Erdfernerkundung - Numerische Physik: Modellierung

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214 KAPITEL 4. BEISPIELE FÜR MISSIONEN Abbildung 4.6: Modell des Systems Erde und der auf Zeitskalen von Jahrzehnten und Jahrhunderten wichtigen Prozesse [202] 2. Juli 2008 c○ M.-B. Kallenrode
4.8. MISSION TO PLANET EARTH 215 Biosphäre (Versteppung bei Wassermangel, erhöhte Produktion an Biomasse bei ausreichend Wasser, aber auch Schäden bei Wasserüberschuss) sondern auch über die Erosion den geochemischen Kreislauf und über die Bildung von Schnee-, Eis-, und Wasserflächen die Strahlungsbilanz und damit auch die Temperatur der Erde; letzteres gilt ebenso für die Bewölkung und die Bedeutung der unterschiedlichen Wolken für die Strahlungsbilanz der Erde [92, 191]. Verdunstung und Niederschlag sind gleichzeitig für einen Teil des Wärmetransports verantwortlich. § 697 In direktem Zusammenhang damit steht die Atmosphärenforschung. Wesentliche Ziele sind das Verständnis der großräumigen Zirkulationsmuster, sowie der Bewölkung und der Luftfeuchtigkeit. Zusätzliche Bedeutung gewinnen in der Atmosphärenforschung immer mehr die Abschätzungen der Auswirkungen anthropogener Einflüsse. Dazu zählen insbesondere Messungen der Konzentration und Höhenverteilung von Ozon, Aerosolen und CO2 sowie anderer klimarelevanter Spurengase. Gerade die Atmosphäre kann nicht als isoliertes System betrachtet werden, sondern steht in vielfältiger Wechselwirkung mit allen anderen Systemen, z.B. durch Eintrag von Aerosolen bei Vulkanausbrüchen (Wechselwirkung mit der Lithosphäre), klimatische Auswirkungen des Eintrages von Wasser in Form von Wolken oder Wasserdampf (WeWi mit der Hydrosphäre), Veränderung von Verdunstung und Zirkulation in Gegenwart großer Eisflächen (Kryosphäre), und nicht zuletzt die Wechselwirkung mit der Biosphäre (Senken für CO2, Quellen für O2, Veränderung der bodennahen Winde durch Veränderung des Bodenbewuchses). § 698 Damit kommen wir zum letzten entscheidenden Bestandteil des Systems Erde, der Biosphäre. Die direktesten Anwendungen von Satellitenbeobachtungen auf die Biosphäre liegen in der Forst- und Landwirtschaft, hier insbesondere in Überblicken über Flächennutzung und den Zustand der Vegetation (Reifezustand ebenso wie Schädigungen, s.o.). Die wichtigste Anwendung von Satellitenbeobachtungen der Biosphäre dürfte in den globalen Fragen liegen, z.B. nach der Biomasse insgesamt, insbesondere auch dem Plankton im Meer, das für die Speicherung von CO2 eine nicht unerhebliche Rolle spielt. Aber auch einzelne Organismenfamilien können vom Satelliten aus kartographiert werden, so dass diese eventuell als Bioindikatoren für Auswirkungen von Klimaänderungen dienen können oder durch auffälliges Verhalten auf bisher nicht beachtete Zusammenhänge im System Erde hinweisen können. Als Beispiel für diese Indikatorfunktion sei der Rückgang des Phytoplanktons in der Nähe der Antarktis aufgrund des Ozonloches erwähnt. Dies ist einerseits der erste direkte Hinweis auf die Folgen des Ozonlochs für die Biosphäre, andererseits wird hieran auch eine Kopplung der vielen Systeme und ihrer Einflüsse auf das Klima deutlich: Das Ozonloch scheint das Phytoplankton zu reduzieren, damit wird aber eine CO2-Senke geschwächt, d.h. der Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre steigt relativ stark → das Ozon trägt demnach (abgesehen von möglichen direkten Eingriffen in die Strahlungsbilanz der Erde) auch sehr indirekt zum Treibhauseffekt bei. § 699 Die Kentnisse derartiger Zusammenhänge und die Messungen von Konzentrationen und Flüssen sind für die Güte unserer Klimamodelle von entscheidender Bedeutung, vgl. dazu den Artikel von Bolle [27], der ausführlich auf die Probleme und Defizite von Klimamodellen eingeht, ebenso wie die Artikel von Schneider [214] und White [252]. Diese Klimasimulationen rücken zunehmend in das Blickfeld, da zwar allmählich allgemein akzeptiert wird, dass ein CO2-Anstieg in der Atmosphäre zu globaler Erwärmung führen wird, jedoch können die Folgen einer derartigen Erwärmung möglicherweise völlig unerwartet ausfallen. So sind in letzter Zeit einige neuere Modellrechnungen aufgetaucht, die z.B. für Europa eine neue Eiszeit infolge des Treibhauseffektes prophezeien, da die anfangs geringe Erhöhung der Temperatur die globalen Zirkulationssysteme derart verändern würde, dass der Golfstrom nach Süden abgelenkt wird. Damit wird Europa aber eine entscheidende Wärmequelle entzogen, der Schnee der dann kälteren Winter würde länger liegen bleiben, damit aber auch die Albedo erhöhen und so zu einer weiteren Abkühlung führen (es wird mehr reflektiert, also weniger absorbiert). Der Effekt wäre, dass Europa innerhalb größenordnungsmäßig ei- c○ M.-B. Kallenrode 2. Juli 2008
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Prof. Dr. May-Britt Kallenrode Fach
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Inhaltsverzeichnis 1 Einführung 5
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INHALTSVERZEICHNIS 3 5.4.1 Das Plan
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Kapitel 1 Einführung Once a photog
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Abbildung 1.3: In den typischen Ill
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1.1. HISTORISCHES 9 Abbildung 1.5:
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1.1. HISTORISCHES 13 Bestandteil di
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1.2. ZIELE DER ERDFERNERKUNDUNG 15
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1.3. EIN BEISPIEL - DEFINITION DER
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1.3. EIN BEISPIEL - DEFINITION DER
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1.4. AUFBAU DER VORLESUNG 21 • di
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2.1. HISTORISCHES: EIN APFEL FÄLLT
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2.2. PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN 25 2.
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2.2. PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN 27 Fl
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2.2. PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN 29 En
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2.2. PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN 31 §
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2.3. BAHNSTÖRUNGEN 33 wir Korrektu
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2.3. BAHNSTÖRUNGEN 35 Abbildung 2.
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2.3. BAHNSTÖRUNGEN 37 2.3.2 Reibun
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2.4. TYPISCHE BAHNEN VON ERDGEBUNDE
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2.5. STABILISIERUNG DES SATELLITEN
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2.6. EINBRINGEN DES SATELLITEN IN S
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2.7. ERGÄNZUNG: SPEZIELLE BAHNEN 6
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3.1. GRUNDLAGEN 83 Abbildung 3.1: D
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3.1. GRUNDLAGEN 87 Abbildung 3.4: S
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3.2. PASSIVE INSTRUMENTE IM SICHTBA
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3.3. PASSIVE INSTRUMENTE IM NICHT-S
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3.5. SOUNDER 159 3.5 Sounder Abbild
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5.5. CAWSES 275 variation expected
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Kapitel 6 Kommunikation The fundame
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6.1. HISTORISCHES 279 Abbildung 6.3
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6.2. KOMMUNIKATION UND INFORMATION
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6.3. CODIERUNG I: QUELLENCODIERUNG
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6.4. KANALCODIERUNG 309 Abbildung 6
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6.4. KANALCODIERUNG 311 Kanal B [kH
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6.4. KANALCODIERUNG 313 • Eine Fe
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6.4. KANALCODIERUNG 319 können mit
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6.5. ANHANG: TECHNISCHE ANMERKUNGEN
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Kapitel 7 Datenaufbereitung Photo m
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7.1. KORREKTURVERFAHREN 329 Abbildu
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7.1. KORREKTURVERFAHREN 333 Der rel
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7.2. BILDVERBESSERUNG 337 Abbildung
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7.3. AUTOMATISCHE KLASSIFIKATION 34
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7.4. MANAGING GIGABYTES 349 Abbildu
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7.4. MANAGING GIGABYTES 351 Abbildu
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7.4. MANAGING GIGABYTES 353 Literat
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7.4. MANAGING GIGABYTES 355 Aufgabe
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Kapitel 8 Anhang Formalia 8.1 Liste
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8.2. NÜTZLICHE KONSTANTEN 359 RM R
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8.3. ABKÜRZUNGEN 361 GLRS Geoscien
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8.3. ABKÜRZUNGEN 363 VEEGA Venus-E
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9.1. LEMPEL-ZIV-ALGORITHMUS 365 111
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9.2. BILDER IN MATLAB 367 # Phrase
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9.2. BILDER IN MATLAB 369 können;
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9.2. BILDER IN MATLAB 371 >> P4rgb
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9.2. BILDER IN MATLAB 373 Abbildung
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9.2. BILDER IN MATLAB 375 mvec = [7
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ABBILDUNGSVERZEICHNIS 377 2.25 Rake
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ABBILDUNGSVERZEICHNIS 379 3.98 Die
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ABBILDUNGSVERZEICHNIS 381 7.21 Prog
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LITERATURVERZEICHNIS 387 [66] M. Ga
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LITERATURVERZEICHNIS 389 [122] M.-B
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LITERATURVERZEICHNIS 391 [171] MIT
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LITERATURVERZEICHNIS 393 [221] G. S
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LITERATURVERZEICHNIS 395 [275] CCG:
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LITERATURVERZEICHNIS 397 [327] DLR,
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LITERATURVERZEICHNIS 399 [381] Inst
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LITERATURVERZEICHNIS 401 [435] NASA
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LITERATURVERZEICHNIS 409 [641] NOAA
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LITERATURVERZEICHNIS 411 [691] UCAR
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LITERATURVERZEICHNIS 413 [747] Wiki
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INDEX 415 Gezeiten, 36 Stockwerkstr
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INDEX 417 Effizienz, 303 El Niño,
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INDEX 419 Huffman-Code, 306 Huffman
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INDEX 421 Mission to Planet Earth,
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INDEX 423 SAR, 149, 154, 156-158 Ca
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INDEX 425 mistry and Environmental
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