Extinción atmosférica

Descripción

La extinción atmosférica es el parámetro astronómico que estima la transparecia del cielo. Las fuentes principales que afectan negativamente a la transparencia del cielo son las nubes (vapor de agua) y aerosoles (incluídas partículas de polvo).

La extinción atmosférica produce cambios en la intensidad de la radiación que la atraviesa. Depende del lugar de observación y la altitud. Tiene tres componentes principales: Absorción molecular (o telúrica), dispersión de Rayleigh (para partículas mucho mayores que la longitud de onda del fotón) y dispersión por aerosoles (para partículas de tamaño comparable a la longitud de onda del fotón).

Importancia

La extinción atmosférica es importante para la astronomía en tierra en las bandas óptica del infrarrojo cercano. Esto es debido a que la extinción está asociada con la absorción molecular y dispersión por aerosoles de los fotones que llegan a la atmósfera terrestre procedente de objetos astronómicos.

La siguiente tabla muestra las tres principales moléculas que intervienen en la absorción, las bandas afectadas y la extinción que produce.

Molécula Bandas absorción Extinción (mag/arcsec2)
O3 ≤300 nm, 300∼350 nm, 500∼700 nm 2, 0.1, 0.05 mag/arcsec2
CO2 ∼2.9 μm, ∼4.3μm, ∼14.9μm muy alta
H2O (vapor) ⪝3∼3 μm, 5∼8μm, ⪞14.9μm muy alta
Técnicas de medición

La extinción atmosférica se mide usando monitores de extinción. Su funcionamiento se basa en observar estrellas estándares en diferentes filtros a diferentes alturas sobre el horizonte. Comparando el brillo intrínseco de estas estrellas con el brillo medido en esa noche puede obtenerse la extinción. Por otro lado, el contenido de areosoles en la atmósfera puede ser medido usando satélites (Varela et al. 2012)

Resultados

Los resultados de la incidencia del polvo africano en los observatorios astronómicos de Canarias (Cuevas et al. 2009) muestran que ambos observatorios tienen un cielo extremadamente claro y pristino, solo afectado parcialmente por masas de aire que transportan polvo africano en verano (julio-septiembre). Simulaciones a largo plazo (1958-2006) del total de partículas en suspensión (TSP) muestran que no hay un aumento con el tiempo en ambos observatorios. Estos resultados están en sintonía con las mediciones llevadas a cabo en ambos observatorios. Las simulaciones de los modelos muestran una incidencia más baja del polvo africano en el ORM respecto del OT, tal como se espera debido a la localización geográfica de ambos observatorios.

La extinción típica en el ORM es de 0.13 mag/arcsec2en la banda V, 0.127 mag/arcsec2 en J, 0.06 mag/arcsec2 en H y 0.009 mag/arcsec2 en K. Se considera que una noche es fotométrica cuando la extinción en V es menor que 0.15 mag/arcsec2

Publicaciones
Atmosphere Extinction at the ORM on La Palma: A 20 yr Statistical Database Gathered at the Carlsberg Meridian Telescope

The Observatorio del Roque de los Muchachos (ORM), in the Canary Islands (Spain), was one of the candidates to host the future European Extremely Large Telescope (E-ELT) and is the site of the Gran Telescopio Canarias (GTC), the largest optical infrared facility to date. Sky transparency is a key parameter as it defines the quality of the

García-Gil, A. et al.

Fecha de publicación:

9
2010
Thirty Years of Atmospheric Extinction from Telescopes of the North Atlantic Canary Archipelago

Not Available

Laken, B. A. et al.

Fecha de publicación:

1
2016
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Report on the Incidence of African dust intrusions at the Astronomical Observatories of the Canary Islands: characterization and temporal analysis

The report concludes that the Canary Islands observatories (Roque de los Muchachos and Teide; ORM and OT) show an extremely clean air and pristine skies, only partially affected by some dust loaded African air mass intrusions in summer time (July‐September). Long term simulations (1958‐2006) of TSP (Total Suspended Particles) for OT and ORM show that no positive trend has been detected since 1958, in good agreement with the in‐situ observations. No positive trend in the inter‐annual variation of dust‐loaded air masses over the OT and ORM scientific facilities. Model simulations show a lower incidence of African air masses over ORM compared to OT, as it was expected by the geographical location of both observatories.

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