sitio de llama: caracterización de alto chorrillofcaglp.fcaglp.unlp.edu.ar › extension ›...
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Sitio de LLAMA: Caracterización de Alto ChorrilloF. A. Bareilles1,2, R. Morras1,2, F. P. Hauscarriaga1 & E. M. Arnal1,2
(1) Instituto Argentino de Radioastronomía (IAR-CONICET)(2) Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas - UNLP
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Cumulative Function and Histogram for τ0 at 210 GHzAlto Chorrillo: January (all years)
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Cumulative Function and Histogram for τ0 at 210 GHzAlto Chorrillo: February (all years)
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Cumulative Function and Histogram for τ0 at 210 GHzAlto Chorrillo: March (all years)
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Cumulative Function and Histogram for τ0 at 210 GHzAlto Chorrillo: April (all years)
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Cumulative Function and Histogram for τ0 at 210 GHzAlto Chorrillo: May (all years)
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Cumulative Function and Histogram for τ0 at 210 GHzAlto Chorrillo: June (all years)
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Cumulative Function and Histogram for τ0 at 210 GHzAlto Chorrillo: July (all years)
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Cumulative Function and Histogram for τ0 at 210 GHzAlto Chorrillo: August (all years)
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Cumulative Function and Histogram for τ0 at 210 GHzAlto Chorrillo: September (all years)
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Cumulative Function and Histogram for τ0 at 210 GHzAlto Chorrillo: October (all years)
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Cumulative Function and Histogram for τ0 at 210 GHzAlto Chorrillo: November (all years)
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Cumulative Function and Histogram for τ0 at 210 GHzAlto Chorrillo: December (all years)
ResumenPresentamos resumidamente el trabajo llevado a cabo para caracterizar el sitio (de-nominado Alto Chorrillo) donde se construirá LLAMA. Éste se encuentra a 4813 msobre el nivel del mar y a unos 16 Km de la localidad de San Antonio de los Cobres,provincia de Salta. Se muestra también una comparación con el sitio donde esta em-plazado el radiotelescopio APEX (Atacama Pathfinder EXperiment) distante unos 186Km.
1 Introducción
A fines de 2002 el Instituto Argentino de Radioastronomía (IAR) comen-zó una campaña de caracterización de sitios en el territorio nacional con elobjetivo de ubicar lugares para el posible emplazamiento de un telescopiomilimétrico-submilimétrico (ver [4]). Ésta se extendió hasta finales de 2008cuando empieza a tomar forma el proyecto LLAMA (Long Latin American
Millimeter Array). LLAMA impone la fuerte condición de una linea de baseE-O de al menos 100 Km entre ALMA (Atacama Large Millimeter Array)y el sitio candidato. Este nuevo marco obligó a una revisión de los trabajosprevios y una nueva exploración de sitios, utilizando imágenes meteoroló-gicas satelitales para definir nuevos sitios candidatos a albergar tal tipo deinstrumento.Producto de ese análisis es la elección de Alto Chorrillo (ver figura 1 y 2),
donde en julio de 2009 se instaló, a metros de su cumbre, el radiómetro Tip-per. En mayo de 2011 se instaló también una robusta estación meteorológica(ver [1]) adquirida por el Instituto de Astronomía, Geofísica y Ciencias dela Atmósfera (IAG) de la Universidad de San Pablo, Brasil. La base de datosmeteorológicos disponible es, al momento, apenas superior a un año.Por tal motivo, se procedió a comparar los datos existentes con los obte-
nidos en forma simultánea en el sitio del radiotelescopio APEX (AtacamaPathfinder EXperiment), en los Llanos de Chajnantor, al norte de Chile ydistante unos 186 Km en dirección Noroeste del sitio de LLAMA. Dicho si-tio cuenta con una base de datos meteorológicos muy extensa en el tiempo.
43 Km
130 Km Alto Chorrillo
186 Km
Macón
Chajnantor
Alto Chorrillo
Paranal
(ALMA − APEX)
(LLAMA)
Figura 1: Ubicación de Alto Chorrillo (LLAMA) en el Noroeste Argentino (NOA).
Figura 2: Equipamiento actual en el sitio de LLAMA
2 Datos Meteorológicos
En este trabajo se presentan los datos obtenidos en la estación instalada enAlto Chorrillo (LLAMA) y una estación en el Llano de Chajnantor (APEX).En todos los casos, el tiempo está expresado en hora local argentina (GMT-
3).
2.1 Presión Atmosférica
En la figura 3 podemos ver los registros de presión atmosférica para LLA-
MA (4813 m sobre el nivel del mar) y APEX (5104 m sobre el nivel delmar). La diferencia de presión se debe a la diferencia de altura (291 m).
Utilizando la ecuación altimétrica, la diferencia de altura z viene dada por:z = α ∗ ln(P0/P1), donde P0 y P1 son las presiones de ambos sitios yα ≃ 8430 m. De esta forma obtenemos P0/P1 = 1.035, que está en buenacuerdo con los registros.
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Pa]
month/year
Pressure
APEX LLAMA
Figura 3: Registro de presión atmosférica simultaneo para APEX y LLAMA
2.2 Temperatura
En la figura 4 se presentan los registros simultáneos de temperatura. Se obtu-vo una amplitud térmica diaria media de∼ 11.4◦C en LLAMA y de∼ 9.7◦Cen APEX. Esta diferencia de 1.7◦C en las amplitudes podría explicarse dedos maneras distintas: a) por la diferencia en el contenido de vapor de aguaen el aire entre los dos sitios, lo cual no es lo que reflejan los datos de hume-dad relativa (figura 9), y b) por una posible ineficiencia en el blindaje contrala radiación solar, elemento que se reemplazará a futuro.En la siguiente tabla se resumen las datos de temperatura:
Temperatura [◦C]Sitio Máxima Mínima Media AmplitudAPEX 10.4 -19.6 -3.9 9.7LLAMA 16.7 -15.8 -0.4 11.4
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[°C
]
month/year
Average Daily Temperature
APEXLLAMA
Figura 4: Temperatura media diaria.
2.3 Velocidad del Viento
Aunque no hemos incluido un gráfico con la correlación temporal del vien-to, al igual que el resto de las variables meteorológicas la correlación entreambos sitios es muy alta.La figura 5 muestra la intensidad y dirección del viento: podemos observar
que sopla predominantemente del Oeste (W) y el valor más esperable es dealrededor de 3.6 m/s.La figura 6 presenta el histograma y la función de distribución acumulativa
para todo el período de toma de datos.
Wind Speed [m/s]
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Figura 5: Velocidad del viento en m/s.
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Wind Speed: Cumulative Function and Histogram − APEX
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Wind Speed [m/s]
Wind Speed: Cumulative Function and Histogram − LLAMA
Figura 6: Velocidad del Viento: Función acumulativa e histograma para ambos sitios. La
linea roja en 15 m/s (54 Km/h) señala el limite de operatividad para antenas del tipo APEX
o ALMA (esquina inferior derecha).
La siguiente tabla resume los datos estadísticamente relevantes de la velo-cidad del viento.
Velocidad del VientoSitio Media Moda tiempo < N◦ de
[m/s] [m/s] 15 m/s [%] MedidasAPEX 5.9 5.4 98.3 583310LLAMA 6.8 3.6 95.7 646234
2.4 Humedad Relativa
El instrumento utilizado (41382VC) tiene una precisión de±2%, y una esta-bilidad superior al±1% por año. En la figura 9 (al pie del póster) se muestranlos dos registros temporales completos. Se aprecia una muy buena correla-ción temporal, siendo la humedad relativa ambiente en LLAMA ligeramenteinferior a la de APEX.
3 Opacidad Atmosférica a 210 GHz
La opacidad atmosférica está siendo monitoreada en forma continua desdejulio de 2009. En la figura 7 se representan los valores de opacidad obtenidospor cuartiles, para cada mes del año y para todo el período en el que se hantomado datos (2009-2012). Detalles del instrumental e información sobre ladeterminación de opacidades pueden verse en [2] y [3]. La figura 8 podemosmuestra que en el periodo otoño - invierno el sitio de LLAMA permite operaren el rango submilimétrico un 85% del tiempo.
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0.2
0.3
0.4
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January February March April May June July August September October November December
210 G
Hz O
pacity
LLAMA Site: Alto Chorrillo
1st QuantilMedian
3rd Quantil
Figura 7: Datos obtenidos entre julio de 2009 y julio de 2012.
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Cumulative Function and Histogram for τ0 at 210 GHzAlto Chorrillo: autumn − winter
Figura 8: Datos de opacidad atmosférica registrados en otoño e invierno para todo el
período.
En la parte superior del póster se presentan los histogramas y funciones dedistribución integrados para cada mes del año.
4 Conclusiones
Alto Chorrillo es un sitio alto y seco con buenas condiciones para alojarLLAMA. Las condiciones meteorológicas son similares a las reinantes en losLlanos de Chajnantor, existiendo una fuerte correlación entre ambos sitios.
Referencias
[1] Bareilles, F. A.; Morras, R.; Hauscarriaga, F. P.; Guarrera, L.; Arnal, E. M. & Lepine,J. R. D. 2011, BAAA, 54, 427-430
[2] Bareilles, F. A.; Morras, R.; Hauscarriaga, F. P.; Olalde, J. C.; Guarrera, L. & Arnal,E. M. 2010, BAAA, 53, 199-202
[3] Bareilles, F. A.; Morras, R.; Olalde, J. C.; Hauscarriaga, F. P. & Arnal, E. M. 2007,BAAA, 50, 329-332
[4] Bareilles F. A., Morras R., Olalde J. C., Hauscarriaga F. P. & Arnal E. M. 2005.
BAAA, 48, 480-484
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day/month/year
Relative Humidity
APEX LLAMA
Figura 9: Registro de humedad relativa ambiente en APEX y LLAMA.