Forrest Mims - Forrest Mims

Forrest Mims
Forrest Mims com seu foguete de 1970 equipado com um TX-1, o primeiro transmissor de telemetria da MITS.
Mims com foguete modelo 1970 equipado com o primeiro transmissor de telemetria MITS TX-1 em dezembro de 2005.
Nascer 1944 (idade 76-77)
Nacionalidade americano
Alma mater Texas A&M University
Conhecido por Autor, cientista amador, defensor do design inteligente
Crianças 3
Local na rede Internet forrestmims.org

Forrest M. Mims III é um cientista amador americano, colunista de revistas e autor da série de livros de instrução Getting Started in Electronics and Engineer's Mini-Notebook originalmente vendidos nas lojas de eletrônicos Radio Shack . Mims se formou na Texas A&M University em 1966 com especialização em governo e especialização em inglês e história. Ele se tornou um oficial comissionado da Força Aérea dos Estados Unidos .

Mims não tem nenhum treinamento acadêmico formal em ciências, mas ainda assim teve uma carreira de sucesso como autor de ciências, pesquisador, conferencista e colunista sindicalizado. Sua série de livros de eletrônica vendeu mais de 7 milhões de cópias e ele é amplamente considerado um dos cientistas cidadãos mais prolíficos do mundo. Mims faz estudos científicos em muitos campos usando instrumentos que ele projeta e fabrica e foi publicado em uma série de periódicos revisados ​​por pares, muitas vezes com cientistas profissionais como co-autores. Muitas de suas pesquisas lidam com ecologia e ciências ambientais. Um instrumento simples que ele desenvolveu para medir a camada de ozônio lhe rendeu um Prêmio Rolex de Empresa em 1993. Em dezembro de 2008, a Discover nomeou Mims como um dos "50 Melhores Cérebros da Ciência".

Mims editou The Citizen Scientist  - o jornal da Society for Amateur Scientists  - de 2003 a 2010. Ele também é o Presidente da Seção de Ciência Ambiental da Texas Academy of Science. Ele também ensina eletrônica e ciências atmosféricas na Universidade das Nações , uma universidade cristã não credenciada no Havaí . Ele é membro do Institute of Electrical and Electronics Engineers , da National Science Teachers Association e de várias sociedades científicas. Mims é um defensor do Design Inteligente e atua como membro da International Society for Complexity, Information and Design e do Discovery Institute . Ele também é um cético em relação ao aquecimento global antropogênico .

Infância e educação

Forrest Mims nasceu em 1944 em Houston, Texas, filho de Forrest M. Mims, Jr. (1923–1996) e Ollieve E. (Dunn) Mims (1924–1995). Ele era o mais velho de cinco filhos, dois meninos e três meninas. O pai de Mims era piloto da Força Aérea e a família vivia em bases militares do Alasca à Flórida, mas seu estado natal era o Texas.

Mims se interessou por ciências desde cedo e construiu um computador analógico como um projeto de feira de ciências do ensino médio em 1960. Enquanto memorizava as palavras do vocabulário de sua aula de latim, Mims concebeu um computador que podia traduzir vinte palavras de um idioma para outro. A entrada foi de seis potenciômetros (resistores variáveis), cada um com um mostrador com 26 letras. Digitar as primeiras seis letras da palavra nos potenciômetros define uma resistência elétrica total. A memória de palavras conhecidas era um banco de 20 resistores de ajuste ajustáveis ​​por chave de fenda. (Mims mais tarde se referiu a isso como "Memória somente leitura programável por chave de fenda", SPROM.) A memória foi pesquisada por uma chave acionada por motor que comparou a resistência da palavra de entrada com cada resistor de memória. Quando uma correspondência era encontrada, o motor parava e uma das 20 lâmpadas de saída era acesa. Este não era um tradutor prático de linguagem, mas era um projeto impressionante para uma feira de ciências no início dos anos 1960. Mims escreveu um artigo para a edição de dezembro de 1987 da Modern Electronics descrevendo seu computador analógico caseiro completo com esquemas e fotografias.

Mims ingressou na Texas A&M University no outono de 1962 como estudante de física. Os cursos de matemática o convenceram a se formar em artes liberais. Ele se formou em 1966 com especialização em governo com menores em inglês e história.

Mims buscou sua vocação eletrônica enquanto estava na A&M. Seu bisavô era cego, o que levou Mims a criar um auxílio de viagem para cegos. Este dispositivo era semelhante ao RADAR, exceto que usava o diodo emissor de infravermelho recém-desenvolvido para enviar intensos pulsos de luz que refletiam nos obstáculos. A luz devolvida foi convertida em um tom de áudio que aumentou em amplitude conforme a distância para os obstáculos foi reduzida. Os diodos infravermelhos acabaram de ser introduzidos pela Texas Instruments em 1965 e vendidos por US $ 365 cada. Mims visitou o Dr. Edwin Bonin da Texas Instruments e explicou seu projeto. Depois de revisar o projeto finalizado, o Dr. Bonin enviou a Mims três diodos emissores de infravermelho.

Mims planejou exibir seu protótipo na convenção anual da Texas Medical Association realizada em Austin em abril de 1966. Usando seu uniforme do Texas A&M Corps of Cadets, Mims demonstrou seus "olhos eletrônicos" para os participantes da convenção. Mims e seu dispositivo foram amplamente divulgados nos jornais do Texas. O San Antonio Light escreveu: "Embora seja um graduado em ciência política na A&M, o segundo interesse de Mims é obviamente 'ciência e invenção de coisas'". Mims continuaria a melhorar este dispositivo nos próximos anos. A Popular Mechanics descreveu como o dispositivo caberia em um par de óculos em agosto de 1972

Força do ar

Forrest Mims preparando um foguete modelo Estes Big Bertha equipado com seu sistema de controle de vôo aéreo por controle remoto para lançamento perto de Saigon, Vietnã, em 1967.
Forrest Mims demonstra seu dispositivo infravermelho de detecção de obstáculos na Saigon School for Blind Boys em 1967

Depois de se formar na Texas A&M em 1966, Mims tornou-se oficial comissionado na Força Aérea dos EUA e foi designado para a Base Aérea de Tan Son Nhut perto de Saigon, Vietnã, como oficial de inteligência no início de 1967. Mims tinha se interessado por modelos de foguetes desde o colégio e trouxe um suprimento de foguetes para o Vietnã. Ele usou uma pista de corrida de cavalos próxima como local de lançamento para testar seus sistemas de orientação de foguetes. Depois que um helicóptero do Exército veio verificar os lançamentos de foguetes, Mims aprendeu a notificar as autoridades militares antes de lançar foguetes na pista de corrida. Um lançamento noturno do telhado de seu prédio causou um alerta na Base Aérea de Tan Son Nhut. As explorações de foguetes de Mims foram relatadas no jornal militar Stars and Stripes .

Mims testou seu equipamento infravermelho para viagens na Escola para Meninos e Meninas Cegos de Saigon, e a história apareceu em muitos jornais dos Estados Unidos. O coronel David R. Jones, do Laboratório de Armas da Força Aérea, soube dos experimentos de Mims em uma viagem ao Vietnã e providenciou para que Mims fosse designado para o Laboratório em Albuquerque, Novo México. O Coronel Jones teve que tomar providências especiais porque Mims não tinha o diploma de engenharia exigido. Mims chegou ao laboratório em março de 1968 e trabalhou em vários projetos de laser.

Mims organizou o Albuquerque Model Rocketry Club para interessar os alunos em modelismo de foguetes. O clube logo tinha 40 membros e realizava reuniões na Del Norte High School e na Albuquerque Academy . Em julho de 1969, vários membros do clube participaram da Southwestern Model Rocket Conference na Eastern New Mexico University . George Flynn, editor da revista Model Rocketry , participou da conferência onde entrevistou Mims e alguns dos membros do clube. O presidente do clube, o estudante do ensino médio Ford Davis, fez uma apresentação sobre um transmissor de rádio em miniatura desenvolvido pelo clube que poderia transmitir dados de um modelo de foguete em vôo. Mims, o conselheiro sênior do clube, disse a Flynn sobre os vários sensores e equipamentos de telemetria usados ​​pelo clube. Flynn convidou Mims para escrever um artigo sobre seu "Transistorized Tracking Light for Night Lançado Model Rockets" e foi publicado na edição de setembro de 1969 da Model Rocketry . Mims ganhou $ 93,50 por seu primeiro artigo como escritor profissional e se tornou um colaborador regular da Model Rocketry .

MITS

Ed Roberts trabalhou com Mims no Laboratório de Armas e também se interessou por eletrônica e modelos de foguetes. Roberts aumentou seu salário na Força Aérea com uma empresa fora de serviço, a Reliance Engineering. Mims, Roberts e dois outros colegas decidiram que poderiam projetar e vender kits eletrônicos de foguetes para amadores. A edição de dezembro de 1969 da Model Rocketry trazia um comunicado à imprensa escrito por Mims anunciando que a Reliance Engineering havia formado uma empresa subsidiária, Micro Instrumentation and Telemetry Systems . Eles projetaram e construíram os módulos de telemetria em suas casas e garagens, mas só conseguiram vender algumas centenas de unidades.

A experiência de Mims na nova tecnologia de diodos emissores de luz permitiu-lhe vender uma reportagem especial para a revista Popular Electronics . Sua circulação mensal foi de 400.000 leitores, em comparação com a circulação do Modelo Rocketry de 15.000. O artigo de cinco páginas daria uma visão geral da física do dispositivo e aplicações típicas; seria apresentado na capa de novembro de 1970. Mims perguntou aos editores se eles também queriam uma história para o projeto e eles concordaram. Ed Roberts e Mims desenvolveram um comunicador LED que transmitia voz em um feixe infravermelho de luz para um receptor a centenas de metros de distância. Os leitores podem comprar um kit de peças para construir o Opticom LED Communicator da MITS por $ 15. A MITS vendeu pouco mais de cem kits. O MITS não estava ganhando dinheiro com os kits e os artigos de revistas pagavam $ 400. Mims estava fora da Força Aérea e queria seguir carreira como redator de tecnologia. Roberts comprou seus sócios originais e focou a empresa no mercado emergente de calculadoras eletrônicas. A capa da Popular Electronics de janeiro de 1975 apresentava o computador Altair 8800 de Roberts . Roberts pediu a Mims que escrevesse o manual do usuário do Altair 8800 em troca de um Altair montado, que Mims doou ao Museu Nacional de História Americana do Smithsonian Institution junto com muitos documentos originais do MITS e seu computador analógico traduzindo a linguagem do ensino médio, em 1987.

Autor

Forrest Mims criou ilustrações desenhadas à mão e textos escritos à mão para muitos de seus livros e artigos.

Mims escreveu livros técnicos sobre lasers semicondutores e diodos emissores de luz. Ele foi co-autor de um livro sobre calculadoras eletrônicas com seu amigo Ed Roberts em 1974.

Les Solomon, editor técnico da Popular Electronics , gostava de conhecer os autores da revista. Quando estava de férias em 1970, ele visitou Forrest Mims e Ed Roberts no Novo México. Solomon deu-lhes conselhos sobre a venda de kits de projeto como o "Opticom LED Communicator", mas Mims estava realmente interessado em se tornar um escritor em tempo integral. Solomon explicou o negócio de publicação de revistas e ajudou Mims a colocar artigos na Popular Electronics . Mims também escreveu para outras revistas; "Experiment With a Solid State Laser" foi apresentado na capa de junho de 1972 da Radio-Electronics. Em outubro de 1975, Mims convenceu Art Salsberg, editor da Popular Electronics , a oferecer-lhe uma coluna mensal, o "Experimenter's Corner". Mais tarde, ele acrescentou duas colunas adicionais, "Projeto do mês" e "Desenvolvimentos de estado sólido". Mims escreveu para esta revista até que ela deixou de ser publicada em abril de 1985. Enquanto isso, Salsberg havia fundado outra revista para amadores, Modern Electronics ; e Mims escreveu uma coluna mensal e foi um editor colaborador.

Na década de 1970, componentes eletrônicos como resistores, capacitores, transistores e até mesmo circuitos integrados eram comuns o suficiente para que projetos interessantes pudessem ser construídos em casa com ferramentas simples. As lojas Radio Shack vendiam livros que apresentavam projetos que poderiam ser construídos com os componentes que estavam sendo vendidos em suas lojas. Em 1972, Mims escreveu dois livros de projetos amadores para a Radio Shack.

Seus livros podiam ser entendidos por amadores e eram ilustrados com diagramas esquemáticos desenhados à mão e, eventualmente, textos escritos à mão. Este estilo provou ser popular, e Radio Shack encomendou 36 livros entre 1972 e 2003. Seu “Understanding Digital Computers” vendeu mais de 100.000 cópias. Os livros escritos à mão venderam mais de 7 milhões de cópias, sendo o mais vendido deles “Getting Started in Electronics”, que vendeu 1,3 milhão de cópias e ainda está sendo impresso. Na década de 1990, os componentes tornaram-se menores e era difícil montar projetos eletrônicos com ferramentas manuais de baixo custo.

O interesse por kits eletrônicos e experimentos diminuiu e, em 2003, a Radio Shack reduziu seus livros e componentes de projeto. (Quatro volumes dos 16 minitaptops dos engenheiros de Mims ainda estão disponíveis. Mims desenvolveu e escreveu os manuais para três kits de laboratório Radio Shack: Laboratório de Aprendizado de Eletrônica, Laboratório de Sensores Eletrônicos e Estação de Monitoramento Sun & Sky.

Mims também escreveu artigos para uma ampla variedade de revistas técnicas e de interesse geral e 849 colunas semanais de ciência de 1999 a 2016 para a Seguin Gazette, muitas das quais também foram publicadas pelo San Antonio Express-News sob o título "The Country Scientist"

Na década de 1990, ele começou a conduzir ciência séria e começou a escrever sobre ciência atmosférica e suas medições da radiação ultravioleta solar e da camada de ozônio da Terra com instrumentos caseiros que surgiram de uma de suas colunas para "The Amateur Scientist" na Scientific American ("How to Monitorar a radiação ultravioleta do sol, agosto de 1990). Sua descoberta de um desvio nas recuperações de ozônio pelo satélite Nimbus-7 da NASA levou à sua primeira publicação na prestigiosa revista Nature (FM Mims III, Satellite Monitoring Error, Nature 361, 505, 1993

Mais de vinte de seus artigos científicos foram publicados nos principais periódicos revisados ​​por pares, incluindo Nature, Science, Applied Optics, Geophysical Research Letters, Journal of Geophysical Research, Bulletin of the American Meteorological Society, Fotoquímica e Fotobiologia, EOS e Research Bulletin of a Fundação Americana para Cegos. Mims foi entrevistado no The Amp Hour no episódio # 171 - Uma Entrevista com Forrest Mims - Snell Solisequious Scientist, onde ele discutiu sua carreira, as controvérsias e sua pesquisa científica. Ele também foi entrevistado por Hackaday (Forrest Mims, Radio Shack, And The Notebooks que lançou mil carreiras, e ele escreveu “A Citizen Science AMA” para Reddit e Slashdot Q&A.

Por causa de suas visitas anuais ao Observatório Mauna Loa do Havaí desde 1992 para calibrar seus instrumentos atmosféricos, a Administração Oceânica e Atmosférica Nacional designou Mims para escrever “Observatório Mauna Loa do Havaí: Cinquenta anos de monitoramento da atmosfera”. O livro de 480 páginas com 100 gravuras coloridas foi publicado pela University of Hawaii Press em 2012.

Gerador de tons escalonados (console Atari Punk)

O gerador de tons escalonados é um circuito que utiliza um CI 556 dual timer. Os controles são dois potenciômetros . Mims intitulou o circuito de "Sintetizador de Som" em 1982 e, mais tarde, denominado "Gerador de Tom Stepped". O circuito cria sons semelhantes a um violino dedilhado. Os experimentadores de música eletrônica começam a explorar esse circuito e, devido à semelhança de sons que ele produz com o Atari 2600, a Kaustic Machines cunhou o nome Atari Punk Console.

Controvérsia

Americano científico

Em maio de 1988, Mims escreveu à Scientific American propondo que ele assumisse a coluna The Amateur Scientist, que precisava de um novo editor. A revista levou Mims a Nova York para discutir detalhes, mas o editor mudou de idéia depois que soube que Mims era um cristão praticante que rejeitou a evolução darwiniana e o aborto.

A revista Harper's (Paul Tough, março de 1991, pp. 28-32) publicou uma transcrição de 4 de outubro de 1989, gravação do editor da revista feita por Mims com o conselho de seu advogado explicando por que ele planejava encerrar a atribuição de Mims para "O Amador Cientista." O editor declarou: "Não há dúvida de que, por seus próprios méritos, as colunas são fabulosas. Se você não as faz para nós, deve fazê-las para alguém, porque são ótimas. ... O que você escreveu é primeira categoria. Isso simplesmente não é um problema. É o pesadelo de relações públicas que está me mantendo acordado. " A revista concordou em publicar apenas as três colunas que solicitaram que Mims escrevesse.

De acordo com o The Washington Post depois que Mims apelou para a Associação Americana para o Avanço da Ciência , Sheldon Krimsky, presidente do Comitê AAAS sobre Liberdade e Responsabilidade Científica, respondeu em uma carta que: "... Mims - e indiretamente a Scientific American - era disse que 'mesmo que uma pessoa tenha crenças de origem religiosa que entrem em conflito com os pontos de vista comumente defendidos na comunidade científica, essas crenças não devem influenciar as decisões sobre a publicação de artigos científicos, a menos que as crenças sejam refletidas nos artigos.' " para aceitar o caso de Mims, mas ele recusou. Enquanto isso, o caso recebeu ampla publicidade em publicações importantes como o New York Times.

Eric Pianka

Em 2006, Mims expressou preocupação com uma palestra em 3 de março de 2006 do cientista Eric Pianka . A palestra foi realizada na 109ª Reunião Anual da Texas Academy of Science e patrocinada pela Lamar University em Beaumont, Texas. Mims alegou que Pianka defendeu o genocídio com um vírus Ebola geneticamente aprimorado com o objetivo de exterminar até 90% da população humana. Pianka afirmou que Mims interpretou suas declarações fora do contexto e que Pianka estava explicando o que aconteceria apenas com base nos princípios biológicos se as tendências atuais da população humana continuassem, e que ele não estava de forma alguma defendendo o genocídio.

Usando LEDs como sensores de luz de banda estreita

LEDs como emissores e detectores de luz de duplo propósito

O interesse de Mims pelos LEDs começou em 1962, quando fazia experiências com dispositivos fotossensíveis e descobriu o efeito inverso. Na seção "Backscatter" em uma edição online do The Citizen Scientist, Mims descreve ele mesmo:

Quando eu estava no último ano do ensino médio em 1962, tive a ideia de que os sensores de luz deveriam ser capazes de funcionar como detectores de luz. Então, conectei uma bobina de ignição de automóvel a um fotorresistor de sulfeto de cádmio, liguei a alimentação e observei flashes brilhantes de luz verde emitidos pelo semicondutor. Os flashes verdes eram distintamente diferentes dos flashes amarelos de um arco elétrico.

Mims também continuou suas investigações sobre o uso duplo de LEDs enquanto estava na faculdade:

Enquanto estudava governo (minha especialização) na faculdade, descobri que certos fotodiodos de silício podem emitir radiação infravermelha que pode ser detectada por fotodiodos semelhantes. Consegui enviar tons modulados entre esses fotodiodos. Em 1971, demonstrei a capacidade de muitos LEDs de detectar luz enquanto fazia experiências com um sistema de comunicação de fibra óptica. Ao colocar um único LED em cada extremidade da fibra, foi possível enviar sinais em ambos os sentidos através da fibra com apenas um único dispositivo semicondutor de dupla finalidade em cada extremidade da fibra.

Em 1980, Mims demonstrou o conceito de uso duplo dos LEDs ao construir um circuito de comunicação de voz por LED bidirecional que permitia que duas pessoas transmitissem a fala opticamente pelo ar e também por uma seção de fibra óptica de 100 metros. Esta demonstração foi feita na 1325 L Street em Washington DC - o mesmo local onde Alexander Graham Bell inventou as comunicações por ondas de luz 100 anos antes. Presentes para a demonstração, que foi patrocinada pela National Geographic Society, estavam representantes da National Geographic, do Smithsonian Institution e do Bell Labs. Bell demonstrou seu fotofone pela primeira vez em 3 de junho de 1880.

Além de utilizar o uso de LEDs em modo duplo para comunicação, Mims decidiu utilizar o uso de LEDs em modo duplo para realizar medições em propriedades específicas da atmosfera. Em um artigo publicado na Applied Optics (1992), intitulado “Fotômetro solar com diodos emissores de luz como fotodiodos espectralmente seletivos”, Mims descreve como os LEDs podem funcionar como detectores de luz. Em 2002, Mims seguiu com outro papel fotômetro solar LED, “Um fotômetro solar LED barato e estável para medir a coluna de vapor de água no sul do Texas de 1990 a 2001”.

Além de seus muitos livros eletrônicos escritos para a Radio Shack , Mims desenvolveu vários kits eletrônicos para eles. Um kit em particular fez uso do "Efeito Mims" de LEDs, utilizando 4 LEDs atuando como sensores de luz de banda estreita para realizar análises atmosféricas. Chamado de Sun & Sky Monitoring Station , este kit - do qual 12.000 unidades foram vendidas - permitiu ao usuário fazer medições científicas sofisticadas, incluindo a medição da quantidade de luz solar, névoa atmosférica, vapor de água atmosférico, quantidade de PAR (radiação fotossintética) e o ET (Constante Extraterrestre). A estação de monitoramento Sun & Sky não é mais transportada pela Radio Shack.

30 anos de medições atmosféricas

Forrest M. Mims III no 25º aniversário de suas medições atmosféricas (1990 a 2016)

Por mais de trinta anos, Mims fez medições atmosféricas precisas e detalhadas. Isso inclui a medição da camada de ozônio, neblina (profundidade óptica do aerossol) e o vapor de água total da coluna.

O projeto começou em maio de 1988, quando Mims começou a fazer experiências com medições de UV-B com equipamentos caseiros. Em 1989, Mims projetou e construiu o primeiro Espectrômetro Portátil Total de Ozônio (TOPS) para monitorar o ozônio e instrumentos para medir a névoa e o vapor d'água. O primeiro instrumento de ozônio TOPS (Total Ozone Portable Spectrometer) ganhou o prêmio Rolex em 1993.

Em 4 de fevereiro de 1990, esses instrumentos foram usados ​​pela primeira vez ao meio-dia solar para medir a camada de ozônio, a névoa (profundidade óptica do aerossol) e o vapor d'água total da coluna. A fotografia à esquerda pela esposa de Mims, Minnie, foi feita em 4 de fevereiro de 2016, data do 26º aniversário.

Os vários fotômetros solares, radiômetros e câmeras sobre a mesa são usados ​​todos os dias ao meio-dia solar, quando o sol não está bloqueado pelas nuvens. Veja Wikimedia e www.forrestmims.org para gráficos de 25 anos de ozônio total, vapor d'água total e profundidade óptica (neblina). O fotômetro solar LED original de Mims (colocado em serviço durante o outono de 1989) está em sua mão esquerda. Dois Microtops II estão em sua mão direita. Um está entre os primeiros (1997) e o outro é o único MicroTOPS II com LED's como fotodetectores.

O primeiro fotômetro de LED de Mims ainda está em uso (ele é mostrado segurando-o na foto do 26º aniversário acima). Possui LEDs duplos atuando como sensores de banda estreita, um em 830 nm e outro em 940 nm (infravermelho próximo). O LED de 830 nm é para profundidade óptica. A proporção das fotocorrentes dos LEDs de 830 nm e 940 nm fornece vapor de água total.

Ozônio total medido por Forrest M. Mims III no Observatório Geronimo Creek, Texas (1990-2016)

O gráfico à direita mostra o ozônio total medido de 1990 a 2016.

Ozônio total (unidades Dobson) medido ao meio-dia solar no Observatório Geronimo Creek desde 4 de fevereiro de 1990. Medições realizadas apenas quando o sol está aberto e sem nuvens. Mims comparou suas medições com Dobson 76 e Brewers 009 e 119 no Observatório Mauna Loa todos os anos desde 1992.

Profundidade óptica de aerossol (neblina) no Geronimo Creek Observatory, Texas (1990-2016)

Além de medir o ozônio total, Mims mediu a profundidade óptica do aerossol (AOD) em 830 nm com seu instrumento original desde 1990. O gráfico à esquerda mostra os dados.

Medições feitas ao meio-dia solar ou próximo a ela, quando o sol não está obstruído por nuvens. Picos indicam fumaça, poeira e poluição atmosférica. Os eventos de poeira do Saara são medidos a cada verão.

Vapor de água total da coluna (água precipitável) medido no Geronimo Creek Observatory, Texas (1990-2016)

O gráfico à direita mostra o vapor de água total da coluna medido desde 1990. O vapor de água total da coluna é medido em 940 nm e 830 nm (comprimento de onda de referência) usando o mesmo fotômetro solar usado pela primeira vez em 4 de fevereiro de 1990.

A proporção desses dois comprimentos de onda fornece o vapor de água total. A tendência é ligeiramente para baixo (aprox. -1,5 mm / década). Calibração: dados de GPS NOAA de Galveston, TX e Observatório Mauna Loa, HI. As medições são feitas ao meio-dia solar ou próximo a ela, quando as nuvens não estão antes do sol.

O vapor de água é o principal gás do aquecimento global. O pico de 1997-98 nos dados de Mims ocorreu durante um grande El Niño. Esse pico não ocorreu durante o El Niño de 2015-16. A forma geral dos dados se assemelha ao gráfico global de vapor d'água no estudo NVAP em andamento da NASA.

Além das medições de Mims em seu estado natal, o Texas, ele fez medições atmosféricas no Brasil durante duas campanhas de três semanas para o Goddard Space Flight Center da NASA. Em agosto de 1995, Mims liderou uma equipe de 2 homens para medir a camada de ozônio durante a campanha SCAR-B em Cuiabá, no Brasil central, uma vez que o instrumento de ozônio a bordo do satélite Nimbus-7 havia parado de funcionar.

Em agosto de 1997, Mims liderou uma equipe de 2 homens que mediu a camada de ozônio, a profundidade óptica da fumaça, UV-B e vapor d'água perto de Alta Floresta na Amazônia.

Durante o outono de 1996, o Goddard Space Flight Center da NASA designou Mims para voar a qualquer momento para uma série de sete grandes incêndios florestais em Utah, Califórnia, Wyoming e Montana. Um cientista do GSFC descobriu que um novo instrumento de ozônio via satélite também podia detectar fumaça, e Mims foi designado para medir o ozônio total e a profundidade óptica da fumaça durante viadutos de satélite.

Twilight Science

A última pesquisa de Mims envolve a medição da altitude das camadas de aerossol na atmosfera usando um novo tipo de fotômetro crepuscular.

Um fotômetro crepuscular é um medidor de luz altamente sensível que é apontado para o zênite do céu por até uma hora após o pôr do sol ou antes do nascer do sol. Conforme o sol se põe ao anoitecer, a borda da sombra da Terra sobre um ponto fixo surge acima. (O oposto ocorre antes do nascer do sol.) Partículas na atmosfera iluminada pelo sol, logo acima da sombra da Terra, espalham a luz do sol em direção à superfície, onde pode ser detectada por um fotômetro crepuscular. A elevação dessas partículas pode ser calculada.

A fotometria crepuscular tradicionalmente usa um telescópio apontado para o zênite que focaliza um crepúsculo muito escuro em um fotodiodo ou tubo fotomultiplicador conectado a um amplificador de múltiplos estágios. O design de Mims é único, pois emprega um LED comum como detector crepuscular e nenhuma óptica externa além da lente epóxi na qual o chip de LED está encapsulado.

Em vez de um amplificador de vários estágios, ele usa um único amplificador operacional com um resistor de feedback de 10 a 20 gigohms para fornecer um ganho de 10 a 20 bilhões. Desde 2013, Mims tem usado vários fotômetros crepusculares de LED para detectar camadas de fumaça e poeira na troposfera e aerossóis vulcânicos na estratosfera. O dióxido de enxofre da erupção vulcânica de Raikoke, de 21 a 23 de junho de 2019, atingiu a estratosfera e cobriu grande parte do hemisfério norte com um véu de aerossóis de ácido sulfúrico. A fotometria crepuscular de Mims do centro do Texas e as medições lidar do Havaí indicaram que a elevação da parte mais densa do véu alcançou 25 km e era tipicamente 16-20 km.

Fomentando a ciência

Forrest Mims participou da formação de uma equipe voltada para a ciência em seus três filhos. A filha Sarah usou amostragem de esporos e fumaça de pipa para manter a coleção longe do solo e ar locais enquanto verificava o condicionamento remoto do vento. Forrest havia participado da montagem de um estande no solo para amostragem dos ventos, mas Sarah queria remover as influências locais do ar e do solo.

Referências

Fontes

links externos

Pianka relacionado à controvérsia