Füg, Carsten (1993) Methoden zur Grenzschichtwasserdampfbestimmung aus Satellitendaten. (Diploma thesis), Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Kiel, Germany, 96 pp.

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Abstract

Die Wechselwirkungen zwischen Ozean und Atmosphare werden wesentlich von den Verdunstungsraten über dem Ozean bestimmt. Diese Verdunstungsraten können abgeleitet werden, wenn der Wasserdampfgehalt in der Grenzschicht unterhalb von etwa 850 hPa mit guter Genauigkeit bekannt ist. Eine detaillierte Kenntnis des Grenzschichtwasserdampfgehaltes von 1.2 kg/m2 kann auBerdem zu einer Verbesserung der semistatistischen Feuchteprofilierung nach Wagner et al. (1990) beitragen. Es werden zwei Methoden darauf untersucht, ob mit ihnen eine Bestimmung des Grenzschichtwasserdampfgehaltes genauer als bisher und damit eine Verbesserung der semistatistischen Feuchtprofilierung möglich ist. Eine untersuchte Methode (Methode nach Rosenkranz) bestimmt den Grenzschichtwasserdampfgehalt unter Verwendung eines T(W)Profils und einer Temperaturbestimmung in 850 hPa. Es werden T850-Algorithmen entwickelt, indem die aus ca. 1300 Radiosondenaufstiegen ermittelte Temperatur in 850 hPa mit Helligkeitstemperaturen in Beziehung gesetzt wird, die für die künftigen AMSU-Frequenzen, zwischen 23.8 GHz und 190 Ghz, mit einem Strahlungstransportmodell berechnet wurden. Die Genauigkeit von W850, die mit dieser Methode erreicht wird, liegt zwischen 1.5 kg/m2 (für niedrige Gesamtwasserdampfgehalte) und 4 kg/m2 (für mittlere und hohe Gesamtwasserdampfgehalte). Eine Verbesserung der Feuchteprofilierung nach Wagner et al. (1990) ist damit nur bei Gesamtwasserdampfgehalten unterhalb van 15 kg/m2 möglich. Es werden, als zweite Methode, Grenzschichtwasserdampfgehaltsalgorithmen abgeleitet, indem der aus Temperatur- und Feuchteprofil des gleichen Datensatzes ermittelte Wasserdampfgehalt unterhalb van 850 hPa ebenfalls mit den Helligkeitstemperaturen in Beziehung gesetzt wird. Die Genauigkeit dieser direkten Bestimmung van W850 liegt mit 1.1 kg/m2 (wolkenlos) und 1.5 kg/m2 (Bewölkung, Bodenwind) unterhalb der Genauigkeit, die bisher erreicht wurde. Damit ist eine Verbesserung der Feuchteprofilierung nach Wagner et al. ( 1990) möglich, wobei eine Anwendung der W850-Algorithmen auf tatsächlich gemessene Helligkeitstemperaturen noch aussteht.

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