Untersuchung von Wasserdampfstrukturen in ERA-Interim - Userpage

Zusammenfassung
Die Fernerkundung von atmosphärischen Gasen wie Wasserdampf, welches hoch variabel
in der Atmosphäre auftritt und als wichtigstes Treibhausgas gilt, hat aufgrund der
hohen zeitlichen und räumlichen Auflösung der Daten eine besondere Bedeutung für
die Analyse der Atmosphäre. Im Rahmen des GlobVapor – Projekts wurde aus Messdaten
vom Satellitenmessinstrument MERIS (Medium Resolution Imaging Spectrometer)
der Wasserdampfgehalt über Landflächen bestimmt, welcher in dieser Arbeit mit dem
der ERA-Interim – Reanalysedaten verglichen wird. Dazu wurden die zonalen monatlichen
Mittel mit Standardabweichung des Säulenwasserdampfgehalts berechnet und
anschließend eine Einteilung in neun Zonen vorgenommen um Wasserdampfstrukturen
zu untersuchen. Die Strukturen innerhalb dieser Zonen von ERA-Interim und MERIS
stimmen hinsichtlich der untersuchten Charakteristika, wie dem im Mittel auftretenden
Wasserdampfgehalt mit zugehöriger Standardabweichung und der Variabilität des Wasserdampfs,
miteinander überein. Um Gründe für Unterschiede in den einzelnen Werten zu
finden, wurde zusätzlich die Abweichung der zonalen monatlichen Mittel von MERIS zu
ERA-Interim untersucht. Dabei war allgemein festzustellen, dass der Säulenwasserdampfgehalt
von beiden Datensätzen innerhalb der Standardabweichung gleich ist und so auch
die hohe Ähnlichkeit der Wasserdampfstrukturen zu erklären ist. In beiden Datensätzen
sind dabei die Tropen mit den höchsten im Mittel auftretenden Werten gekennzeichnet,
welche zu den Polarregionen hin abnehmen. In den dazwischen gelegenen Zonen kann
eine teils sehr deutliche Änderung des Säulenwasserdampfgehalts innerhalb eines Jahres
verzeichnet werden, wobei der Einfluss des Ozeans für Unterschiede in der Nord– und
Südhemisphäre verantwortlich ist.
Abstract
Remote sensing of atmospheric gases like water vapour, which occurs highly variable
in the atmosphere and is considered to be the most important greenhouse gas, is of
importance for atmospheric analysis because of its high resolution data in space and time.
Total column water vapour above land surfaces has been retrieved from measurement
data of satellite instrument MERIS (Medium Resolution Imaging Spectrometer) within the
GlobVapor – project and in this thesis, it is compared to the one of ERA-Interim reanalysis.
Therefore, zonal monthly means and standard deviations of total column water vapour
have been calculated and, subsequently a classification in nine zones was created in order
to analyse water vapour patterns. Patterns match concerning analysed characteristics, like
in average occurring water vapour with linked standard deviation and the variability
of water vapour, in between these zones of ERA-Interim and MERIS. In addition, the
deviation of zonal monthly means of MERIS and ERA-Interim has been analysed to
find reasons for differences in individual values. In the course of this, it was generally
ascertained that total column water vapour of both datasets are equal within standard
deviation, which also explains the close resemblance of water vapour patterns.The tropics
were characterized by the highest in average occurring values, which were decreasing
heading toward the Polar Regions in both datasets. A partly significant change in total
column water vapour was captured for zones in between within a year, whereby the
influence of the ocean is responsible for differences between the northern and southern
hemispheric zones.
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