DEVELOPMENT OF AIRGLOW OH TEMPERATURE IMAGER FOR MESOPHERIC STUDY

Abstract

ABSTRACT

In this work we present a methodology to calculate the temperature in the upper mesosphere using a spectral OH (6-2) airglow temperature imager. The temperature imager system consists of a CCD camera and an optical head (including an interferometer filter, Fresnel lens and objective lens) which was developed by Airglow group of INPE in São José dos Campos, Brazil. The instrument calibration was performed at National Institute of Polar Research, Japan, using a 2 m diameter integrating sphere. The airglow test observations were carried out at Cachoeira Paulista Observatory (22.7°S), Brazil, from March to May 2005, and the results were compared to that obtained by a tilting-filter zenith photometer (MC2) at the same place. Some results are presented and compared with MSISE-90 atmospheric temperature model, which showed a good agreement in the nocturnal mean values, while exhibiting a different nocturnal variability.

Keywords :mesospheric study; rotational temperature; imager system; methodology.

RESUMO

Neste trabalho será apresentada uma metodologia para calcular a temperatura na alta mesosfera usando a emissão da luminescência atmosférica do OH (6-2). O sistema imageador de temperatura consiste de uma câmera CCD e um sistema óptico (incluindo um filtro de interferência, uma lente Fresnel e a objetiva), instrumento este que foi desenvolvido pelo grupo de Luminescência Atmosférica do INPE em São José dos Campos, Brasil. A calibração do instrumento foi realizada no Instituto Nacional de Pesquisa Polar, Japão, usando uma esfera integradora de 2 m de diâmetro. As primeiras observações de temperatura e intensidade do OH (6-2) foram feitas no Observatório de Cachoeira Paulista (22.7°S), Brasil, de Março a Maio de 2005, e os resultados foram comparados com os obtidos por um fotômetro zenital de filtro inclinado (MC2) que operou no mesmo local. Alguns resultados são apresentados e comparados com o modelo atmosférico de temperatura, MSISE-90, mostrando uma boa concordância com os valores médios noturnos, porém diferindo com relação à variabilidade noturna.

Keywords :estudos mesosféricos; temperatura rotacional; espectro-imageador; metodologia.