201012:40 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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250

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750

1000

irra

dian

za s

ola

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W/m

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16 sep 201012:50 UT

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irra

dian

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ola

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W/m

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16 sep 201013:00 UT

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irra

dian

za s

ola

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16 sep 201013:10 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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irra

dian

za s

ola

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2 )

16 sep 201013:20 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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250

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irra

dian

za s

ola

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W/m

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16 sep 201013:30 UT

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irra

dian

za s

ola

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W/m

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16 sep 201013:40 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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irra

dian

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ola

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W/m

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16 sep 201013:50 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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1000

irra

dian

za s

ola

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W/m

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16 sep 201014:00 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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irra

dian

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16 sep 201014:10 UT

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irra

dian

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ola

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W/m

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16 sep 201014:20 UT

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irra

dian

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ola

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W/m

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16 sep 201014:30 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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irra

dian

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ola

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W/m

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16 sep 201014:40 UT

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250

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1000

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 )

16 sep 201014:50 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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250

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750

1000

irra

dian

za s

ola

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W/m

2 )

16 sep 201015:00 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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250

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1000

irra

dian

za s

ola

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W/m

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16 sep 201015:10 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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1000

irra

dian

za s

ola

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W/m

2 )

16 sep 201015:20 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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250

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750

1000

irra

dian

za s

ola

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W/m

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16 sep 201015:30 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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irra

dian

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ola

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W/m

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16 sep 201015:40 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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irra

dian

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ola

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W/m

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16 sep 201015:50 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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250

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1000

irra

dian

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ola

re (

W/m

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16 sep 201016:00 UT

4 8 12 16tempo (ora U T )

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irra

dian

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W/m

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anza

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ola

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323.7 nm

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0

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irra

dia

nza

so

lare

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nm)

304.7 nm

316.8 nm

323.7 nm

367.2 nm

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1

irra

dia

nza

so

lare

diff

usa

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ba

le

4 8 12 16tempo (ora U T )

0

0.2

0.4

0.6

0.8

irra

dian

za s

ola

re (

W/m

2 /nm

)

304.7 nm

316.8 nm

323.7 nm

367.2 nm

4 8 12 16

tempo (ora U T )

0.4

0.6

0.8

1

irra

dia

nza

so

lare

diff

usa

/ glo

ba

le

4 8 12 16tempo (ora U T)

0.01

0.1

1

irra

dia

nza

so

lare

(u

nità

arb

itra

rie

)

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lunghezza d 'onda (nm )

0

500

1000

1500

2000

2500

fluss

o at

tinic

o (m

W/m

2/n

m)

0.4

0.6

0.8

rap

port

on

uvol

oso

/ser

eno

300 400 500 600 700

17 g iugno, 13 U T, 31°18 g iugno, 13 U T, 31°

18 G iugnoC O T=17.5O zono17 G iugno: 318 D U18 G iugno: 324 D U

0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 7 0 7 5 8 0 8 5C lo u d O p tic a l T h ic k n e s s (C O T )

0

5 E -0 0 6

1 E -0 0 5

1 .5 E -0 0 5

2 E -0 0 5

2 .5 E -0 0 5

J(O

1 D)

(sec

-1)

4 0 3 D U

3 2 6 D U

3 3 1 D U

1 9 .9 º

2 4 .5 º

1 9 .0 º

0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 7 0 7 5 8 0 8 5C lo u d O p tic a l T h ic k n e s s (C O T )

0

5 E -0 0 6

1 E -0 0 5

1 .5 E -0 0 5

2 E -0 0 5

2 .5 E -0 0 5

J(O

1 D)

(sec

-1)

3 6 1 D U3 4 2 D U

4 0 3 D U

3 2 9 D U

1 9 .5 º

2 3 .5 º

2 2 .7 º

1 8 .6 º

2 2 .4 º

3 0 8 D U

Effetto delle nubi su J(O1D)

LOW Cloud optical Thickness MEDIUM/HIGH Cloud optical Thickness

0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0C lo u d O p tic a l T h ic k n e s s (C O T )

0

1

2

3

4

5

6

7

8

UV

I

1 8 .6 º

1 9 .7 º

2 0 .5 º

2 1 .9 º

1 9 .0 º

1 8 .7 º

1 6 .7 º

3 3 0 D U

4 0 2 D U

3 0 5 D U

3 3 8 D U

3 6 2 D U 3 4 4 D U

4 0 2 D U

Effetto delle nubi su UVI

Mateos et al., 2011

120 130 140 150 160 170 180GIOR N O D E LL 'A N N O

0

0.2

0.4

0.6

SP

ES

SO

RE

OT

TIC

O A

50

0 n

m

0

0 .5

1

1.5

2

ES

PO

NE

NT

E D

IÅ

ng

strö

m

120 130 140 150 160 170 180GIOR N O D E LL 'A N N O

0

0.2

0.4

0.6

SP

ES

SO

RE

OT

TIC

O A

50

0 n

m

0

0 .5

1

1.5

2

ES

PO

NE

NT

E D

IÅ

ng

strö

m

3 0 0 3 2 0 3 4 0 3 6 0 3 8 0 4 0 0T O C (D U )

0

5 E -0 0 6

1 E -0 0 5

1 .5 E -0 0 5

2 E -0 0 5

2 .5 E -0 0 5

3 E -0 0 5

J(O

1 D)

(sec

-1)

S Z A = 1 8 º

S Z A = 3 0 º

S Z A = 6 0 º

3 0 0 3 2 0 3 4 0 3 6 0 3 8 0 4 0 0T O C (D U )

0

5 E -0 0 6

1 E -0 0 5

1 .5 E -0 0 5

2 E -0 0 5

2 .5 E -0 0 5

3 E -0 0 5

J(O

1 D)

(sec

-1)

S Z A = 1 8 º

S Z A = 3 0 º

S Z A = 6 0 º

Log(J(O1D)) = r Log(TOC) + c

(SZA = 18º, r = 1.43)

(SZA = 30º, r = 1.41)

(SZA = 60º, r = 1.45)

J(O1D) con cielo sereno:effetti di ozono e aerosol

AOD < 0.25

Casasanta et al., 2011

AOD, 0.1-0.2 (orange), 0.2-0.3 (blue), 0.3-0.4 (green) and 0.4-0.5 (brown)

280-290 DU (orange), 290-300 DU (green), 300-310 DU (green), 310-320 DU (brown), 320-330 DU (black), 330-340 DU (yellow) and 340-350 DU (grey)

SZA=30° SZA=60°

3 0 0 3 2 0 3 4 0 3 6 0 3 8 0 4 0 0T O C (D U )

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 0

UV

I

S Z A = 1 8 º

S Z A = 3 0 º

S Z A = 6 0 º

3 0 0 3 2 0 3 4 0 3 6 0 3 8 0 4 0 0T O C (D U )

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 0

UV

I

S Z A = 1 8 º

S Z A = 3 0 º

S Z A = 6 0 º

Radiation amplification factor (RAF)

Log(UVI) = RAF Log(TOC) + cte(SZA = 18º, RAF = 1.10)(SZA = 30º, RAF = 1.12)(SZA = 60º, RAF = 1.14)

UVI con cielo sereno:effetti di ozono e aerosol

AOD < 0.25

Prospettive per analisi successive

- Confronti con modello: su effetto di aerosol e nubi/parametrizzazioni effetti sulla composione chimica verifica del modulo radiativo

- Determinazione delle proprietà delle nubi da varie origini

- Influenza delle nubi sugli andamenti spettrali dei flussi attinici

- Studi sul bilancio energetico dello strato limite

- Eventi specifici (desertico, voli)/Possibili analisi integrate con chimica/modello radiativo

Partecipanti

Giampietro Casasanta, Giuseppe Cremona, Lorenzo De Silvestri, Claudia Di Biagio, Alcide di Sarra, David Mateos, Irene Mavilia, Daniela Meloni, Giandomenico Pace