Paramètres et étalonnages
Nous présentons ici les paramètres à déterminer pour réaliser l'étalonnage.
Influence des autres composants de l'atmosphère
Pour le photomètre à deux canaux GLOBE, la contribution typique de l'ozone à la composante "non-Rayleigh" de l'épaisseur optique `(tau_[O_3])` est d'environ 0,01 pour le canal vert et 0,03 pour le canal rouge.
Mesure de référence hors atmosphère
Détermination de `N_0`
Si un photomètre solaire voit le Soleil à travers les différentes valeurs de la masse relative de l'air, et que l'épaisseur optique atmosphérique totale ne change pas, alors le logarithme de la mesure est proportionnelle à la masse relative de l'air. En ajustant une droite passant par les données (une régression linéaire), l'intersection de cette ligne à l'axe des y, où m = 0 est le logarithme de la mesure que l'instrument produirait s'il n'y avait pas d'atmosphère. C'est ce qu'on appelle un étalonnage graphique "Langley", nommé d'après Samuel P. Langley, le scientifique qui a développé cette technique au début du 20ème siècle. (Ce travail est décrit par Abbott et Fowle [1908], dans le cadre des premiers efforts au début du 20ème siècle afin de déterminer «la constante solaire de rayonnement.").
Simulation de mesures effectuées un 21 juin [D'après des données publiées par Brooks et Mims en 2000]
Le logarithme de la mesure à m = 0 est 8,08. Cela donne une mesure de 3229. La mesure No doit être normalisée à une distance moyenne Terre-Soleil (1 UA). Le Juin 21, la distance Terre-Soleil était 1,01631 UA. (Il est vrai que dans l'hémisphère nord, la Terre est plus éloignée du soleil en été). L'intensité du rayonnement du Soleil, et donc la mesure, varie comme le carré de la distance Terre-Soleil, de sorte que :
No = (3229) (1,01631)² = 3335
Si l'instrument était à 1 UA du Soleil, la mesure serait plus importante qu'elle ne l'était le 21 Juin.
Les photomètres solaires utilisés dans ce cadre, peuvent être calibrés par comparaison deux à deux, avec un instrument de référence pour lequel un étalonnage graphique Langley a été effectué. C'est ce qu'on appelle un inter-étalonnage.
Coefficient de Rayleigh
`a_R` Déterminé à partir des réponses spectrales du capteur
D'après le document de l'American Meteorological Society, en 1994, Dutton a proposé la formule suivante valable uniquement dans le spectre visible :
`tau_r = a_R * p / p_0`
`tau_r = 0,00877 * lambda^[-4,05] * p / p_0`
Pour CALITOO, les longueurs d'ondes utilisées sont :
| longueur d'onde(μm) | aR calculé |
| 0,465 | 0,19490 |
| 0,540 | 0,10637 |
| 0,619 | 0,06119 |
Coefficients d'Ozone
`tau_[O_3]` en fonction de la longueur d'onde de la lumière, est donné par le LOA :
`tau_[O_3]"bleu" = 0,0 `
`tau_[O_3]"vert" = 0,0128`
`tau_[O_3]"rouge" = 0,0154`
