home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NASA Climatology Interdisciplinary Data Collection / NASA Climatology Interdisciplinary Data Collection - Disc 3.iso / readmes / readme.sol_irrad < prev    next >
Text File  |  1998-03-04  |  32KB  |  653 lines

  1.                                [CIDCFTP Data]
  2.                         [Solar IrradIDC Data on FTP]
  3.  
  4. Data Access
  5.  
  6.      To tal Solar Irradiance Data
  7.  
  8.                                    [rule]
  9.  
  10. Readme Contents
  11.  
  12.      Data Set Overview
  13.           Sponsor
  14.           Original Archive
  15.           Future Updates
  16.  
  17.      The Data
  18.           Characteristics
  19.           Source
  20.  
  21.      The Files
  22.           Format
  23.           Name and Directory Information
  24.           Companion Software
  25.  
  26.      The Science
  27.           Theoretical Basis of Data
  28.           Processing Sequence and Algorithms
  29.           Scientific Potential of Data
  30.           Validation of Data
  31.  
  32.      Contacts
  33.           Points of Contact
  34.  
  35.      References
  36.  
  37.                                    [rule]
  38.  
  39. Data Set Overview
  40.  
  41.      Total solar irradiances are presented for the period November 16,
  42.      1978 through December 1997. The measurement program is continuing
  43.      and additional years will be added as they become available. This
  44.      irradiance provides the energy that powers the Earth's climate and
  45.      biosphere. It had long been suspected that the solar energy
  46.      emitted towards the Earth varied with time but this was not
  47.      definitely demonstrated until accurate, self-calibrating
  48.      pyrheliometers flown on satellites began to regularly monitor the
  49.      Sun (Hickey et al., 1980). The measured solar variations are of
  50.      the order of fractions of a percent and atmospheric transmission
  51.      problems had previously limited the accuracy of ground based
  52.      measurements (Willson, 1984). Data from four experiments are
  53.      included here: The Nimbus-7 Earth Radiation Budget (ERB)
  54.      measurements (November 1978--December 1993), the Active Cavity
  55.      Radiometer Irradiance Monitor I (ACRIM I) measurements (February
  56.      1980--July 1989) on the Solar Maximum Mission (SMM), the solar
  57.      monitor measurements (October 1984--June 1996) on the Earth
  58.      Radiation Budget Satellite (ERBS), and the ACRIM II measurements
  59.      (October 1991--December 1996) on the Upper Atmosphere Research
  60.      Satellite (UARS). In May 1997 the preliminary ACRIM II data set
  61.      (1991-1993) was replaced by the final version which now runs
  62.      through December 1997. Both daily and monthly mean values are
  63.      given. For ease of comparison all the measurements are converted
  64.      to the value that would be obtained at the mean annual Earth to
  65.      Sun distance.
  66.  
  67.      Sponsor
  68.      The production and distribution of this data set are being funded
  69.      by NASA's Earth Science enterprise. The data are not copyrighted,
  70.      however, we request that when you publish data or results using
  71.      these data please acknowledge as follows:
  72.  
  73.           The authors wish to thank John R. Hickey and the Nimbus-7 ERB
  74.           Experiment Team for their solar data; Richard C. Willson for
  75.           the ACRIM I & II solar data; Robert B. Lee III and the ERBE
  76.           Science Team for the ERBS solar data, and the Distributed
  77.           Active Archive Center (code 902.2) at the Goddard Space
  78.           Flight Center, Greenbelt, MD, 20771, for putting these data
  79.           in their present format and distributing them. The production
  80.           and distribution of these data were sponsored by NASA's Earth
  81.           Science enterprise.
  82.  
  83.      Original Archive
  84.      The solar irradiance data, in the Goddard DAAC's Inter-Discipline
  85.      Data Collection, was acquired from the original experiment teams.
  86.      The data is also held at other sites such as the Solar-Terrestrial
  87.      Physics division of the National Geophysical Data Center.
  88.  
  89.      Future Updates
  90.      The ARCIM II and ERBS data sets, on board the UARS and ERBS
  91.      satellites will be updated as new data are acquired.
  92.  
  93. The Data
  94.  
  95. [Irradiance chart]
  96.  
  97.      Characteristics
  98.  
  99.      Parameters: Total solar irradiance
  100.      Units: Watts/m^2
  101.      Range:
  102.           ACRIM I 1364.48 to 1369.71
  103.           ACRIM II 1363.75 to 1367.14
  104.           ERB 1368.50 to 1374.80
  105.           ERBS 1363.10 to 1367.60
  106.  
  107.      Temporal Coverage:
  108.           ACRIM I February 16, 1980 through July 14, 1989
  109.           ACRIM II October 4, 1991 through December 31, 1997
  110.           ERB November 16, 1978 through December 13, 1993
  111.           ERBS October 25, 1984 through June 19. 1996
  112.      Temporal Resolution: Records are available in both daily and
  113.      monthly temporal resolution.
  114.  
  115.      Spatial Coverage: This is satellite orbital data
  116.      Spatial Resolution: Not applicable
  117.  
  118.      Source
  119.      The ACRIM experiment is part of an ongoing program that involves
  120.      identical instruments. The instrument flew on Spacelab 1 in 1983,
  121.      ATLAS 1 in 1992 and aboard the Solar Maximum Mission (SMM)
  122.      Satellite from 1980 to 1989. Another ACRIM instrument is
  123.      currently, aboard the Upper Atmosphere Research Satellite (UARS),
  124.      which was launched on September 12, 1991 and is still operating.
  125.      The ACRIM data available at this FTP site are from the instruments
  126.      on board the SMM (ACRIM I) and UARS (ACRIM II) instruments.
  127.  
  128.      The ACRIM contains four cylindrical bays. Three of the bays house
  129.      independent heat detectors, called pyrheliometers, which are
  130.      independently shuttered, self calibrating, automatically
  131.      controlled, and which are uniformly sensitive from the extreme UV
  132.      to the far infrared. Each pyrheliometer consists of two cavities,
  133.      and temperature differences between the two are used to determine
  134.      the total solar flux. One cavity is maintained at a constant
  135.      reference temperature, while the other is heated 0.5 K higher than
  136.      the reference cavity and is exposed to the Sun periodically. When
  137.      the shutter covering the second cavity is open, sunlight enters,
  138.      creating an even greater difference in cavity temperatures. The
  139.      power supplied to the second cavity by the ACRIM electronics
  140.      decreases automatically to maintain the 0.5 K temperature
  141.      difference between the two cavities. This decrease in the amount
  142.      of electricity is proportional to the solar irradiance entering
  143.      the cavity. Additional details about the individual sensors is
  144.      given by Willson (1979 & 1980) and of the instrument by Willson
  145.      (1981). The fourth bay holds a sensor that measures the relative
  146.      angle between the instrument and the Sun.
  147.  
  148.      To guarantee precision, the ACRIM cavities have mirror-like black
  149.      surfaces that reflect light toward the apex of the cavity, where
  150.      99.99998 percent of the Sun's incoming energy in the 180 to
  151.      3,000-nm wavelength range is absorbed. In normal operation the
  152.      ACRIM is on a platform which tracks the Sun. One of its detector
  153.      channels makes regular measurements while the other two are kept
  154.      shuttered to reduce possible degradation by solar UV radiation,
  155.      atmospheric or satellite outgased gases, etc. Readings are taken
  156.      at 1.024 second intervals. About once a month the second channel,
  157.      B, is opened for comparison measurements; while at longer
  158.      intervals the third channel, C, is also compared. This triple
  159.      detector arrangement proved valuable. On the SMM Satellite channel
  160.      A degraded about 600 parts per million compared to channel C
  161.      during the 9.75 year mission. Channel B, opened roughly once a
  162.      month, also showed a slight degradation compared to channel C by
  163.      1989. This degradation was allowed for in the calibration equation
  164.      (Willson and Hudson, 1991).
  165.  
  166.      The SMM spacecraft was in a circular orbit of 33-degree
  167.      inclination to the equator, and the ACRIM I observed the Sun for
  168.      about 65 minutes of each 96 minute orbit. In normal operation the
  169.      satellite has precision solar pointing, and the shutter over the
  170.      active sensors open or close about every 65 seconds (131.072
  171.      seconds per cycle), giving a solar observation followed by a
  172.      reference comparison. During the reference phase the sensor views
  173.      the internal surface of the shutter which compared to the Sun is a
  174.      near-zero irradiance source. The difference between the electrical
  175.      power dissipated in the cavity during the reference and the
  176.      observation phases, adjusted for the shutter temperature, is
  177.      equivalent to the amount of radiative energy absorbed by the
  178.      cavity. The data consists of averages of 32 individual readings
  179.      per shutter cycle that for the SMM were averaged again into an
  180.      orbital mean that consists of as many as 28 shutter cycles
  181.      (Willson et al., 1986). Measurements can be made with the shutter
  182.      continuously open but this is not normally done. The individual
  183.      readings are digitized on a (0-8191) quantization scale.
  184.  
  185.      In December 1980 the solar-pointing system of the SMM failed, and
  186.      the spacecraft was placed into a spin-stabilized mode until its
  187.      repair by the crew of the NASA space shuttle in April 1984. During
  188.      the spin-stabilized period of operation the shutter of ACRIM I
  189.      channel A was opened at orbit sunrise and closed at orbit sunset.
  190.      In this mode an average of 100 solar observations were made per
  191.      day. This measurement mode produced a systematic bias of 0.12%
  192.      compared to the usual sun pointing mode. This effect was removed
  193.      from the published data (Willson et al., 1986).
  194.  
  195.      In September 1991 the UARS was placed in a 585 km altitude,
  196.      circular orbit which is inclined 57 degrees to the Equator. The
  197.      orbit period is 97 minutes. The ACRIM II instrument is on a Sun
  198.      tracking arm. It started its measurement program on October 4,
  199.      1991. Since then the measurement program has been continuous
  200.      except for a few periods. The longest gap runs from June 3 through
  201.      July 21, 1992. This was caused by satellite system problems.
  202.      Measurements (1991-1993) using a preliminary calibration routine
  203.      were released (Willson, 1994). These were available on this site
  204.      for some time. In the Spring of 1997 Willson issued a new
  205.      measurement set (1991-1996) which was updated through December 31,
  206.      1997 in January 1998. These measurements are calculated using the
  207.      final calibration equation, and now replace the preliminary
  208.      measurement set. The measurements are reported on the ACRIM II
  209.      native scale defined by the operation of sensor B, the full-time
  210.      monitoring sensor. The results are reconciled to the mean Earth to
  211.      Sun distance and are fully corrected for sensor degradation
  212.      (Willson, 1997).
  213.  
  214.      The Earth Radiation Budget Experiment (ERBE) solar sensors have a
  215.      basic design rather similar to that of the ACRIM but its
  216.      instrument package and mode of operation are quite different (Lee
  217.      et al., 1987 & 1991). There is only one sensor, instead of three,
  218.      and the shutter is normally opened and closed every 32 seconds,
  219.      instead of every 65 seconds. The sensor does not normally point at
  220.      the Sun. About once every 14 days the satellite is turned so that
  221.      the sensor can view the Sun during a single orbit for a 128 to 640
  222.      second period. During the 32 second measurement periods the Sun
  223.      drifts through the unobstructed field of view of the monitor which
  224.      is + or - 4.6 angular degrees. The angular position of the Sun
  225.      with respect to the optical axis is considered since the response
  226.      of the monitor varies as the cosine of the angular position. A
  227.      sensor reading is taken every 0.9 seconds but the sensor time
  228.      constant is 3.3 seconds and it takes 28 seconds (8.5 time
  229.      constants) for the output signal to reach 99.98% of its full-scale
  230.      value. The solar reading is taken by averaging over the last 4
  231.      seconds, or last five data points of a phase. The individual
  232.      readings are digitized on a (0-8191) quantization scale
  233.      (Mecherikunnel et al., 1988). Similar ERBE instrument packages
  234.      were placed on three satellites: the NASA Earth Radiation Budget
  235.      Satellite (ERBS) and two NOAA operational weather satellites,
  236.      NOAA-9 & NOAA-10. The solar measurements from the NOAA-9 & -10
  237.      were noisier than those from the ERBS (Barkstrom et al., 1990),
  238.      and only the ERBS solar measurements are included in this data
  239.      collection.
  240.  
  241.      The Nimbus-7 Earth Radiation Budget (ERB) solar sensor differs
  242.      both in design and operating mode from the other two. There were
  243.      two Nimbus ERB instruments built in the early 1970s. The first was
  244.      launched in June 1975 (Smith et al., 1977). The second instrument
  245.      was somewhat modified and then launched on the Nimbus-7 in October
  246.      1978. One important change was the replacement in the solar
  247.      telescope of the solar channel 10s with a cavity pyrheliometer
  248.      (channel 10c). Both the sensor size and data system were thus
  249.      constrained. The sensor is non symmetric with a toroidal plated
  250.      thermopile in the back. A cavity receiver is affixed to its front.
  251.      The cavity is composed of an inverted cone within a cylinder, the
  252.      interior of which is coated with a specularly reflecting black
  253.      paint. A calibration heater is wound mostly on the cone (about
  254.      94%) and partially on the lower cylinder (about 6%). This
  255.      distribution is to achieve the best match to where radiation
  256.      heating will occur for direct beam measurements. A precision
  257.      aperture of 0.5 cm^2 is mounted in front of the cavity. The cavity
  258.      has a larger diameter than the aperture so that all of the direct
  259.      beam energy falls on the cone. The radiometer has a 10-degree
  260.      field of view which allow the Sun to fully irradiate the cavity
  261.      for about three minutes of each 104-minute orbit (Hickey et al.,
  262.      1988). The Sun drifts through the field of view. The channel 10c
  263.      time constant is 0.4 seconds. There is one reading per second with
  264.      a signal integration time of 0.8 seconds and a read out and reset
  265.      time of 0.2 seconds. Each reading is digitized to a (0-2047)
  266.      quantization scale. The readings from the sensor vary as the
  267.      cosine of the Sun's off-axis angle. The essentially flat peak, 40
  268.      central "on Sun" readings are averaged to obtain a mean value for
  269.      each orbit (Hoyt et al., 1992).
  270.  
  271.      The on-Sun counts are corrected to a deep-space reference, by
  272.      applying the average offset of the radiometer when viewing deep
  273.      space 13-minutes before the solar reading. Channel 10c is
  274.      calibrated at 12-day intervals by introducing a measured amount of
  275.      electrical resistance heat into the cavity.
  276.  
  277. The Files
  278.  
  279.      Format
  280.  
  281.         * File Size: range in size from 0.4 kB to 123 kB
  282.         * Data Format: ASCII tables
  283.         * Headers: none
  284.         * Column Order: The column order for each data file is as
  285.           follows
  286.              o ACRIM I Daily: year, month, day, solar irradiance,
  287.                standard deviation
  288.              o ACRIM I Monthly: year, month, solar irradiance, standard
  289.                deviation, number of values used to calculate monthly
  290.                mean
  291.              o ACRIM II Daily: year, month, day, solar irradiance,
  292.                standard deviation
  293.              o ACRIM II Monthly: year, month, solar irradiance,
  294.                standard deviation, number of values used to calculate
  295.                monthly mean
  296.              o ERB Daily: year, month, day, solar irradiance, standard
  297.                deviation, number of values used to calculate daily mean
  298.              o ERB Monthly: year, month, solar irradiance, standard
  299.                deviation, number of values used to calculate monthly
  300.                mean
  301.              o ERBS Daily: year, month, day, time, solar irradiance,
  302.                standard deviation
  303.              o ERBS Monthly: year, month, solar irradiance, standard
  304.                deviation, number of values used to calculate monthly
  305.                mean
  306.         * Delimiters: space
  307.         * Missing or no value: -99, -9.9, -9.999, -9999.9, or -9999.999
  308.  
  309.      Name and Directory Information
  310.  
  311.      Naming Convention
  312.  
  313.      The file naming convention for the Total Solar Irradiance data
  314.      files is
  315.  
  316.           ddddddd.ppppp.t.ascii
  317.  
  318.      where
  319.  
  320.           ddddddd is the instrument
  321.                acrimi = Active Cavity Radiometer Irradiance Monitor
  322.                (ACRIM I) on board the Solar Maximum Mission (SMM)
  323.                spacecraft
  324.                acrimii = Active Cavity Radiometer Irradiance Monitor
  325.                (ACRIM II), on board the Upper Atmospheric Research
  326.                Satellite (UARS)
  327.                erb = Earth Radiation Budget instrument (ERB), on board
  328.                the NIMBUS-7 satellite
  329.                erbs = Solar monitor data on board the Earth Radiation
  330.                Budget Satellite (ERBS)
  331.           ppppp is the parameter, irrad = solar irradiance
  332.           t is the temporal resolution
  333.                d = daily
  334.                m = monthly
  335.           ascii is the file format type
  336.  
  337.      Directory Path
  338.  
  339.           /data/inter_disc/radiation_clouds/solar_irrad
  340.  
  341.      Companion Software
  342.      Not available at this revision.
  343.  
  344. The Science
  345.  
  346.      Theoretical Basis of Data
  347.      The radiant energy received from the Sun at satellite altitude is
  348.      absorbed in a cavity and thus converted into heat energy. This in
  349.      turn is converted into an electrical voltage which is measured.
  350.      The sensors are calibrated by inserting into the cavity carefully
  351.      measured amounts of electrical resistance heat and measuring the
  352.      voltage generated. The calibration heating is done by having a
  353.      known current pass through a wire of known resistance wound inside
  354.      the cavity. The measurement is thus basically a calibration
  355.      problem. Adjustments are also made to account for the direction of
  356.      the Sun with respect to the sensor axis and for the Earth to Sun
  357.      distance. The absolute accuracy of each instrument depends on how
  358.      accurately the calibration terms are know. These include the
  359.      resistor value, the accuracy of the current and voltage
  360.      measurements, the size of the sensor aperture, and the ratio of
  361.      electrical heat to radiant heat signals. Any changes during the
  362.      life time of the experiment must also be monitored. Exposing the
  363.      sensors to the space environment and the Solar UV radiation causes
  364.      some small changes on the surface of the cavities which may affect
  365.      the measurements. The ACRIM instrument monitors this type of
  366.      problem by carrying three similar sensors, two of which are
  367.      normally covered. At times these are opened for comparison
  368.      purposes. The precision, or repeatability, of the measurements for
  369.      all four instruments is about a factor of ten greater than the
  370.      absolute accuracy. Thus while all the data sets show about the
  371.      same variation in the solar signal, there is a bias separation
  372.      between the separate data sets because of absolute calibration
  373.      problems.
  374.  
  375.      Processing Sequence and Algorithms
  376.      The voltage signal measured at the sensor is immediately changed
  377.      to quantized digital counts to prevent possible bias shifts
  378.      occurring during the transmission to the analysis facility. The
  379.      various experiment teams than transform the counts into solar
  380.      irradiances by applying calibration equations. These equations
  381.      correct for a number of problems including: changes in the
  382.      satellite to Sun distance, sensor temperature variations, off-axis
  383.      measurements, changes in the sensor operating mode, and sensor
  384.      degradation. Additional information concerning the calibration of
  385.      the ACRIM instrument is given by Willson (1980) and for the ERBS
  386.      solar data by Lee et al. (1987). The Nimbus-7 calibration
  387.      coefficients were revised in 1990 and the earlier data
  388.      recalibrated (Hoyt et al. ,1992).
  389.  
  390.      Scientific Potential of Data
  391.      The variation of the total solar irradiance is an important study
  392.      area both from the point of view of solar physics and because of
  393.      the possible effect on the Earth's climate. During the active Sun
  394.      periods the daily measurements clearly show variations on solar
  395.      rotational and active region time scales. The large, short-term
  396.      decreases are caused by the total solar irradiance (TSI) blocking
  397.      effect of sunspots in magnetically active regions as they rotate
  398.      through our view from Earth. The peaks of TSI preceding and
  399.      following these sunspot dips are caused by the faculae of solar
  400.      active regions whose larger areal extent causes them to be seen
  401.      first as the region rotates onto our side of the sun and last as
  402.      they rotate over the opposite solar limb (see for instance, Lean,
  403.      1991). The downward trend through the 1991-1996 period is similar
  404.      in slope and amplitude to that observed by ACRIM I during the
  405.      declining activity phase of solar cycle 21. From the peak of solar
  406.      cycle 21 to its minimum the TSI, measured by the ACRIM I,
  407.      decreased by about 0.08 %. The ACRIM II results through 1997
  408.      demonstrate a TSI minimum in early 1996, a flat period with high
  409.      variability due to solar magnetic activity between early 1996 and
  410.      early 1997, and increasing TSI beginning in early 1997 leading to
  411.      the maximum of solar cycle 23.
  412.  
  413.      (Willson 1997) reports that the results of successive Active
  414.      Cavity Radiometer Irradiance Monitor (ACRIM) experiments have been
  415.      related with sufficient precision to resolve a multi-decadal,
  416.      upward trend in total solar irradiance of 0.036 percent per decade
  417.      between the minima of solar cycles 21 and 22.
  418.  
  419.      The measurements have shown that the Sun is a slightly variable
  420.      star with a period of approximately eleven years. The variability
  421.      is associated with changes in the Sun's magnetic field (Lean
  422.      1991). Such variability is fairly common among stars of the same
  423.      type (Radick et al. 1990; Zhang et al. 1994), and is only
  424.      partially understood (Hathaway 1994).
  425.  
  426.      For the observation period, 1979 to present, the direct radiative
  427.      forcing effect on the Earth's climate is thought to be small
  428.      (Hansen and Lacis 1990; Ardanuy et al., 1992) partially because
  429.      the variation is cyclic. It is in phase with .the Sun spot cycle
  430.      which presently has about a ten year period.
  431.  
  432.      Research is being carried out concerning regional and or/phase
  433.      lagged effects such as variations in the stratosphere and upper
  434.      troposphere (Labitzke and van Loon 1992), regional variations in
  435.      the sea surface temperature (Reid 1991), and precipitation in the
  436.      western part of the USA (Perry 1994). Perry has developed a Web
  437.      site which discuses his research on the effects of climate
  438.      variations on floods and droughts.
  439.  
  440.      If the small long term trend reported by Willson (1997) is
  441.      sustained over several cycles (decades to centuries) the long term
  442.      changes in the solar irradiance should have a very noticeably
  443.      effect on the climate through radiative forcing (Lean 1991; Hoyt
  444.      and Schatten 1993). It is suspected that some climate variations
  445.      in the past have been due to solar variations.
  446.  
  447.      Validation of Data
  448.      The experiment teams validated the date by careful and continuous
  449.      review of the original and inflight calibration data, by
  450.      intercomparison of the several independent measurements, and by
  451.      comparison with empirical models of how the irradiance is expected
  452.      to vary.
  453.  
  454.      The absolute calibration accuracy claimed by the experiment teams
  455.      was: Nimbus-7 ERB (+ or - 0.5%), ACRIM I & II (+ or - 0.1%), and
  456.      ERBS (+ or - 0.2%). There are observable biases between the four
  457.      data sets but these biases are less than the respective claimed
  458.      absolute accuracies.
  459.  
  460.      The long term stability (precession) of each data set is
  461.      considered to be at least an order of magnitude better than the
  462.      absolute accuracy. Hoyt et al. (1992) state that for the Nimbus-7
  463.      solar data the worst case error in the calibration stability
  464.      amounts to (+ or - 0.04%). However for the years 1980-1988 the
  465.      Nimbus-7 measurements drifted relative to SMM ACRIM measurements
  466.      by only 0.13 W/m^2 or 0.01% which indicates that the tracking of
  467.      the long term trends may be of this order.
  468.  
  469.      Shorter term shifts larger than 0.13W/m^2 do occur between the
  470.      four data sets. During the period (December 1980-Spring 1984) when
  471.      the SMM had no solar pointing capability the bias between the
  472.      ACRIM I and the Nimbus-7 decreased by some (0.3 to 0.4
  473.      W/m^2).Willson et al. (1986) state that they applied a bias
  474.      correction of 0.12% to the ACRIM data of this period to bring it
  475.      into line with the Sun pointing ACRIM I data measured before and
  476.      after this period. Hoyt et al. (1992) speculate that a slight
  477.      correction to this bias shift is needed. It should also be noted
  478.      that the ACRIM I data was noisier during this period (December
  479.      1980-Spring 1984) than during the solar pointing intervals.
  480.  
  481.      Several investigators have used proxy solar signals to estimate
  482.      what the changes in the total solar irradiance is. This is done
  483.      both to check the consistency of the total irradiance measurements
  484.      and more importantly to estimate what the irradiance variations
  485.      were in the past before accurate irradiance measurements started
  486.      in November 1978. These proxies include sunspot measurements,
  487.      Calcium plage data, 10.7-cm solar radio flux, etc. (Lean 1991).
  488.      These models are empirical models which are tuned (fitted) to the
  489.      accurate measurements. Some of these models indicate that the
  490.      Nimbus-7 does not locate the irradiance peaks in solar cycles 21
  491.      and 22 in the proper years. In cycle 21 Nimbus-7 locates the peak
  492.      in 1979, while some models locate it at about the end of 1981.
  493.      Willson and Hudson (1991) point out that the ACRIM I showed a
  494.      signal that was slowly decreasing through out 1980 while the SMM
  495.      still had sun pointing capability. This suggests that the
  496.      irradiance peak may have been in 1979 or 1980. Mecherikunnel
  497.      (1994) and Lee et al. (1995) compare the ERBS and Nimbus-7 data
  498.      during the peak of cycle 22. The ERBS and some models show the
  499.      Irradiance peak towards the end of 1989. The Nimbus-7 shows it in
  500.      1991 or early 1992. Kyle et al. (1994) shows that for the period
  501.      1984-1991 the yearly mean bias between the Nimbus-7 and the ERBS
  502.      measurements varies over a range of 0.5W/m^2.
  503.  
  504. Contacts
  505.  
  506.      Points of Contact
  507.      For Science information concerning the ACRIM experiments, contact
  508.  
  509.           Dr. Richard C. Willson
  510.           Center for Climate Systems Research
  511.           Columbia University
  512.           2845 Windfall Ave., Altadena, CA, 91001
  513.           Phone: 818-398-9803 Fax: 818-398-6334
  514.           E-mailacrim@primenet.com
  515.  
  516.      For information about or assistance in using any DAAC data,
  517.      contact
  518.  
  519.           EOS Distributed Active Archive Center(DAAC)
  520.           Code 902.2
  521.           NASA Goddard Space Flight Center
  522.           Greenbelt, Maryland 20771
  523.  
  524.           Internet: daacuso@daac.gsfc.nasa.gov
  525.           301-614-5224 (voice)
  526.           301-614-5268 (fax)
  527.  
  528. References
  529.  
  530.      Ardanuy, P. E., H. L. Kyle, and D. Hoyt., 1992: Global
  531.      relationships among the Earth's radiation budget, cloudiness,
  532.      volcanic aerosols, and surface temperature, J. Climate, 5,
  533.      1120-1139.
  534.  
  535.      Barkstrom, B. R., E. F. Harrison, and R. B. Lee III., 1990: Earth
  536.      Radiation Budget Experiment, preliminary seasonal results, EOS
  537.      Transactions A. G. U., 71, 279.
  538.  
  539.      Hathaway, D. H., 1994: Producing the solar dynamo, EOS
  540.      Transactions A. G. U., 75, 548.
  541.  
  542.      Hansen, J. E., and A. A. Lacis, 1990: Sun and dust versus
  543.      green-house gases: An assessment of their relative roles in global
  544.      climate change, Nature, 346, 713-719.
  545.  
  546.      Hickey, J. R., L. L. Stowe, H. Jacobowitz, P. Pellegrino, R. H.
  547.      Maschhoff, F. House, and T. H. Vonder Haar, 1980: Initial solar
  548.      irradiance determination from Nimbus-7 cavity radiometer
  549.      measurements, Science, 208, 281-283.
  550.  
  551.      Hickey, J. R., B. M. Alton, H. L. Kyle, and D. Hoyt, 1988: Total
  552.      solar irradiance measurements by ERB/Nimbus-7, a review of nine
  553.      years, Space Science Reviews, 48, 321-342.
  554.  
  555.      Hoyt, D. V., H. L. Kyle, J. R. Hickey, and R. H. Maschhoff, 1992:
  556.      The Nimbus-7 total solar irradiance: A new algorithm for its
  557.      derivation, J. Geophys. Res., 97, 51-63.
  558.  
  559.      Hoyt, D. V., and K. H. Schatten, 1993: A discussion of plausible
  560.      solar irradiance variations, 1700-1992, J. Geophys. Res., 98,
  561.      18,895-18,906.
  562.  
  563.      Kyle, H. L., D. V. Hoyt, and J. R. Hickey, 1994: The Nimbus-7
  564.      total solar irradiance measurements, November 1978 to May 1992, an
  565.      article in 'Solar-terrestrial energy program, the initial results
  566.      from STEP facilities and theory campaigns', edited by D. N. Baker,
  567.      V. O. Papitashvili and M. J. Teague, COSPAR Colloquia Series, Vol.
  568.      5, Pergamon Press Ltd., 69-72.
  569.  
  570.      Labitzke, K., and H. van Loon, 1992: Association between the
  571.      11-year solar cycle and the Atmosphere. Part V: Summer, J.
  572.      Climate, 5, 240-251.
  573.  
  574.      Lean, J., 1991: Variations in the Sun's radiative output, Rev.
  575.      Geophys., 29, 505-535.
  576.  
  577.      Lee, R. B. III, B. R. Barkstrom, and R. D. Cess, 1987:
  578.      Characteristics of the earth radiation budget experiment solar
  579.      monitors, Applied Optics, 26, 3090-3096.
  580.  
  581.      Lee, R. B. III, M. A. Gibson, N. Shirakumar, R. Wilson, H. L.
  582.      Kyle, and A. T. Mecherikunnel, 1991: Solar irradiance
  583.      measurements: minimum through maximum solar activity, Metrologia,
  584.      28, 265-268.
  585.  
  586.      Lee, R. B., III, M. A. Gibson, R. S. Wilson, and S. Thomas, 1995:
  587.      Long-term total solar irradiance variability during sunspot cycle
  588.      22, J. Geophys. Res., 100, 1667-1675.
  589.  
  590.      Mecherikunnel, A. T., R. B. Lee III, H. L. Kyle, and E. R. Major,
  591.      1988: Intercomparison of solar total irradiance data from recent
  592.      space craft measurements, J. Geophys. Res., 93, 9503-9509.
  593.  
  594.      Mecherikunnel, A. T., 1994: A comparison of solar total irradiance
  595.      observations from spacecraft: 1985-1992, Solar Physics, 155,
  596.      211-221.
  597.  
  598.      Perry, C. A., 1994: Solar-irradiance variations and regional
  599.      precipitation fluctuations in the western USA, Int. J.
  600.      Climatology, 14, 969-983.
  601.  
  602.      Radick, R. R., G. W. Lockwood, and S. L. Baliunas, 1990: Stellar
  603.      activity and brightness variations: A glimpse at the sun's
  604.      history, Science, 247, 39-44.
  605.  
  606.      Reid, G. C., 1991: Solar total irradiance variations and the
  607.      global sea surface temperature record, J. Geophys. Res., 96,
  608.      2835-2844.
  609.  
  610.      Willson, R. C., 1979: Active cavity radiometer type IV, Applied
  611.      Optics, 18, 179-188.
  612.  
  613.      Willson, R. C., 1980: Active cavity radiometer type V, Applied
  614.      Optics, 19, 3256-3257.
  615.  
  616.      Willson, R. C., 1981: Solar total irradiance observations by
  617.      active cavity radiometers, Solar Physics, 74, 217-229.
  618.  
  619.      Willson, R. C., 1984: Measurements of solar total irradiance and
  620.      its variability, Space Science Reviews, 38, 203-242.
  621.  
  622.      Willson, R. C., 1994: "Irradiance observations of SMM, Spacelab 1,
  623.      UARS, and Atlas experiment", in The Sun as a Variable Star, edited
  624.      by J.M. Pap, C. Frohlich, H.S. Hudson and S.K. Solanki, Cambridge
  625.      Univ. Press, Cambridge, England, 54-62.
  626.  
  627.      Willson, R. C., 1997: Total solar irradiance trend during solar
  628.      cycles 21 and 22, Science, 277, 1963-1965.
  629.  
  630.      Willson, R. C., H. S. Hudson, C. Frohlich, and R. W. Brusa, 1986:
  631.      Observations of a long term downward trend in total solar
  632.      irradiance, Science, 234, 1114-1117.
  633.  
  634.      Willson, R. C. and H. S. Hudson 1991: The Sun's luminosity over a
  635.      complete solar cycle, Nature, 351, 42-44.
  636.  
  637.      Zhang, Q., W. H. Soon, S. L. Baliunas, G. W. Lockwood, B. A.
  638.      Skiff, and R. R. Radick, 1994: A method of determining possible
  639.      brightness variations of the Sun in past centuries from
  640.      observations of solar-type stars, Astrophys. J. Lett., 427,
  641.      L111-L114.
  642.  
  643.   ------------------------------------------------------------------------
  644.  
  645.                  [NASA]  [GSFC] [GoddardDAAC]  [cidc site]
  646.  
  647.                    NASA  Goddard     GDAAC        CIDC
  648.  
  649. Last update:Fri Jun 6 15:28:48 EDT 1997
  650. Page Author: Dr. Lee Kyle -- lkyle@daac.gsfc.nasa.gov
  651. Web Curator: Daniel Ziskin -- ziskin@daac.gsfc.nasa.gov
  652. NASA official: Paul Chan, DAAC Manager -- chan@daac.gsfc.nasa.gov
  653.