Determination of Submillimeter Atmospheric Opacity at El Leoncito, Argentina Andes

Abstract

We present submillimeter wave atmospheric opacity determinations obtained at 212 GHz and 405 GHz for the site of El Leoncito, San Juan, Argentina Andes, located at an altitude of 2550 meters, using the Solar Submillimeter wave Telescope (SST). The use of SST allowed the comparison of three different methods of measurements: (a) indirect derivation from the sky brightness temperature variation with the elevation angle; (b) directly derived from solar signal attenuation with elevation angle; and (c) use of the product of solar brightness times the antenna coupling factor, as the reference source external to the atmosphere. It has been shown that the last method provides the most consistent measurements for the two frequencies. Preliminary results show that opacities (in nepers) for El Leoncito at 405 GHz are 5.5 times larger than at 212 GHz, smaller than model predictions, which suggest smaller opacities for shorter submm-waves at that site. Preliminary survey for 1999-2001 at El Leoncito indicate most probable values for zenith opacities of 0.18 nepers (212 GHz) and 0.9 nepers (405 GHz), which are comparable to a number of other sites at considerably higher altitudes.

Apresentamos determinações de opacidade atmosférica obtidas em 212 GHz e 405 GHz para o sítio de El Leoncito, San Juan, Argentina, localizado a uma altitude de 2550 metros, fazendo uso do Telescópio Solar para Ondas Submilimétricas (SST). O uso do SST permitiu a comparação de três métodos diferentes para as medidas: (a) indireta, através da variação da temperatura de brilhância do céu com o ângulo de elevação; (b) diretamente através da atenuação do sinal solar com o ângulo de elevação; e (c) uso do produto da temperatura de brilhância solar pelo fator de acoplamento da antena, como fonte de referência externa à atmosfera. Mostrou-se que o último método apresenta a melhor consistência entre as medidas nas duas freqüências. Resultados preliminares indicam que as opacidades (em nepers) obtidas para El Leoncito em 405 GHz são 5.5 vezes maiores do que em 212 GHz, fator menor do que previsões de modelos, sugerindo opacidades menores para ondas submilimétricas mais curtas neste sítio. Um levantamento preliminar para El Leoncito para 1999-2001 indicou valores de opacidade mais prováveis de 0.18 nepers em 212 GHz e de 0.9 nepers em 405 GHz, comparáveis a vários outros sítios situados em altitudes consideravelmente maiores.