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8.6 Kettenbruch-basierte Modelle 163
drucks. Die Werte der neutrosphärischen Laufzeitverzögerung, berechnet unter Verwendung der CfA-Mapping-
Funktion, erhöhen sich mit abnehmendem Druck, abnehmender Temperatur und zunehmendem Wasserdampfdruck
bzw. zunehmender relativer Luftfeuchtigkeit. Werden die Extremwerte der durch Gleichung (8-146) gegebenen meteorologischen
Parameter analysiert, sind daraus maximale und minimale neutrosphärische Laufzeitverzögerungen ableitbar,
deren Differenzen in Abbildung 8-68 in Abhängigkeit vom wahren Elevationswinkel veranschaulicht werden.
Hieraus folgt, dass ein von meteorologischen Parametern unabhängiger Ansatz (z.B. Chao) zur Kompensation neutrosphärischer
Einflüsse für das Gebiet der Antarktischen Halbinsel nicht ausreichend ist, wenn horizontnahe GPS-Beobachtungen
verarbeitet werden sollen, da schon für E´ = 11° Differenzen von mehr als 1.5 cm unter o.g. Annahmen auftreten
können. Wird die CfA-Mapping-Funktion auf die nicht-hydrostatischen Atmosphärenanteile angewandt, so ergeben
sich im Gegensatz zur hydrostatischen neutrosphärischen Laufzeitverzögerung für E´ ≥ 8° (E´ ≥ 1°) Unterschiede
kleiner als 1 mm (1 cm).
8.6.3 Die Modelle von Ifadis
IFADIS (1986) entwickelte auf Basis von global verteilten und unterschiedliche meteorologische Bedingungen repräsentierenden
Radiosondenprofilen (zeitlicher Umfang der Stichprobe: 7 a) globale, empirische Modelle zur Kompensation
des Einflusses der elektrisch neutralen Atmosphärenbereiche. Der funktionale Ansatz der Ifadis-Mapping-Funktion ist
sowohl für den hydrostatischen als auch für den nicht-hydrostatischen Anteil mit
1
f MF, Ifadis ( E′
) =
A
sin E′
+
(8-147)
B
sin E′
+
sin E′
+ C
gegeben. Die Koeffizienten A, B und C berechnen sich in Abhängigkeit von den meteorologischen Parametern p0, T0
und e0 mittels
A h
B h
7
6
( p0
−1000)
/ 10 + 1.
378(
t0
−15)
/ 10 + 8.
057
6
0 / 10
( p
7
−1000)
/ 10 + 1.
040(
t
7
−15)
/ 10 + 1.
747
5
/ 10
= 0. 001237 + 1.
316
e
= 0. 003333 + 1.
946
e
C h = 0.
078
für hydrostatische Atmosphärenbestandteile und mit
A nh
B nh
0
0
7
7
( p0
−1000)
/ 10 −1.
724(
t0
−15)
/ 10 + 1.
328
5
0 / 10
( p
7
−1000)
/ 10 + 3.
767(
t
7
−15)
/ 10 + 2.
147
5
/ 10
= 0. 0005236 + 2.
471
e
= 0. 001705 + 7.
384
e
0
0
0
0
(8-148)
(8-149)
C nh = 0.
05917
für die nicht-hydrostatische Erdatmosphäre. Die Genauigkeit dieser Mapping-Funktionen wird bspw. nach SCHÜLER
(2001) für Elevationen größer als 5° mit 2.2 cm (8.5 mm) für den hydrostatischen (nicht-hydrostatischen) Anteil angegeben.
Basierend auf den analysierten Radiosondendaten wurden ebenso klimaspezifische Mapping-Funktionen entwickelt, die
für E´ ≥ 2° Gültigkeit besitzen.
Auf Grund des funktionalen Ansatzes der Ifadis-Mapping-Funktionen wird im Zenit nicht der Wert 1 erhalten. Deshalb
wird diese Mapping-Funktion im weiteren Verlauf der Arbeit nicht berücksichtigt.
8.6.4 Das MTT-Modell (Herring-Mapping-Funktion)
Das MTT 8-50 -Modell (HERRING 1992) wurde entwickelt, um für Signale, die mit einem größeren Elevationswinkel als
3° empfangen werden, die Bestimmung des hydrostatischen sowie des nicht-hydrostatischen Anteils des neutrosphärischen
Einflusses zu ermöglichen. Dabei werden für den hydrostatischen (nicht-hydrostatischen) Anteil Genauigkeiten
besser als ±0.15 mm (±0.1 mm) angestrebt. Wie alle im Unterkapitel 8.6 beschriebenen Mapping-Funktionen
orientiert sich die MTT-Mapping-Funktion am fortgesetzten Kettenbruch von MARINI (1972). Gleichung (8-150) gibt in
Abhängigkeit vom wahren Elevationswinkel den funktionalen Ansatz der MTT-Mapping-Funktionen wieder:
8-50 mapping temperature test