Solare und terrestrische Strahlungswechselwirkung zwischen ... - AWI

Höhe
1000 m
500 m
0
T luft
T wasser
Trad
horizontale
Flugabschnitte.
10˚C 15˚C 20˚C
Temperatur
Abbildung 4.8: Strahlungstemperaturpro l der Ausstrahlung Trad uber der Ostsee. Zum Vergleich
sind auch die Wassertemperatur Twasser und die Lufttemperatur Tluft abgebildet. Der
Auf- und Abstieg des Flugzeuges fuhrt zur ubereinstimmend berechneten Strahlungs u dichte.
Auch wenn die Instrumente langere Zeit in einem Niveau verbleiben, weist die berechnete
Strahlungstemperatur keinen Trend auf. Im tiefsten Flugniveau wird in guter Naherung die
Ober achentemperatur vom Wasser gemessen.
4.3.3 Bestimmung der Trägheit der Kuppeltemperatur des Pyrgeometers
Brogniez et al. [1986] haben eine Zeitkonstante t für die Domtemperatur eingeführt, mit
der Inhomogenitäten der Kuppeltemperatur korrigiert werden. Mit Hilfe von Sägezahnprofilen
durch Inversionen wurde von uns die Zeitverschiebung t bestimmt, indem jeweils
die Profile der Aufstiege mit denen der Abstiege in Deckung gebracht werden. In der Abbildung
4.9 sind die gemittelten Strahlungsflußdichten der Abstiege durch eine durchgezogene
Linie und die der Aufstiege durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Die schwarzen Linien
zeigen die mit der Zeitdifferenz t = 7 s berechneten Flußdichten, während die grauen
Linien (Standardkalibration) keine Zeitdifferenz berücksichtigen. Die Inversion ist der eingezeichneten
Temperaturstrahlung T 4 Luft der Luft zu entnehmen. Unterhalb der Inversion,
die bei ca. 300 m beginnt, liegt eine 250 m mächtige Wolkenschicht. Die Gegenstrahlung
nimmt aufgrund der erhöhten optischen Dicke innerhalb der Wolke nach unten zu. Sie
erreicht innerhalb von 100 m die Schwarzkörperstrahlung der Atmosphäre ( T 4
luft, feine
Linie). Der Versatz zwischen der Standardkalibration und der erweiterten Kalibration ist
eine Folge der fehlerhaften Temperaturkennlinien (s. Abschnitt 4.3.1). Die erweiterte Kalibration
ist in der Lage, nahezu identische Profile der Strahlungsflußdichte für Auf- und
Abstiege zu ermitteln; die Standardkalibration weist dagegen deutliche Unterschiede auf.
Die Zeitkonstante ist für unterschiedliche Meßprofile etwa t = 7 s. Dieser Wert ist aber
wesentlich geringer als die von Brogniez et al. [1986] gefundene Konstante von t = 30 s.
Im Gegensatz zur Methode von Brogniez et al. [1986], werden die Kalibrationskoeffizienten
nach unserer Methode während unterschiedlicher Flugabschnitte nicht rekalibriert.