Aerosolconcentraties en lichtverstrooiing

jz

Goedemiddag,

Onlangs ben ik tegen een probleem aangelopen omtrent mijn onderzoeksvraag. Bij het controleren van deze vraag realiseerde ik me dat het een opzoekvraag is. Maar na overleg met mijn PWS begeleider kwam hij met een oplossing: het experiment moet nauwkeurig luchtvervuiling kunnen nabootsen. Alleen weet ik niet hoe de oplossing verwezenlijkt kan worden.

Context - Mijn onderzoeksvraag luidt namelijk als volgt: "Hoe beïnvloedt lichtverstrooiing in de atmosfeer de door mensen waargenomen kleurveranderingen van de lucht (tijdens zonsopkomst/-ondergang) naarmate de deeltjesconcentratie in de atmosfeer verandert?"
Zelf had ik het idee om de deeltjesconcentratie in de atmosfeer van een andere planeet te nemen. Echter zou mijn onderzoeksvraag dan moeten veranderen, dus kwam mijn PWS begeleider met een ander idee. Het experiment wordt gekoppeld aan het klimaat (was niet mijn oorspronkelijke motivatie) en moet zodanig luchtvervuiling kunnen nabootsen waardoor er toch eigen inbreng komt.

Context - Met kleine aanpassingen wordt mijn nieuwe onderzoeksvraag: "Hoe beïnvloedt lichtverstrooiing in de atmosfeer de door mensen waargenomen kleurveranderingen van de lucht naarmate de aerosolconcentratie in de atmosfeer verandert?" Ik weet nog steeds niet zeker of ik 'tijdens zonsopkomst/-ondergang' erbij moet betrekken, maar dat is een vraag bestemd voor mijn begeleider.

Gezien er specialisten zijn op dit gebied binnen de TU (https://www.science.org/doi/10.1126/science.abd3980), wilde ik hulp vragen om een experiment te verwezenlijken. Volgens deze site kunnen aerosolconcentraties geregeld worden in klimaatkamers/digitale simulaties. Alleen weet ik niet of het overeenkomt met wat ik gedachte heb. Er moet licht door de simulatie kunnen schijnen en vastgelegd kunnen worden aan de andere kant. Het gewenste resultaat zou een grafiek zijn met de golflengte (nm) uitgezet tegen de aerosolconcentratie (ppm?). Zou dat mogelijk zijn?

Bij voorbaat dank.

Met vriendelijke groet,
Joyce (V5)

Liam van Vugt

Beste @jz ,

Je hebt een erg interessant onderwerp gekozen! En ook eentje die je dagelijks met je eigen ogen kan zien. Ik help je graag verder met je project en met nadenken over simulaties.
Als ik het goed begrijp wil je de relatie tussen lichtverstrooiing en aerosol aanwezigheid (aerosol concentratie) in de atmosfeer onderzoeken, en dan voornamelijk tijdens zonsopkomst/ondergang. Dat is een mooi kwantitatief (of kwalitatief) onderzoek!
Je onderzoeksvraag is volgensmij dan net verkeerd om gedefinieerd. De "door mensen waargenomen kleurverandering" is namelijk het directe gevolg van lichtverstrooiing in de atmosfeer.
Een andere verwoording van je onderzoeksvraag zou kunnen zijn:
Hoe beïnvloed de aerosolconcentratie de lichtverstrooiing (verandering in waargenomen kleur door mensen) in de atmosfeer?

Een antwoord hierop zou een plot kunnen zijn zoals je deze omschreef: De kleur als functie van de aerosolconcentratie. Het is dan wel handig om te bedenken precies wat je bedoelt met 'kleur'. De verandering van kleur (golflengte) wanneer je de aerosol concentratie aanpast of meer de absolute golflengte in de lucht (op één bepaald tijdstip) weer als functie van de aerosolconcentratie.
Ik zou deze vragen eerst eens proberen te antwoorden!

Daarna denk ik graag met je mee over mogelijke simulaties! Mochten er nog verdere vragen zijn hoor ik ze graag!

Groetjes,
Liam van Vugt

jz

Beste Liam van Vugt,

Dank u wel voor de snelle reactie. En inderdaad, dat is het doel van mijn onderzoek.

Nu u het zegt, realiseer ik me dat er overtolligheid in mijn onderzoeksvraag is. Ik zal het aanpassen naar (iets in de trant van) de door u voorgestelde vraag.

Wat betreft het verwachte plot, bedoelde ik de verandering van kleur/golflengte naarmate aerosolconcentraties hoger worden. Maar de absolute golflengte op de y-as zou passender zijn als ik iets met zonsopkomst/-ondergang doe (denk ik). Alleen weet ik niet wat ik me daarbij moet voorstellen. Aanstaande vrijdag heb ik een afspraak met mijn PWS begeleider om (o.a.) de knoop door te hakken, dus zal ik hier nog op terug komen.

Heeft u nog andere informatie nodig?

Ik hoor graag van u. Een fijne avond gewenst.

Met vriendelijke groet,
Joyce

Liam van Vugt

Beste @jz

Dat klinkt goed! Wel moet je uitkijken welke variabelen er in je onderzoek zijn, welke je probeert constant te houden en welke je probeert te variëren.
Momenteel zie ik in je formulering namelijk meer dan twee variabelen die veranderen:

de aerosolconcentratie,
de absolute kleur (golflengte) van de lucht/verandering van de kleur (die beschouw ik even als één varabele),
het tijdstip van de dag waarop je naar de lucht kijkt.
de hoek waarmee je naar de lucht kijkt (dicht bij de horizon is roder dan recht omhoog tijdens zonsopgang. Waarom denk je dat dat is?)

Je kan in een plotje natuurlijk maar twee variabelen tegen elkaar uitzetten als je een twee-assenstelsel hebt. Dus als je de golflengte van de lucht vs aerosolconcentratie wilt bekijken dan moet je het tijdstip en de kijk-hoek constant houden.
Uiteraard zijn hier oplossingen voor, maar denk hier eerst eens over na en daarna kan ik verder helpen!

Groetjes,
Liam