Jürgensen, Astrid (1984) Bestimmung des Wasserdampfgehaltes der Atmosphäre über dem Ozean aus Satellitendaten. (Diploma thesis), Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Kiel, Germany, 76 pp.

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Abstract

Der Gesamtgehalt des Wasserdampfes in der Atmosphäre wird aus der vom AVHRR-2 Radiometer des NOAA 7 Satelliten in zwei Spektralbereichen gemessenen Infrarotstrahlung bestimmt. Dabei wird das unterschiedliche Absorptionsverhalten des Wasserdampfes im Bereich von 10 - 13 µrn genutzt. Ein Strahlungsübertragungsmodell simuliert dazu für eine nichtstreuende, wolkenfreie Atmosphäre u. a. die Strahlungstemperatur an ihrem Oberrand, wobei die spektrale Empfindlichkeit der AVHRR-2 Kanäle im terrestrischen Infrarot berücksichtigt wird. In die Modellrechnungen gehen 31 Radiosondenaufstiege und drei Standardatmosphären ein. Der gesamte Wasserdampfgehalt ergibt sich als lineare Beziehung der Differenz der Strahlungstemperaturen der Infrarotkanäle bei 10.8 und 12 µm. Es wird gleichzeitig ein Algorithmus zur Bestimmung der Ozeanoberflächentemperatur vorgestellt. Die an den Satellitenregistrierungen als Differenz zur Oberflächentemperatur anzubringende Temperaturkorrektur ist linear vom Gesamtgehalt atmosphärischer Absorber abhängig. Das Fernerkundungsverfahren ist nur in unbewölkten Gebieten über dem Ozean anwendbar und muß daher bewölkte Gebiete erkennen und ausschließen. Dazu wird für den zur Verfügung stehenden Tagüberlauf des Satelliten der Radiometerkanal bei 3.7 µm verwendet, der ein zusammengesetztes Signal aus dem solaren und infraroten Bereich des elektromagnetischen Spektrums empfängt. Der Fehler in der Temperaturregistrierung des Satellitenradiometers wird durch Mittelung der Daten minimiert. Der gesamte Wasserdampfgehalt läßt sich dann mit einer Genauigkeit von 6 -2 0.5 g cm bestimmen.

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