Schewski, Mario (2006) Photonenweglängen in konvektiver Bewölkung unter Berücksichtigung der räumlichen Wolkeninhomogenität. (PhD/ Doctoral thesis), Christian-Albrechts-Universität, Kiel, Kiel, Germany, 118 pp.

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Abstract

Die vorliegende Arbeit untersucht, inwieweit die Photonenweglängenverteilung der durch Wolken transmittierten solaren Strahlung Informationen über die Wolkeneigenschaften enthält und sich damit zur Wolkenfernerkundung eignet. Hierzu wurden Photonenweglängen (PPL) mit dem rückwärts rechnenden Monte-Carlo-Strahlungstransportmodell MC-UNIK-BW für dreidimensional inhomogene Wolkenfelder aus hydrodynamischen Modellläufen des mesoskaligen Atmosphärenmodells GESIMA simuliert. Die stärkste Korrelation der mittleren PPL mit den 13 untersuchten Wolkeneigenschaften liegt für die optische Dicke der Wolken vor. Relativ unabhängig von dieser Beziehung zeigt sich die Verbindung der PPL zur internen Wolkeninhomogenität. Der Einfluss der Inhomogenität zeigte sich auch in dem Vergleich zwischen einer gemessenen und einer modellierten PPL. Des Weiteren stellt sich heraus, dass ein existierender Zusammenhang zwischen der PPL und den Wolkeneigenschaften für einen größeren horizontalen Bereich der Wolken Gültigkeit behält. Durch die Aufspaltung des Datensatzes an PPL-Simulationen in unterschiedliche Messsituationen ergaben sich neue Korrelationen mit zum Teil deutlichen Verbesserungen der Korrelationen im Vergleich zum gesamten Datensatz. Daneben wurde auch der Einfluss der Gasabsorption auf die resultierende PPL und die Änderung der PPL mit der Variation des Messortes in einem Wolkenfeld untersucht.

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