Sunshine duration as a proxy of the atmospheric aerosol content

Abstract

One of the most important radiative properties of aerosols is their optical thickness (AOD), which is closely linked to the total burden of atmospheric aerosols. On the contrary, we do avail of long time series of sunshine duration (SD) measurements, which is defined as the total time length of those sub-periods for which the direct solar irradiance exceeds a certain threshold. In the past, the Campbell-Stokes sunshine recorder (CSSR) has been the most common instrument for measuring SD. Specifically, SD is obtained measuring the length of the burn produced on a cardboard. The principal goal of the present thesis is to investigate the suitability of sunshine observations, as well as the width of the burn on the cards, for detecting changes in atmospheric aerosol load for both high time resolution and long time scales. The initial hypothesis is that an increase of AOD reduces both SD and the burn width.

Una de les propietats radiatives més importants dels aerosols atmosfèrics és el seu espessor òptic (AOD), que està molt vinculat a la càrrega total d’aerosols en l’atmosfera. Per altra banda, existeixen llargues series temporals d’insolació (SD), que es defineix com la suma de subperíodes en què la irradiància solar directa excedeix un cert llindar. En el passat, l’heliògraf Campbell-Stokes ha estat l’instrument més comú per la mesura de SD, obtinguda a partir de la longitud de la cremada produïda en una banda de cartolina. L’objectiu principal d’aquesta tesi ha estat investigar la idoneïtat de la utilització de mesures de SD, així com l’amplada de les cremades en les cartolines, per tal de detectar canvis en la càrrega d’aerosols atmosfèrics, tant en alta resolució temporal com en llargues escales temporals, partint de la hipòtesis de que un augment de l’AOD redueix tant la mesura de SD com l’ample de la cremada.