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Spettrofotometro Brewer

Lo spettrometro UV in funzione a Lampedusa è il Brewer MK III #123. Lo strumento è stato installato nel dicembre 1997. Lo spettrofotometro Brewer è stato originariamente progettato per misure dell'ozono totale il cui contenuto si calcola confrontando i segnali prodotti dalla radiazione solare diretta misurati alle lunghezze d'onda di 306.3, 310.1, 313.5, 316.8 e 320.1 nm. Lo schema di inversione è simile a quello utilizzato per lo spettrofotometro Dobson; è da notare che i valori di ozono totale sono indipendenti dalla quantità di aerosol atmosferico e dalla responsività assoluta dello strumento. Lo spettrofotometro Brewer è anche in grado di misurare l'irradianza spettrale ultravioletta, rilevata attraverso un diffusore in teflon racchiuso in una cupola di quarzo.

Il Brewer MK III è uno spettrometro a doppio monocromatore caratteristica che determina un sostanziale miglioramento della qualità delle misurazioni UV al di sotto di 305 nm rispetto alle misurazioni fatte con strumenti a singolo monocromatore, grazie alla migliore soppressione della "stray light", ovvero la presenza sul sensore di radiazione a lunghezze d'onda diverse da quelle dello specifico canale. Lo strumento misura la radiazione emisferica UV compresa tra 286 e 363 nm attraverso il diffusore in teflon; la risoluzione spettrale è di circa 0.55 nm e le misurazioni vengono registrate ad intervalli di 0.5 nm. L'incertezza sul valore dell'irradianza osservata è stimata intorno al 4-5%. L'incertezza sull'ozono totale, in condizioni di assenza di nubi, è di circa l'1%. È stato anche implementato un metodo per derivare lo spessore ottico dell'aerosol dalle misure di radiazione diretta alle lunghezze d'onda utilizzate per ricavare l'ozono totale.

Per ottenere misure affidabili dell'irradianza UV, è necessario assicurare la regolare calibrazione sia delle lunghezze d'onda che della risposta spettrale assoluta. La calibrazione della lunghezza d'onda viene eseguita periodicamente dallo strumento tramite una lampada interna al mercurio. La risposta spettrale assoluta è determinata ogni circa 40 giorni per mezzo di un calibratore, sviluppato da NIST e NOAA negli USA, che utilizza lampade FEL da 1000 W riferibili al NIST [Early, E.A., E.A. Thompson, and P. Disterhoft, Field calibration unit for ultraviolet spectroradiometers. Appl. Opt. 37, 6664-6670, 1998].