Zpřesnění metrologické návaznosti spektrálních měření slunečního UV záření
Traceability for surface spectral solar ultraviolet radiation (ENV03 - solarUV)
Evropský metrologický výzkumný projekt „Metrologická návaznost pro měření UV spektrální ozářenosti slunečního záření na zemském povrchu“ je výsledkem spolupráce národních metrologických institutů s partnery z průmyslu a výzkumných organizací v Evropě. V rámci projektu bude výrazně zvýšena spolehlivost spektrálních měření slunečního UV záření v rozsahu vlnových délek 290 nm až 400 nm, prováděných na zemském povrchu. Cíle bude dosaženo prostřednictvím vývoje nových metod pozorování (měřicí techniky a zařízení) tak, aby byla zajištěna návaznost měření slunečního UV záření s nejistotou menší než 2%. Tato činnost je zásadní proto, aby bylo možné jednoznačně kvantifikovat změny slunečního UV záření v důsledku očekávaných změn v globálním klimatickém systému.
V rámci projektu dojde k podstatnému zkrácení řetězce metrologické návaznosti měření slunečního UV měření na jednotky SI a tím bude snížena související nejistota měření. Cílem je přiblížit nejistoty měření v terénu hodnotám, které lze v současné době dosáhnout pouze pro primární realizace stupnic spektrální ozářenosti v laboratořích NMI, tj. na úrovni 1%. Pro zajištění návaznosti měření slunečního UV záření s nejistotou menší než 2% bude přenosný referenční spektro-radiometr známý jako "QASUME" vybaven lepší globální vstupní optikou a nově vyvinutými pevnolátkovými detektory.
Aby bylo možné využívat cenově dostupnějších UV spektro-radiometrů s diodovým polem v meteorologické monitorovací síti (jako náhrada za stávající UV filtrové radiometry), je třeba dosáhnout významného pokroku v charakterizaci těchto zařízení. Budou vyvinuty nové techniky pro charakterizace a následnou-korekci rozptýleného světla, linearity a vlnové délky UV spektro-radiometrů s diodovým polem. Toho bude dosaženo prostřednictvím vlastního vývoje nových UV spektro-radiometrů s diodovým polem se zlepšenými vlastnostmi rozptýleného světla dosaženými pomocí vhodně zvolených pásmových propustí a/nebo za pomocí MEMS - mikro-elektro-mechanických systémů.
Následně pak bude zajištěno přenesení zlepšené metrologické návaznosti měření UV spektrální ozářenosti slunečního záření prostřednictvím rozsáhlého mezinárodního porovnání spektro-radiometrů prováděného ve Světovém radiačním centru v Davosu ve Švýcarsku v roce 2014. Na toto porovnání budou pozváni účastníci ze všech relevantních evropských meteorologických institucí, zabývajících se monitorováním UV záření. Zúčastněné spektro-radiometry budou charakterizovány a kalibrovány pomocí zařízení vyvinutých v rámci tohoto projektu. Zajistí tak metrologickou návaznost spektrálních měření slunečního UV záření v rozsahu vlnových délek 290 nm až 400 nm prováděných na zemském povrchu na nově dosažené vyšší úrovni pro širší evropskou komunitu.
Do tohoto projektu je zapojen tým oddělení radiometrie a fotometrie z ČMI LPM Praha pod vedením Dr. Ing. Marka Šmída, msmid@cmi.cz.