Bubelach, Birgit (1990) Herleitung einer Beziehung zwischen Wolken und der Feuchteverteilung. (Diploma thesis), Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Kiel, 133 pp.

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Abstract

Im Bereich des Nordatlantiks stehen für die numerische Analyse und Prognose nur äußerst lückenhafte Informationen über die Feuchteverteilung zur Verfügung. Durch die Nutzung von Satellitenbildinformationen wird eine Erhöhung der Datendichte angestrebt. Voraussetzung hierfür ist eine direkte Beziehung zwischen den Wolken und dem vertikalen Feuchteprofil. Die Herleitung eines solchen Zusammenhanges ist Ziel dieser Arbeit. Für die Untersuchungen werden die Wolkenbeobachtungen und die Empirischen Orthogonalfunktionen (EOFs) der spezifischen und der relativen Feuchte verwendet. Die letzteren werden aus den Radiosondenaufstiegen der Wetterschiffe C,L und R vom April bis Oktober 1979 berechnet. Die Meldungen der Wetterschiffe werden zusammen betrachtet. Die Wolken werden entsprechend ihrer Entstehung in Konvektions- und Stratuswolken unterteilt. Bei den Untersuchungen kann lediglich eine signifikante Beziehung zwischen dem ersten zeitabhängigen Koeffizienten der spezifischen Feuchte und den beiden Wolkengruppen festgestellt werden. Durch Konvektion entstandene Wolken sind im Mittel mit einem negativen ersten zeitabhängigen Koeffizienten kombiniert, während Stratusformen mit einem positiven verbunden sind. Die Zusammenhänge sind jedoch durch eine starke Streuung um die jeweiligen Mittelwerte gekennzeichnet. Werden die Wetterschiffe getrennt betrachtet, läßt sich bei den Schiffen C und L zusätzlich eine signifikante Beziehung zwischen den Konvektionswolken und dem dritten Koeffizienten herleiten. Der dritte zeitabhängige Koeffizient ist im Mittel negativ. Auch er ist mit einer starken Streuung behaftet. Insgesamt kann festgehalten werden, daß das Profil der spezifischen Feuchte für Konvektionswolken einen signifikant trockeneren Verlauf als für Stratustypen aufweist. Die Untersuchungen mit dem EOF-analysierten Profil der relativen Feuchte zeigen ebenfalls eine signifikante Beziehung zwischen dem ersten zeitabhängigen Koeffizienten und den beiden Wolkengruppen. Dabei handelt es sich um die gleiche Kombination wie bei der spezifischen Feuchte. Die statistische Aussagekraft aller Ergebnisse ist bedingt durch den zu geringen Umfang des Datenensemble eingeschränkt. Anhand einer Häufigkeitsverteilung der relativen Feuchte für Konvektions- und Stratuswolken wird gezeigt, daß Standardprofile, wie sie vom DWD operationell angewendet werden, zu Problemen sowohl mit der Eindeutigkeit der Feuchtewerte als auch mit der Repräsentanz für reale Verhältnisse führen.

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