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110 8. Neutrosphärische Refraktion
Abbildung 8-6: Temperatur- und Druckverlauf der ICAO- Standardatmosphäre
Abbildung 8-7: Unterschiede zwischen ellipsoidischer Höhe h und geopotentieller Höhe H *
Aus leicht ersichtlichen Gründen kann die Standardatmosphäre nicht allen tatsächlich herrschenden, lokalen teilweise
stark variierenden Bedingungen innerhalb der Erdatmosphäre genügen. Dies ist v.a. der Fall, wenn meteorologische
Bedingungen herrschen, die den der Standardatmosphäre zu Grunde liegenden Annahmen widersprechen (z.B. Inversion).
Nach BERG (1948) kann die Standardatmosphäre der unteren Atmosphärenbereiche bis ca. 50 km alternativ in Abhängigkeit
von Temperatur, Druck und relativer Feuchte sowie von der Bezugshöhe h0 [m] durch
T =
p =
rh =
p
0
T0
− 0.
0065(
h − h0
)
( 1−
0.
0000226(
h − h ) )
rh e
−0.
0006396
0
( h−h
)
0
0
5.
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(8-21)
ausgedrückt werden. Gleichung (8-21) gilt sowohl für Temperaturen in der Einheit Kelvin als auch in [° C]. Dabei wird
für die Temperatur ein negativer linearer Temperaturgradient von 6.5 K/km, für den atmosphärischen Druck eine
exponentielle Abnahmefunktion und für die Abnahme der relativen Luftfeuchte mit der Höhe eine e-Funktion angesetzt.
Dieses bei Vorgabe von T0, p0, rh0 und h0 lediglich von der Stationshöhe h abhängige Modell ist auch in der im Rahmen
der vorliegenden Arbeit verwendeten wissenschaftlichen Auswertesoftware Berner GPS-Software (HUGENTOBLER ET
AL. 2001b) realisiert. Gleichung (8-21) wird in Abhängigkeit von der ellipsoidischen Höhe angegeben, um die i.d.R. im
Rahmen von GPS-Auswertungen angewendete Strategie der Verwendung von geometrisch definierten Höhen als
Eingangsgrößen in Standardatmosphärengleichungen zu betonen. Als Eingangsgrößen für Gleichung (8-21) im Bereich
der Antarktischen Halbinsel werden
• p0 = 1000 hPa,
• T0 = 0° C,
• rh0 = 70 % und
• h0 = 0 km