Untersuchung von Wasserdampfstrukturen in ERA-Interim - Userpage

11
3 Methodik
Zur Untersuchung der Wasserdampfstrukturen wurden die Daten zunächst einer Analyse
auf Vollständigkeit unterzogen. Die MERIS – Daten liefern dabei keine komplette
Abdeckung der gesamten Erdoberfläche innerhalb eines Tages aufgrund des ENVISAT
Orbits in Kombination mit der Schwadbreite von MERIS. Zudem gibt es fehlende Messwerte
innerhalb der daraus resultierenden typischen Streifenstruktur, die durch fehlende
reflektierte Strahlung oder Wolken begründet sein können. Daher wurde die Analyse
der zonalen monatlichen TCWV – Mittel in Kilogramm pro Quadratmeter, TCWV (siehe
Gl. 5), mit zonaler monatlicher Standardabweichung, STDV (siehe Gl. 6), gewählt. Die
Standardabweichung wurde dabei betrachtet, um einen Absolutwert zur Einschätzung der
Abweichungen innerhalb eines Monats pro zonalem Mittel zu erhalten. Zur Berechnung
wurden die folgenden Gleichungen genutzt:
TCWV(m, lat) = 1 n
n
∑ TCWV i (m, lat) (5)
i=1
STDV(m, lat) =
√
∑i=1
n (
TCWVi (m, lat) − TCWV(m, lat) ) 2
n − 1
(6)
Hierbei entspricht n der Anzahl der Tage im Monat und TCWV i dem Säulenwasserdampfgehalt
am jeweiligen Tag im Monat (m) und in Abhängigkeit des gewählten Breitengrades
(lat).
Des Weiteren wurde eine Bedingung für die Berechnung vorgegeben. Sie besagt, dass nur
dann der Mittelwert mit Standardabweichung berechnet wird, wenn mindestens 20% der
maximal möglichen TCWV – Werte pro Breitengrad und einer mittleren Anzahl von 30
Tagen im Monat vorhanden sind. Dabei wurde auch die Verteilung der Landmassen pro
Breitengrad berücksichtigt, da MERIS unter Beachtung der Validierung nur über Landoberflächen
zufriedenstellende TCWV – Werte liefert. Das bedeutet wiederum, dass die
maximale Anzahl an Werten pro Breitengrad und Tag, der Anzahl an Landgitterpunkten
pro Breitengrad entspricht.
Im Bereich von 84, 5 ◦ bis 90, 0 ◦ nördlicher Breite (N) ist dabei zu berücksichtigen, dass
keine Landmassen vorhanden sind, weswegen für diesen Bereich für die Analyse keine
Ergebnisse zu erwarten sind. Des Weiteren gibt es von 35, 5 ◦ bis 65, 5 ◦ Süd (S) nur einen
April 2013
Nicole Docter, FU-Berlin