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Influencia del carbono negro en los errores de medición en medidores de visibilidad basados en dispersión

Autores: Yang, Zhihua; Zhang, Zefeng; Guo, Hengnan; Wang, Jing

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Influencia del carbono negro en los errores de medición en medidores de visibilidad basados en dispersión


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Astronomía

Palabras clave

Visibilidad
Dispersión
Absorción
Carbono negro
Errores de medición
Calibración

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 6

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La visibilidad es un parámetro meteorológico fundamental crítico para el transporte terrestre, la aviación, la navegación marítima y la investigación de procesos meteorológicos. Los medidores de visibilidad por dispersión se utilizan ampliamente por su diseño simple y rápida respuesta; sin embargo, su principio de medición es inherentemente limitado, ya que solo cuantifican el coeficiente de dispersión sin evaluar el coeficiente de absorción, lo que puede causar errores de medición. La Organización Meteorológica Mundial (OMM) sostiene que el coeficiente de absorción atmosférico es generalmente relativamente pequeño y puede ser despreciado, justificando la aproximación del coeficiente de extinción por el coeficiente de dispersión. Sin embargo, dado que el carbono negro es el componente que más absorbe la luz en la atmósfera, un aumento en su concentración de masa altera notablemente el coeficiente de absorción atmosférico, impactando considerablemente la precisión de los medidores de visibilidad basados en la dispersión. Basándonos en la teoría de dispersión de Mie e incorporando tanto observaciones de campo como datos de laboratorio, examinamos sistemáticamente los efectos del carbono negro y sus interacciones con otros componentes de aerosol en los errores de medición de los medidores de visibilidad por dispersión. Nuestros hallazgos revelaron que el impacto del carbono negro en los errores de medición es sustancial y, bajo ciertas condiciones, particularmente pronunciado. Esta influencia no solo depende de la concentración de masa de carbono negro, sino que también está estrechamente asociada con la distribución del tamaño de aerosol, el estado de mezcla y las características de otros aerosoles dispersores. Debido a la variabilidad espaciotemporal de estos factores, el impacto del carbono negro en los errores de visibilidad es incierto. Por lo tanto, durante la calibración de los medidores de visibilidad basados en la dispersión, se deben considerar los efectos del carbono negro y sus factores asociados para mejorar la precisión de la medición. Proponemos recomendaciones de calibración para los medidores de visibilidad basados en la dispersión con el objetivo de reducir los errores de medición y mejorar la precisión de las evaluaciones de visibilidad.

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