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Der das Instrument charakterisierende Radiometeroffset C off wird dabei auf C off = 5 gesetzt (
[Moulin et al. 1996]). Der Atmosphärenoffset C atm beschreibt die Schwächung der Strahlung durch
Streuung auf dem Weg durch die Atmosphäre bei wolkenlosem Himmel, die von der Weglänge
durch die Atmosphäre abhängig ist. Entsprechend variiert der Atmosphärenoffset mit dem Sonnenstand
und der Postition des Satelliten zum betrachteten Pixel (siehe [Hammer 2000]).
2.2.2 Cloud-Index
Die im vorangehenden Abschnitt definierte relative Reflektivität ist für Boden und Wolken deutlich
verschieden. So zeigen Wolken eine hohe Albedo (= relative Reflektivität) ρ c ,während das
Rückstreusignal vom Boden ρ g , mit Ausnahme von schneebedecktem Boden, geringe Werte annimmt.
Diese Tatsache wird zu Bestimmung des Bewölkungsgrads eines Pixels genutzt. Dabei
wird davon ausgegangen, daß sich die relative Reflektivität für ein bestimmtes Pixel aus einem
bewölkten und einem unbewölkten Anteil zusammensetzt:
ρ = nρ c +(1 − n)ρ g . (2.3)
Durch den Cloud-Index n, der beschreibt, welcher Anteil eines Pixel bewölkt ist, ist ein Maß für
den Bewölkungsgrad gegeben. Die Referenzwerte für die Bodenreflektivität ρ g werden als minimale
Werte einer Zeitreihe für das Rückstreusignal bestimmt. Da die Bodenreflektivität sowohl
örtlich als auch mit der Jahres- und Tageszeit variiert, werden für die Bodenalbedo monatliche
Karten für die verschiedenen Tageszeiten berechnet. Der Referenzwert für die Wolkenalbedo ρ c
ist als Maximum der normierten Rückstreuwerte definiert und wird als konstant angenommen. Mit
Gleichung (2.3) ergibt sich die Definition des Cloud-Index zu:
n = ρ − ρ g
. (2.4)
ρ c − ρ g
2.2.3 Clearsky-Index
Als Maß für die Transmissivität der Atmosphäre wird der Clearsky-Index als Verhältnis der tatsächlichen
Einstrahlung zu der bei unbewölktem Himmel erwarteten Einstrahlung definiert:
k ∗ := G G cl
. (2.5)
Die Transmission durch die Atmosphäre ist direkt mit dem Bewölkungsgrad korreliert. [Costanzo
1995] nahm eine lineare Beziehung zwischen Clearsky-Index und Cloud-Index an:
k ∗ = 1 − n. (2.6)
Diese Relation wurde von [Fontoynont et al. 1998] unter besonderer Berücksichtigung der Verhältnisse
bei vollständig bewölktem Himmel zu
⎧
⎪⎨
k ∗ =
⎪⎩
1.2 für n ≤ -0.2
1 − n für -0.2 < n ≤ 0.8
2.0667 − 3.6667n + 1.6667n 2 für 0.8 < n ≤ 1.1
0.05 für 1.1 < n
12
(2.7)