PDF-Download - Deutsche Geodätische Kommission

156 8. Neutrosphärische Refraktion
Werden die gesamten zenitalen neutrosphärischen Laufzeitverzögerungen verglichen, so bewegen sich die Abweichungen
der vier Realisierungen der Prädiktionsmodelle im Bereich von maximal 2 cm. Die nummerische Integration
der NCEP-Daten weist teilweise deutlich größere Differenzbeträge auf (maximal ca. 5 cm). Sowohl das angepasste
Modell von Askne und Nordius als auch das Saastamoinen-Modell ermöglichen somit unabhängig von der verwendeten
Meteorologie eine gute Annäherung an die durch nummerische Integration berechnete NCEP-Referenz. Dies
gilt ebenso für die hydrostatische und die nicht-hydrostatische Teilkomponente, wobei die Abweichungen der nichthydrostatischen
Teilkomponente weniger systematisch und betragsmäßig größer sind als die der hydrostatischen
Komponente.
Abbildung 8-63: Vergleich der hydrostatischen Anteile der
Prädiktionsmodelle von Askne und Nordius und dem
erweiterten Modell von Saastamoinen in Abhängigkeit von
Oberflächenmeteorologiedaten
Abbildung 8-64: Vergleich der nicht-hydrostatischen
Anteile der Prädiktionsmodelle von Askne und Nordius
und dem erweiterten Modell von Saastamoinen in Abhängigkeit
von Oberflächenmeteorologiedaten
Somit kann künftig bei Vorliegen von nummerischen Wettermodelldaten auf eine aufwändige Erfassung von meteorologischen
Daten verzichtet werden, wenn eine Auswertung unter Verwendung von Prädiktionsmodellen durchgeführt
wird.
8.5.4 Weitere Neutrosphärenmodelle
Innerhalb dieses Unterkapitels sollen einige weitere Modelle, die prinzipiell eingesetzt werden können, um die Einflüsse
der Neutrosphäre zu prädizieren, angeführt werden, die jedoch im Rahmen der vorliegenden Arbeit nicht weiter
berücksichtigt werden.
• Altshuler-Kalaghan-Modell (ALTSHULER UND KALAGHAN 1974): Ähnlich wie die in Kapitel 8.5.2 beschriebenen
Modelle von Saastamoinen wird hierbei nicht explizit zwischen trockenem und feuchtem Anteil unterschieden.
Durch einen empirischen Polynomansatz werden abhängig vom Elevationswinkel, von der Stationshöhe und der
geographischen Lage sowie vom Zeitpunkt der ausgeführten Beobachtung basierend auf Oberflächenbrechungszahlen
Laufzeitverzögerungen ermittelt. Dieses Modell wird als gültig bis zu einem Elevationswinkel von 3° bezeichnet.
RAHNEMOON (1988) bezeichnet dieses Modell als nützlich zur Berechnung guter Näherungslösungen.
• Baby-Modelle (BABY ET AL. 1988): In BABY ET AL. (1988) sind verschiedene empirische und semi-empirische
Modelle zur Kompensation des zenitalen Einflusses der Neutrosphäre behandelt. Originär wurde dieses Modell für
Dopplerbeobachtungen entwickelt. Grundlegend wurden dabei die bekannten Ansätze der zenitalen 3-Term- bzw.
2-Term-Modelle verwendet. Die Stratosphäre wird als wasserdampffrei und für die Troposphäre ein linearer
Temperaturgradient angenommen. Im Gegensatz zum Ansatz von Saastamoinen erfolgt im Rahmen der Berechnung
des Wasserdampfdrucks über die physikalische Größe esät eine Fallunterscheidung in Abhängigkeit von
der Umgebungstemperatur. Der absolute Nullpunkt der Temperaturskala wurde zu 273.15 K gewählt. Die zenitale
Genauigkeit wird mit 2-5 cm beschrieben. Bei der Bestimmung der u.a. von der geographischen Breite, der Zeit
und Klimazonen abhängigen Hilfsgrößen der semi-empirischen Modelle wurden Radiosondierungen verwendet.
Anpassungen des funktionalen Modells an von der Beobachtungsstation abhängige Werte der Schwerebeschleunigung
erbrachten keine signifikanten Verbesserungen der Baby-Modelle. Zur Umrechnung zenitaler