"Broken Cloud Effect" aus Beobachtung und Modell.

Jahnke, Inger (2008) "Broken Cloud Effect" aus Beobachtung und Modell. (Diploma thesis), Christian-Albrechts-Universität, Kiel, Germany, 77 pp.

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Abstract

In dieser Arbeit wurden die Ausmaße des “Broken Cloud Effects” in verschiedenen Regionen der Erde und in einem Strahlungstransportmodell untersucht. Der “Broken Cloud
Effect” beschreibt die Tatsache, dass bei durchbrochener Bewölkung mehr kurzwellige Strahlung am Erdboden ankommen kann, als dies bei wolkenfreiem Himmel der Fall wäre.
Dabei konnten auf Sylt absolute Strahlungserhöhungen von bis zu 537W/m2 festgestellt werden. Die vom Pyranometer gemessene Strahlung war also um 537 W/m2 höher als die bei wolkenfreiem Himmel zu erwartende Einstrahlung, was einen Rekord der dort gemessenen Strahlungserhöhungen darstellt.
Die Betrachtungen der prozentualen Strahlungserhöhungen, also die gemessene kurzwellige Strahlung am Boden in Prozent der theoretisch bei wolkenfreiem Himmel einfallenden
kurzwelligen Strahlung, ergaben über Wasser Strahlungserhöhungen von bis zu 50%, über Land mit Vegetation Erhöhungen von bis zu 70% und über Schnee Erhöhungen bis zu 90%. Ein großer Einfluss der Bodenalbedo auf die Größe der Strahlungserhöhungen wurde festgestellt. Des Weiteren wurde untersucht, in welchem Maße der Broken Cloud Effect auch in einem Strahlungstransportmodell auftritt. Hierzu wurde das Monte Carlo Strahlungstransportmodell GRIMALDI (Scheirer und Macke (2001)) verwendet. Es basiert auf der Monte Carlo Methode.
Die eingehenden 3 dimensionalen Wolkenfelder entstammen dem nichthydrostatischen atmosphärischen Modell GESIMA sowie dem statistischen Wolkenmodell CLABAUTAIR.
Zudem wurde jeweils der unbewölkte Fall simuliert, um die Strahlungserhöhungen relativ zum unbewölkten Fall berechnen zu können. Im Modell wurde ebenfalls die Abhängigkeit von der Bodenalbedo deutlich. Die aus der Modellwolke ermittelten Strahlungserhöhungen sind allerdings zum Teil wesentlich höher als die in der Realität auftretenden.
Außerdem wurde festgestellt, dass die Strahlungserhöhungen im ultravioletten Bereich der solaren Strahlung von den Erhöhungen im sichtbaren und infraroten Bereich stark abweichen können und es sogar vorkommt, dass die Einstrahlung im Vergleich zum wolkenfreien Fall in dem einen Spektralbereich erhöht und in einem anderen verringert ist

Document Type: Thesis (Diploma thesis)
Thesis Advisor: Macke, Andreas
Research affiliation: OceanRep > GEOMAR > FB1 Ocean Circulation and Climate Dynamics > FB1-ME Maritime Meteorology
Refereed: No
Date Deposited: 03 Dec 2008 16:52
Last Modified: 06 Jul 2012 15:12
URI: http://oceanrep.geomar.de/id/eprint/5919

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