Klimatische Herausforderungen für Messungen der optischen Strahlung im Außenbereich
Instrumente zur Messung der Sonnenstrahlung unterliegen oft extremen klimatischen Bedingungen, da sich die Messstationen notwendigerweise in Berggebieten oder anderen feindlichen Umgebungen wie der Arktis und Antarktis befindet. Die Höhenforschungsstation Jungfraujoch (HSFJG0 [1] in der Schweiz liegt z.B. 3456m über dem Meeresspiegel. Seit den 1980er Jahren ist sie Standort für Sonnenstrahlungsmessungen mit Breitbandradiometern und Spektralradiometern. Ein Studienprojekt in den Monaten Oktober und November untersuchte, ob das Breitbandgerät WPD-UVA-03 (Gigahertz-Optik GmbH) als Monitordetektor für relativ langsam scannende Spektralradiometer wie den Bentham DTM300 Doppelmonochromator geeignet ist.
Das Breitbandmessgerät war dabei sehr anspruchsvollen Witterungsbedingungen ausgesetzt.
"Das Bundesamt für Strahlenschutz am Schneefernerhaus - Vermessung der UV-Strahlung in 2666 m Höhe"
Die Lufttemperaturen auf dem Jungfraujoch reichten während des betrachteten Zeitraums von + 5 ° C bis -18 ° C mit Windgeschwindigkeiten von bis zu 150 km/h. Zusätzlich musste das Gerät sporadischer Vereisung standhalten. Third-Party-Vergleichsmessungen durch CMS-Schreder haben bestätigt, dass das UV-A-Breitbandmessgerät auch unter extremen Wetterbedingungen als Monitordetektor für scannende Spektralradiometern zur Messung der globalen Sonnenstrahlung geeignet ist. Es kann damit als Breitbandmonitor-Detektor eingesetzt werden, um die inhärenten Messunsicherheiten zu reduzieren, die sich aus den langen Messzeiten von scannenden Spektralradiometern (typischerweise 2 Minuten oder mehr) ergeben, die auf kurzfristige Ereignisse wie vorbeiziehende Wolken zurückzuführen sind.
Vergleichende Messung der Globalstrahlung mit BTS2048-UV-S und einem Doppelmonochromator.
Aufgrund ihrer hohen Streulichtunterdrückung werden zur Messung der Globalstrahlung in der Regel mit Doppelmonochromatoren aufgebaute scannende Spektralradiometer verwendet. Im Jahr 2017 hat die Gigahertz-Optik GmbH quasi als Nachfolger des Breitbandmessgerätes das wetterfeste UV-Spektralradiometer BTS2048-UV-S-WP [2] für Messungen der Sonnenstrahlung im Außenbereich vorgestellt. Sein BiTecSensor bietet die Merkmale eines schnellen, hochauflösenden Diodenarray-Spektralradiometers kombiniert mit den Eigenschaften eines schnellen Breitbanddetektors. Dazu kommt die exzellente Streulichtunterdrückung des Diodenarray-Spektrometers in Verbindung mit einer spektral selektiven Streulichtsimulation. Für Messungen der Sonnenstrahlung im sichtbaren und NIR Wellenlängenbereich bietet Gigahertz-Optik GmbH das BTS2048-VL-TEC-WP.
References