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8.3 Berechnung des Brechungsindexes in der Neutrosphäre 127
(1994) gegebenen Modells gegenüber Ruegerbest sind deutlich geringer (Maximum: 1.0); bei weitem jedoch nicht so
gering wie bei den Modellen von Smith und Weintraub oder Thayer, die im Gegensatz zu diesem Modell für den
Feuchtanteil teilweise größere Werte für die Brechungszahl liefern als das Vergleichsmodell von RUEGER (2002). Somit
ist von der Verwendung der Modelle von ESSEN UND FROOME (1951) sowie von BEVIS ET AL. (1994) abzusehen, wenn
im Bearbeitungszeitraum im Bereich der Antarktischen Halbinsel das Verhalten der Brechungszahl bezogen auf
Meeresniveau berechnet werden soll.
Setzt man die o.g. potenziellen Modellfehler in Relation zu Fehlern, die aus einer limitierten Auflösung und Genauigkeit
der Erfassung meteorologischer Parameter resultieren, so kann beurteilt werden, welchen praktischen Nutzen die
oben angeführten theoretischen Untersuchungen haben. Hierzu werden die meteorologischen Parameter in den
Bereichen T ∈ [-15° C; 15° C], p ∈ [800 hPa; 1000 hPa] und rh ∈ [1%; 100%] unkorreliert behandelt und es wird
untersucht, welche Genauigkeiten bei der Messung dieser meteorologischen Größen erforderlich sind, um einen
maximalen Fehler von 2, 1, 0.5 bzw. 0.2 bezogen auf N zu erhalten. Diese Zielwerte sind identisch mit den maximalen
Differenzbeträgen des oben beschriebenen Modellvergleichs und entsprechen somit den maximalen Abweichungen von
Essen und Froome (2.0), Bevis (1.0), Smith und Weintraub (0.5) sowie Thayer (0.2) zu Modell Ruegerbest. Es sind somit
die Gleichungen
∆
T
2
T N Ziel
TN Ziel
=
, ∆p
= bzw. ∆
⎛ 2k3
⎞ k1
pd
k1
+ e⎜
k2
+ ⎟
⎝ T ⎠
rh
= 100
⎛
⎜k
⎝
2
k3
⎞
+ ⎟e
T ⎠
TN
Ziel
-37.2465+
0.2131665T-0.00025690
2
8T
(8-71)
zu lösen. In Abbildung 8-22 sind die Genauigkeitsanforderungen dargestellt, mit denen die Temperatur erfasst werden
muss, um die o.g. N-Zielwerte zu erhalten.
Abbildung 8-22: Anzustrebende Genauigkeit der Temperaturmessung bei unterschiedlichen N-Zielfunktionen
Hieraus ergibt sich, dass die von ESSEN UND FROOME (1951) und BEVIS ET AL. (1994) bestimmten ki-Koeffizienten bei
der N-Ermittlung einen größeren Einfluss ausüben, als durch die Qualität von Standardtemperatursensoren (σT < 0.5° C)
resultiert. Die aus den beiden Modellen von Smith und Weintraub bzw. Thayer ableitbaren Genauigkeitsanforderungen