Forrest M. Mims III es un científico aficionado estadounidense, [2] columnista de una revista y autor de la serie de libros instructivos Getting Started in Electronics and Engineer's Mini-Notebook que se vendieron originalmente en las tiendas de electrónica Radio Shack y todavía están impresos. Mims se graduó de la Universidad Texas A&M en 1966 con especialización en gobierno y especialización en inglés e historia. Se convirtió en oficial comisionado de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos , sirvió en Vietnam como oficial de inteligencia de la Fuerza Aérea (1967) e ingeniero de desarrollo en el Laboratorio de Armas de la Fuerza Aérea (1968-1970).
Mims no tiene una formación académica formal en ciencias, [2] pero aun así tuvo una exitosa carrera como autor científico, investigador, conferencista y columnista sindicado. Su serie de libros electrónicos ilustrados y escritos a mano vendió más de 7,5 millones de copias y es ampliamente considerado como uno de los científicos ciudadanos más prolíficos del mundo. [3] Mims realiza estudios científicos en muchos campos utilizando instrumentos que diseña y fabrica, y sus artículos científicos se han publicado en muchas revistas revisadas por pares, a menudo con científicos profesionales como coautores. Gran parte de su investigación trata sobre ecología, ciencias atmosféricas y ciencias ambientales. Un sencillo instrumento que desarrolló para medir la capa de ozono le valió el Premio Rolex a la Empresa en 1993. En diciembre de 2008, Discover nombró a Mims como uno de los "50 mejores cerebros en ciencia". [4]
Mims editó The Citizen Scientist , la revista de la Sociedad de Científicos Aficionados , de 2003 a 2010. También se desempeñó como presidente de la Sección de Ciencias Ambientales de la Academia de Ciencias de Texas. Durante 17 años impartió un curso corto sobre electrónica y ciencias atmosféricas en la Universidad de las Naciones , una universidad cristiana no acreditada en Hawaii . [5] Es miembro senior vitalicio del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos . Mims es miembro de las organizaciones pseudocientíficas Sociedad Internacional para la Complejidad, Información y Diseño y Discovery Institute que propagan el creacionismo . [6] [7] También es un negacionista del calentamiento global . [8] [9]
Forrest Mims nació en 1944 en Houston, Texas, hijo de Forrest M. Mims, Jr. (1923–1996) y Ollieve E. (Dunn) Mims (1924–1995). [10] Era el mayor de cinco hermanos, dos niños y tres niñas. El padre de Mims era piloto de la Fuerza Aérea y la familia vivía en bases militares desde Alaska hasta Florida, pero su estado natal era Texas. [11]
Mims se interesó por la ciencia a una edad temprana y construyó una computadora analógica como proyecto de la feria de ciencias de la escuela secundaria en 1960. Mientras memorizaba las palabras del vocabulario de su clase de latín, Mims concibió una computadora que podía traducir veinte palabras de un idioma a otro. La entrada eran seis potenciómetros (resistencias variables), cada uno con un dial con 26 letras. Al ingresar las primeras seis letras de la palabra en los potenciómetros se establece una resistencia eléctrica total. El recuerdo de palabras conocidas era un banco de 20 resistencias recortadoras ajustables con un destornillador. (Más tarde, Mims se refirió a esto como "Memoria de solo lectura programable con destornillador", SPROM). La memoria fue buscada por un interruptor accionado por motor que comparó la resistencia de la palabra de entrada con cada resistencia de memoria. Cuando se encontraba una coincidencia, el motor se detenía y una de las 20 lámparas de salida se encendía. No se trataba de un traductor de idiomas práctico, pero sí un impresionante proyecto de feria de ciencias para principios de los años sesenta. Mims escribió un artículo para la edición de diciembre de 1987 de Modern Electronics describiendo su computadora analógica casera con esquemas y fotografías. [12]
Mims ingresó a la Universidad Texas A&M en el otoño de 1962 para estudiar física. Los cursos de matemáticas lo convencieron de especializarse en artes liberales. Se graduó en 1966, con especialización en gobierno con especialización en inglés e historia. [13]
Mims siguió su afición por la electrónica mientras estaba en A&M. Su bisabuelo era ciego y esto llevó a Mims a crear una ayuda de viaje para ciegos. Este dispositivo era similar al RADAR, excepto que utilizaba el diodo emisor de infrarrojos recientemente desarrollado para enviar intensos pulsos de luz que se reflejaban en los obstáculos. La luz devuelta se convirtió en un tono de audio que aumentó en amplitud a medida que se reducía la distancia a los obstáculos. Los diodos infrarrojos acababan de ser introducidos por Texas Instruments en 1965 y se vendían por 365 dólares cada uno. Mims visitó al Dr. Edwin Bonin de Texas Instruments y le explicó su proyecto. Después de revisar el diseño terminado, el Dr. Bonin le envió a Mims tres diodos emisores de infrarrojos. [11]
Mims organizó la exhibición de su prototipo en la convención anual de la Asociación Médica de Texas celebrada en Austin en abril de 1966. Con su uniforme del Cuerpo de Cadetes de Texas A&M, Mims demostró sus "ojos electrónicos" a los asistentes a la convención. Mims y su dispositivo recibieron amplia cobertura en los periódicos de Texas. El San Antonio Light escribió: "Aunque se especializa en ciencias políticas en A&M, el segundo interés de Mims obviamente es 'la ciencia y la invención de cosas'". [14] Mims continuaría mejorando este dispositivo durante los próximos años. Popular Mechanics describió cómo encajaría el dispositivo en un par de anteojos en agosto de 1972 [15]
Después de graduarse de Texas A&M en 1966, Mims se convirtió en oficial comisionado de la Fuerza Aérea de los EE. UU. y fue asignado a la Base Aérea Tan Son Nhut cerca de Saigón, Vietnam, como oficial de inteligencia a principios de 1967. Mims había estado interesado en los modelos de cohetes desde la escuela secundaria y trajo un suministro de cohetes a Vietnam. Utilizó una pista de carreras de caballos cercana como lugar de lanzamiento para probar sus sistemas de guía de cohetes. Después de que un helicóptero artillado del ejército llegara para comprobar los lanzamientos de cohetes, Mims aprendió a notificar a las autoridades militares antes de lanzar cohetes en la pista de carreras. Un lanzamiento nocturno desde el techo de su edificio de apartamentos provocó una alerta en la base aérea de Tan Son Nhut. [16] Las hazañas con cohetes de Mims fueron reportadas en el periódico militar Stars and Stripes . [17]
Mims probó su ayuda de viaje por infrarrojos en la Escuela para niños y niñas ciegos de Saigón y la historia apareció en muchos periódicos estadounidenses. [18] [19] El coronel David R. Jones del Laboratorio de Armas de la Fuerza Aérea se enteró de los experimentos de Mims en un viaje a Vietnam y organizó la asignación de Mims al Laboratorio en Albuquerque, Nuevo México. El coronel Jones tuvo que hacer arreglos especiales porque Mims no tenía el título de ingeniería requerido. Mims llegó al laboratorio en marzo de 1968 y trabajó en varios proyectos láser. [20]
Mims organizó el Albuquerque Model Rocketry Club para interesar a los estudiantes en los modelos de cohetes. El club pronto tuvo 40 miembros y celebró reuniones en Del Norte High School y la Academia de Albuquerque . [21] En julio de 1969, varios miembros del club asistieron a la Conferencia Southwestern Model Rocket en la Universidad del Este de Nuevo México . George Flynn, editor de la revista Model Rocketry , asistió a la conferencia donde entrevistó a Mims y a algunos de los miembros del club. El presidente del club, el estudiante de secundaria Ford Davis, hizo una presentación sobre un transmisor de radio en miniatura desarrollado por el club que podía transmitir datos desde un modelo de cohete en vuelo. Mims, el asesor principal del club, le contó a Flynn sobre los diversos sensores y equipos de telemetría utilizados por el club. [22] Flynn invitó a Mims a escribir un artículo sobre su "Luz de seguimiento transistorizada para cohetes modelo lanzados de noche" y se publicó en la edición de septiembre de 1969 de Model Rocketry . [23] Mims ganó 93,50 dólares por su primer artículo como escritor profesional y se convirtió en colaborador habitual de Model Rocketry . [24]
Ed Roberts trabajó con Mims en el Laboratorio de Armas y también estaba interesado en la electrónica y los modelos de cohetes. Roberts aumentó su salario en la Fuerza Aérea con una empresa fuera de servicio, Reliance Engineering. Mims, Roberts y otros dos compañeros de trabajo decidieron que podían diseñar y vender kits electrónicos de modelos de cohetes a aficionados. La edición de diciembre de 1969 de Model Rocketry incluía un comunicado de prensa escrito por Mims anunciando que Reliance Engineering había formado una empresa subsidiaria, Micro Instrumentation and Telemetry Systems . [25] Diseñaron y construyeron los módulos de telemetría en sus casas y garajes, pero solo pudieron vender unos pocos cientos de unidades. [26]
La experiencia de Mims en la nueva tecnología de diodos emisores de luz le permitió vender un artículo a la revista Popular Electronics . Su circulación mensual fue de 400.000 lectores en comparación con la circulación de Model Rocketry de 15.000. [27] El artículo de cinco páginas brindaría una descripción general de la física del dispositivo y las aplicaciones típicas; aparecería en la portada de noviembre de 1970. [28] Mims preguntó a los editores si también querían una historia del proyecto y estuvieron de acuerdo. Ed Roberts y Mims desarrollaron un comunicador LED que transmitiría voz mediante un haz de luz infrarroja a un receptor a cientos de metros de distancia. Los lectores pueden comprar un kit de piezas para construir el comunicador LED Opticom de MITS por $15. [29] MITS vendió poco más de cien kits. MITS no ganaba dinero con los kits y los artículos de revista pagaban 400 dólares. Mims había dejado la Fuerza Aérea y quería seguir una carrera como escritor sobre tecnología. Roberts compró la participación de sus socios originales y centró la empresa en el mercado emergente de calculadoras electrónicas. La portada de enero de 1975 de Popular Electronics presentaba la computadora Altair 8800 de Roberts . [30] Roberts le pidió a Mims que escribiera el manual del usuario del Altair 8800 a cambio de un Altair ensamblado, que Mims donó al Museo Nacional de Historia Estadounidense de la Institución Smithsonian junto con muchos documentos MITS originales y su computadora analógica de traducción de idiomas de la escuela secundaria, en 1987. [31] [32]
Mims escribió libros técnicos sobre láseres semiconductores y diodos emisores de luz. [33] Fue coautor de un libro sobre calculadoras electrónicas con su amigo Ed Roberts en 1974. [34]
A Les Solomon, editor técnico de Popular Electronics , le gustaba conocer a los autores de la revista. Cuando estaba de vacaciones en 1970, visitó a Forrest Mims y Ed Roberts en Nuevo México. Solomon les dio consejos sobre la venta de kits de proyectos como el "Opticom LED Communicator", pero Mims estaba realmente interesado en convertirse en escritor a tiempo completo. Solomon le explicó el negocio editorial de revistas y ayudó a Mims a publicar artículos en Popular Electronics . Mims también escribió para otras revistas; "Experimento con un láser de estado sólido de 32 dólares" apareció en la portada de Radio-Electronics de junio de 1972. [35] En octubre de 1975, Mims convenció a Art Salsberg, editor de Popular Electronics , para que le ofreciera una columna mensual, el "Experimenter's Corner". Posteriormente añadió dos columnas adicionales, "Proyecto del mes" y "Desarrollos de estado sólido". Mims escribió para esta revista hasta que dejó de publicarse en abril de 1985. Mientras tanto, Salsberg había iniciado otra revista para aficionados, Modern Electronics ; y Mims escribió una columna mensual y fue editor colaborador. [36]
En la década de 1970, los componentes electrónicos como resistencias, condensadores, transistores e incluso circuitos integrados eran lo suficientemente comunes como para que se pudieran construir proyectos interesantes en casa con herramientas simples. Las tiendas Radio Shack vendían libros que presentaban proyectos que podían construirse utilizando los componentes que se vendían en sus tiendas. En 1972, Mims escribió dos libros de proyectos para aficionados para Radio Shack. [37] [38]
Sus libros podían ser entendidos por aficionados y estaban ilustrados con diagramas esquemáticos dibujados a mano y, finalmente, texto escrito a mano. Este estilo resultó popular y Radio Shack encargó 36 libros entre 1972 y 2003. [39] Su “Understanding Digital Computers” vendió más de 100.000 copias. Los libros escritos a mano vendieron más de 7 millones de copias, el más vendido de los cuales fue “Getting Started in Electronics”, que vendió 1,3 millones de copias y todavía se imprime. En la década de 1990, los componentes se hicieron más pequeños y era difícil ensamblar proyectos electrónicos con herramientas manuales de bajo costo.
El interés por los kits y experimentos electrónicos disminuyó y, en 2003, Radio Shack redujo sus libros de proyectos y componentes. (Aún están disponibles cuatro volúmenes de los 16 minicuadernos para ingenieros de Mims. [40] Mims desarrolló y escribió los manuales para tres kits de laboratorio de Radio Shack: Laboratorio de aprendizaje electrónico, Laboratorio de sensores electrónicos y Estación de monitoreo Sun & Sky.
Mims también escribió artículos para una amplia variedad de revistas técnicas y de interés general y 849 columnas científicas semanales de 1999 a 2016 para Seguin Gazette, [41] muchas de las cuales también fueron publicadas por San Antonio Express-News bajo “The Country Scientist”. ” título [42]
En la década de 1990, comenzó a realizar ciencia seria y comenzó a escribir sobre ciencia atmosférica y sus mediciones de la radiación solar ultravioleta y la capa de ozono de la Tierra con instrumentos caseros que surgieron de una de sus columnas para "The Amateur Scientist" en Scientific American ("How para monitorear la radiación ultravioleta del sol, agosto de 1990). Su hallazgo de una deriva en las recuperaciones de ozono por parte del satélite Nimbus-7 de la NASA le llevó a su primera publicación en la prestigiosa revista Nature (FM Mims III, Satellite Monitoring Error, Nature 361, 505, 1993 [43 ]
Más de veinte de sus artículos científicos se han publicado en las principales revistas revisadas por pares, incluidas Nature, Science, Applied Optics, Geophysical Research Letters, Journal of Geophysical Research, Bulletin of the American M Meteor Society, Photochemistry and Photobiology, EOS y Research Bulletin of la Fundación Americana para Ciegos. Mims fue entrevistado en The Amp Hour en el episodio #171 - Una entrevista con Forrest Mims - Snell Solisequious Scientist, donde habló sobre su carrera, las controversias y su investigación científica [44] También fue entrevistado por La-Tecnologia (Forrest Mims, Radio Shack , Y los cuadernos que lanzaron mil carreras, [45] y escribió “A Citizen Science AMA” para Reddit [46] y Slashdot Q&A. [47]
Debido a sus visitas anuales al Observatorio Mauna Loa de Hawái desde 1992 para calibrar sus instrumentos atmosféricos, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica asignó a Mims la tarea de escribir "Observatorio Mauna Loa de Hawái: Cincuenta años de monitoreo de la atmósfera". El libro de 480 páginas con 100 láminas en color fue publicado por University of Hawaii Press en 2012. [48]
Entre los libros recientes de Mims se encuentra “Environmental Science: An Explorer's Guide”, un libro de 600 páginas con cientos de ilustraciones publicado por Intelligent Education (2018). El libro está dividido en cinco unidades: Aire, Tierra, Fuego, Espacio y Agua. Cada unidad concluye con informes de campo que detallan las experiencias científicas de primera mano de Mims. Mims también ha escrito "Make: Forrest Mims' Science Experiments", un libro de 212 páginas publicado por Makermedia (2016) que incluye 30 de las columnas científicas de Mims en la revista Make.
El generador de tonos escalonados [49] es un circuito que utiliza un IC de temporizador dual 556. Los controles son dos potenciómetros . Mims tituló el circuito "Sintetizador de sonido" en 1982 [50] y luego lo llamó "Generador de tonos escalonados". El circuito crea sonidos similares a los de un violín punteado. [49] Los experimentadores de música electrónica comenzaron a explorar este circuito y, debido a la similitud de los sonidos que produce con el Atari 2600 , un miembro del equipo del productor de circuitos de sonido 'máquinas kausticas' acuñó el nombre Atari Punk Console . [51]
En mayo de 1988, Mims escribió a Scientific American proponiéndole hacerse cargo de la columna The Amateur Scientist, que necesitaba un nuevo editor. La revista llevó a Mims a Nueva York para discutir los detalles, pero el editor lo pensó mejor después de enterarse de que Mims era un cristiano practicante que rechazaba la evolución darwiniana y el aborto. [52] [53]
La revista Harper's (Paul Tough, marzo de 1991, págs. 28-32) publicó una transcripción de una grabación del editor de la revista del 4 de octubre de 1989 realizada por Mims con el consejo de su abogado explicando por qué planeaba rescindir la asignación de Mims a "The Amateur". Científico." El editor afirmó: "No hay duda de que, por sus propios méritos, las columnas son fabulosas. Si no las haces para nosotros, deberías hacerlo para alguien, porque son geniales... Lo que has escrito es "De primera clase. Eso simplemente no es un problema. Es la pesadilla de relaciones públicas lo que me mantiene despierto". La revista acordó publicar sólo las tres columnas que le pidieron que escribiera Mims. [54] [55] [56]
Según The Washington Post [57] después de que Mims apeló a la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia , Sheldon Krimsky, presidente del Comité de Libertad y Responsabilidad Científica de la AAAS, respondió en una carta que: "... Mims—e indirectamente Científico American—se le dijo que 'incluso si una persona tiene creencias de origen religioso que entran en conflicto con puntos de vista comúnmente sostenidos en la comunidad científica, esas creencias no deberían influir en las decisiones sobre la publicación de artículos científicos a menos que las creencias se reflejen en los artículos'". La ACLU de Texas se ofreció a aceptar el caso de Mims, pero él se negó. [58] Mientras tanto, el asunto recibió amplia publicidad en publicaciones importantes como el New York Times. [59]
En 2006, Mims expresó su preocupación por una conferencia del científico Eric Pianka del 3 de marzo de 2006 . La conferencia se llevó a cabo en la 109ª Reunión Anual de la Academia de Ciencias de Texas y fue organizada por la Universidad Lamar en Beaumont, Texas. Mims alegó que Pianka abogó por el genocidio con un virus del Ébola genéticamente mejorado con el objetivo de exterminar hasta el 90% de la población humana. Pianka ha declarado que Mims sacó sus declaraciones fuera de contexto y que Pianka estaba explicando lo que sucedería basándose únicamente en principios biológicos si continúan las tendencias actuales de la población humana, y que de ninguna manera estaba defendiendo el genocidio. [60] [ se necesita verificación ]
El interés de Mims por los LED comenzó en 1962, cuando estaba experimentando con dispositivos fotosensibles y descubrió el efecto inverso. En la sección "Backscatter" de una edición en línea de The Citizen Scientist, Mims mismo describe esto: [61]
Mientras estaba en el último año de secundaria en 1962, se me ocurrió por primera vez la idea de que los sensores de luz deberían poder funcionar como detectores de luz. [sic] Así que conecté la bobina de encendido de un automóvil a un fotorresistor de sulfuro de cadmio, encendí la energía y observé destellos brillantes. de luz verde emitida por el semiconductor. Los destellos verdes eran claramente diferentes de los destellos amarillos de un arco eléctrico.
Mims también continuó sus investigaciones sobre el uso dual de los LED mientras estaba en la universidad:
Mientras estudiaba gobierno (mi especialidad) en la universidad, descubrí que ciertos fotodiodos de silicio pueden emitir radiación infrarroja cercana que puede ser detectada por fotodiodos similares. Logré enviar tonos modulados entre dichos fotodiodos. En 1971 demostré la capacidad de muchos LED para detectar luz mientras experimentaba con un sistema de comunicación de fibra óptica. Al colocar un solo LED en cada extremo de la fibra, fue posible enviar señales en ambos sentidos a través de la fibra con un solo dispositivo semiconductor de doble propósito en cada extremo de la fibra.
En 1980, Mims demostró el concepto de doble uso de los LED mediante la construcción de un circuito de comunicación de voz LED bidireccional que permitía a dos personas transmitir la voz ópticamente a través del aire y también a través de una sección de fibra óptica de 100 metros. Esta demostración se realizó en 1325 L Street en Washington DC, el mismo sitio donde Alexander Graham Bell inventó las comunicaciones por ondas de luz 100 años antes. En la demostración, que fue patrocinada por la National Geographic Society, estuvieron presentes representantes de National Geographic, la Institución Smithsonian y los Laboratorios Bell. Bell demostró por primera vez su fotófono [62] el 3 de junio de 1880.
Además de utilizar el modo dual de LED para la comunicación, Mims decidió utilizar el uso dual de LED para realizar mediciones de propiedades específicas de la atmósfera. En un artículo publicado en Applied Optics (1992), titulado “Fotómetro solar con diodos emisores de luz como fotodiodos espectralmente selectivos”, [63] Mims describe cómo los LED pueden funcionar como detectores de luz. En 2002, Mims siguió con otro artículo sobre fotómetro solar LED, “Un fotómetro solar LED estable y económico para medir la columna de vapor de agua sobre el sur de Texas de 1990 a 2001”. [64]
Además de sus numerosos libros sobre electrónica escritos para Radio Shack , [65] Mims desarrolló varios kits de electrónica para ellos. Un kit en particular hizo uso del "Efecto Mims" de los LED, utilizando 4 LED que actúan como sensores de luz de banda estrecha para realizar análisis atmosféricos. Apodado Sun & Sky Monitoring Station , [66] [67] este kit, del cual se vendieron 12.000 unidades, permitió al usuario realizar mediciones científicas sofisticadas, incluida la medición de la cantidad de luz solar, la neblina atmosférica, el vapor de agua atmosférico y la cantidad de PAR. (Radiación Fotosintética), y la ET (Constante Extraterrestre). Radio Shack ya no ofrece la estación de monitoreo Sun & Sky.
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Durante más de treinta años, Mims ha realizado mediciones atmosféricas precisas y detalladas. Estos incluyen la medición de la capa de ozono, la neblina (profundidad óptica del aerosol) y el vapor de agua total de la columna.
El proyecto comenzó en mayo de 1988, cuando Mims comenzó a experimentar realizando mediciones de UV-B utilizando equipos caseros. En 1989, Mims diseñó y construyó el primer espectrómetro portátil de ozono total (TOPS) para monitorear el ozono e instrumentos para medir la neblina y el vapor de agua. El primer instrumento de ozono TOPS (Total Ozone Portable Spectrometer) obtuvo el Premio Rolex en 1993. [68] [69]
El 4 de febrero de 1990, estos instrumentos se utilizaron por primera vez al mediodía solar para medir la capa de ozono, la neblina (profundidad óptica del aerosol) y el vapor de agua total de la columna. La fotografía de la izquierda de Minnie, la esposa de Mim, fue tomada el 4 de febrero de 2016, la fecha del 26º aniversario.
Los distintos fotómetros solares, radiómetros y cámaras que se encuentran sobre la mesa se utilizan todos los días al mediodía solar, cuando el sol no está bloqueado por las nubes. Consulte Wikimedia y www.forrestmims.org para obtener gráficos de 25 años de ozono total, vapor de agua total y profundidad óptica (neblina). El fotómetro solar LED original de Mims (puesto en servicio durante el otoño de 1989) está en su mano izquierda. En su mano derecha tiene dos Microtops II. Uno está entre los primeros (1997) y el otro es el único MicroTOPS II con LED's como fotodetectores.
El primer fotómetro solar LED de Mim todavía está en uso (se lo muestra sosteniéndolo en la foto del 26 aniversario arriba). Tiene dos LED que actúan como sensores de banda estrecha, uno a 830 nm y otro a 940 nm (IR cercano). El LED de 830 nm es para profundidad óptica. La relación de las fotocorrientes de los LED de 830 nm y 940 nm proporciona vapor de agua total. [70]
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El gráfico de la derecha muestra el ozono total medido desde 1990 hasta 2016.
Ozono total (unidades Dobson) medido al mediodía solar en el Observatorio Geronimo Creek desde el 4 de febrero de 1990. Las mediciones se realizaron sólo cuando el sol está abierto y libre de nubes. Mims ha comparado sus mediciones con Dobson 76 y Brewers 009 y 119 en el Observatorio Mauna Loa cada año desde 1992.
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Además de medir el ozono total, Mims ha medido la profundidad óptica del aerosol (AOD) a 830 nm con su instrumento original desde 1990. El gráfico de la izquierda muestra los datos.
Mediciones realizadas al mediodía solar o cerca de él, cuando el sol no está obstruido por nubes. Los picos indican humo, polvo y smog. Cada verano se miden los episodios de polvo del Sahara.
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El gráfico de la derecha muestra el vapor de agua total de la columna medido desde 1990. El vapor de agua total de la columna se mide a 940 nm y 830 nm (longitud de onda de referencia) utilizando el mismo fotómetro solar utilizado por primera vez el 4 de febrero de 1990.
La relación entre estas dos longitudes de onda proporciona el vapor de agua total. La tendencia es ligeramente a la baja (aprox. -1,5 mm/década). Calibración: datos GPS NOAA de Galveston, TX y el Observatorio Mauna Loa, HI. Las mediciones se realizan al mediodía solar o cerca de él, cuando las nubes no están delante del sol.
El vapor de agua es el gas clave en el calentamiento global. El pico de 1997-98 en los datos de Mims ocurrió durante un episodio importante de El Niño. No se produjo ningún pico de este tipo durante El Niño de 2015-16. La forma general de los datos se asemeja al gráfico de vapor de agua global del estudio NVAP en curso de la NASA.
Además de las mediciones de Mims en su estado natal de Texas, realizó mediciones atmosféricas en Brasil durante dos campañas de tres semanas para el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA. En agosto de 1995, Mims dirigió un equipo de dos personas para medir la capa de ozono durante la campaña SCAR-B en Cuiabá, en el centro de Brasil, desde que el instrumento de ozono a bordo del satélite Nimbus-7 había dejado de funcionar. [71] [72] [73]
En agosto de 1997, Mims dirigió un equipo de dos personas que midió la capa de ozono, la profundidad óptica del humo, los rayos UV-B y el vapor de agua cerca de Alta Floresta en la Amazonia. [74] [75] [76] [77]
Durante el otoño de 1996, el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA asignó a Mims para volar en cualquier momento a una serie de siete grandes incendios forestales en Utah, California, Wyoming y Montana. Un científico del GSFC había descubierto que un nuevo instrumento satelital de ozono también podía detectar humo, y a Mims se le asignó la tarea de medir el ozono total y la profundidad óptica del humo durante los pasos elevados de los satélites. [78]
En 2022, el Boletín de la Sociedad Meteorológica Estadounidense publicó el artículo de 30 años de Mim sobre climatología: "Una climatología de 30 años (1990-2020) de profundidad óptica de aerosoles y vapor de agua total en columna y ozono sobre Texas". [79] Esta serie de tiempo excede ahora una serie de mediciones similares en Table Mountain, California, realizadas por el Observatorio Astrofísico del Instituto Smithsonian (1926-1957).
La última investigación de Mims implica la medición de la altitud de las capas de aerosoles en la atmósfera utilizando un nuevo tipo de fotómetro crepuscular. [80]
Un fotómetro crepuscular es un fotómetro altamente sensible que apunta al cielo cenital hasta una hora después del atardecer o antes del amanecer. Cuando el sol se pone por la tarde, el borde de la sombra de la Tierra sobre un punto fijo se eleva sobre nosotros. (Lo contrario ocurre antes del amanecer.) Las partículas en la atmósfera iluminada por el sol justo encima de la sombra de la Tierra dispersan la luz solar hacia la superficie, donde puede ser detectada por un fotómetro crepuscular. Se puede calcular la elevación de estas partículas. [81]
La fotometría crepuscular tradicionalmente utiliza un telescopio apuntado hacia el cenit que enfoca la luz crepuscular muy tenue en un fotodiodo o tubo fotomultiplicador conectado a un amplificador de múltiples etapas. El diseño de Mims es único porque emplea un LED ordinario como detector crepuscular y no utiliza ópticas externas más allá de la lente epoxi en la que está encapsulado el chip LED. [82]
En lugar de un amplificador de múltiples etapas, utiliza un único amplificador operacional con una resistencia de retroalimentación de 10 a 20 gigaohmios para proporcionar una ganancia de 10 a 20 mil millones. [83] Desde 2013, Mims ha utilizado varios fotómetros crepusculares LED para detectar capas de humo y polvo en la troposfera y aerosoles volcánicos en la estratosfera. El dióxido de azufre de la erupción volcánica de Raikoke del 21 al 23 de junio de 2019 alcanzó la estratosfera y cubrió gran parte del hemisferio norte con un velo de aerosoles de ácido sulfúrico. La fotometría crepuscular de Mims del centro de Texas y las mediciones lidar de Hawaii indicaron que la elevación de la porción más densa del velo alcanzó los 25 km y normalmente era de 16 a 20 km. [84]
Forrest Mims ha participado en la formación de un equipo centrado en la ciencia en sus tres hijos. Su hija Sarah utilizó muestras de humo y esporas sostenidas por cometas para mantener la colección alejada del suelo y el aire locales mientras verificaba el acondicionamiento remoto del viento. Forrest había participado en la instalación de un puesto en el suelo para tomar muestras de los vientos, pero Sarah quería eliminar las influencias locales del aire y la tierra. [85]
Puede que no haya ningún científico aficionado más prolífico que Forrest M. Mims III, de 64 años, del centro sur de Texas.
{{cite web}}: Mantenimiento CS1: bot: estado de la URL original desconocido ( enlace )Forrest M. Mims III. Científico ciudadano, Sociedad de científicos aficionados, 11 de marzo de 2005Lista de libros, folletos y manuales de Forrest Mims.