Solare und terrestrische Strahlungswechselwirkung zwischen ... - AWI

Die Wirkung der unterschiedlichen approximativen Parametrisierungen in Strahlungstransport-Konzepten
auf die Flußdichteberechnung wird im 3. Kapitel diskutiert. Es wird dargestellt,
daß strahlungsrelevante Parameter in Zwei-Strom-Konzepten – gegenüber bisherigen
Ansätzen – als Funktion der Flüssigwassersäule parametrisiert werden müssen. Weiterhin
werden Methoden begründet, um Modellergebnisse in Übereinstimmung mit Messungen
der Strahlungsflußdichte zu bringen. Dabei wird speziell dem Gesichtspunkt horizontaler
Inhomogenität Rechnung getragen.
Im Kapitel 4 wird auf die Datenbehandlung und der Datenqualität von hemisphärischen
Strahlungssensoren eingegangen. Dabei stehen die Besonderheiten der Meßumgebung
Flugzeug im Vordergrund. Da bisher keine gute theoretische Begründung für die flugzeuggetragene
Flußdichtemessung existierte, wird diese dem Kapitel vorangestellt. Um die
benötigte Genauigkeit der Meßwerte zu erreichen, wurden spezielle Meß- und Auswertungsverfahren
entwickelt. Besonders zu nennen ist die Aufspaltung der Globalstrahlung in
Kapitel 2
Kapitel 3
Grundlagen der Strahlungsübertragung.
Ableitung optischer Eigenschaften von Wolken.
Exakte und approximative Lösung der
Strahlungsübertragungsgleichung.
Bedeutung gängiger Näherungen für den
Strahlungstransport.
Berücksichtigung horizontaler Inhomogenitäten
von Wolken in Strahlungstransportmodellen.
Kapitel 6
Auswahl von drei verschiedenen
Zwei-Strom-Modellen.
Kapitel 4
Kapitel 5
Optimierung dieser drei Zwei-Strom-Modelle
durch Anpassung der Ergebnisse an das
lineare empirische Flußdichtemodell. Eines
dieser Modelle erweist sich zur Anpassung
als besonders geeignet.
Daraus folgt ein Zwei-Strom-Modell mit
optimierten Parametrisierungen.
Kapitel 7
Ergebnis:
Das optimale Zwei-Strom-Modell setzt sich
aus den folgenden Parametrisierungen
zusammen:
Datenbehandlung und Datenqualität von
flugzeugmontierten Strahlungssensoren.
Einfluß der Strahlung in bewölkter
Atmosphäre.
Ableitung eines linearen empirischen
Flußdichtemodells, das die Meßdaten
reproduziert.
1) δ-Eddington-Approximation
2) Optische Eigenschaften als Funktion des
Flüssigwassergehaltes und der Tropfengröße
3) Rückstreufunktion für erstmals gestreute
Strahlung parametrisiert durch analytische
Näherung der Henyey-Greenstein-Funktion
4) Der Diffusivitätsfaktor ist abhängig von der
Flüssigwassersäule
Die gute Übereinstimmung
zwischen den Ergebnissen
des optimalen Modells mit
den Flußdichteprofilen
bestätigt diese Vorgehensweise.
Direkter Vergleich des
optimalen Zwei-Strom-
Modells mit Meßdaten.
Abbildung 1.1: Schaubild zum Uberblick uber die Arbeit.