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32 KAPITEL 4. ANWENDUNGEN FÜR RESONANZLIDARS kann man schließen, dass die Temperatur unterhalb der mittleren NLC-Höhe während der NLC-Saison niemals tief genug wird, um die Bildung einer NLC zuzulassen. Wie bereits in vorherigen Ausführungen zu erkennen ist, weichen die mittleren quadratischen Abweichungen, je nachdem welche zeitliche Auflösung genutzt wird, stark voneinander ab. Deshalb ist es naheliegend, alle aufgenommenen Profile einzeln darzustellen und hieraus den Mittelwert sowie die mittlere quadratische Abweichung zu bestimmen. Bei den folgenden Betrachtungen ist zu beachten, dass hier auch Messungen unter einer Stunde Dauer Beachtung finden, da die verwendeten Rückstreuprofile mit einer zeitlichen Auflösung von etwa 2 Minuten vorliegen. In Abbildung 4.5 ist die Beobachtungsrate gegen die Höhe des NLC-Maximums im Rahmen der Höhenauflösung des Lidars von 200 m für die Saisonen 2001 und 2003 aufgetragen. Grundlage hierfür sind 6757 Einzelprofile mit vorhandener NLC. Die Beobachtungsrate ist auf das Maximum dieser Verteilung normiert. Abbildung 4.5: Höhe des NLC-Maximums und dessen Beobachtungsrate normiert am Maximum der Verteilung für die Saisonen 2001 und 2003. Die durchgehenden Linien kennzeichnen den Mittelwert sowie die RMS-Variabilität.
4.3. VERGLEICH DER DATEN VON 2001 UND 2003 33 Die hieraus resultierende mittlere NLC-Höhe beträgt 83,5 km, was mit dem Mittelwert über die einzelnen Messnächte identisch ist, obwohl hier auch Messungen unter einer Stunde berücksichtigt wurden. Führt man diese Mittelung für die einzelnen Jahre getrennt durch, so erhält man jedoch leicht abweichende Werte. So betrug die NLC-Höhe nach Mittelung über alle 4549 Einzelprofile im Jahr 2001 83,6 km und im Jahr 2003 83,3 km (2208 Einzelprofile), was leicht von den Mittelwerten über die Messtage abweicht (83,5 km, siehe oben). Die quadratische Abweichung vom Mittelwert ist hier jedoch wesentlich größer als bei der Mittelung über größere Zeitintervalle, so beträgt sie für den gesamten Messzeitraum 1,1 km, was auch bei Betrachtung der beiden Jahre einzeln herauskommt. Desweiteren ist in Abbildung 4.5 die oben bereits angesprochene asymmetrische Höhenverteilung der NLC- Maxima mit einem zu geringeren Höhen verschobenem Verteilungsmaximum zu erkennen. In den bisherigen Analysen wurde die Höhe der NLC lediglich anhand der Anzahl der Ereignisse (eines NLC-Maximums) in der jeweiligen Höhe untersucht. Im Folgenden wird auch der Wert des Volumenrückstreukoeffizienten im Maximum berücksichtigt. Trägt man für ein Rückstreuprofil aus der NLC den Rückstreukoeffizienten gegen die Höhe auf, so kann man die Höhe des Schwerpunktes dieser Verteilung bestimmen. Sie berechnet sich als: zC = (β · z) β , (4.8) wobei z die Höhe und β den Volumenrückstreukoeffizienten darstellen. Nach Gleichung 4.8 ergibt die Schwerpunkthöhe der NLC über den gesamten Messzeitraum gemittelt zC =(83,6±1,1) km. Die Werte beider Jahre einzeln weichen im Rahmen der Varianz nicht voneinander ab. Für 2001 betrug die Schwerpunkthöhe (83,7±1,1) km und im Jahr 2003 betrug sie (83,5±1,0) km. Die Dicke der NLC ist als die Differenz der maximalen und minimalen Höhe einer NLC definiert. Der Mittelwert der NLC-Dicke wurde in der Saison 2001 mit 2,6 km und 2003 mit 2,3 km bestimmt. Im Gesamtmittel ergab sich eine Dicke von 2,5 km, wobei die mittlere Höhe der NLC-Oberkante 1,4 km über der mittleren NLC-Höhe des Maximums und die mittlere Höhe der NLC-Unterkante 1,1 km unter der mittleren NLC-Höhe des Maximums lag. Hier sieht man bereits eine asymmetrische Höhenverteilung der NLC um ihr Maximum. Um die Halbwertsdicke der NLC, die oft als charakteristische Größe genannt wird, angeben zu können, werden die Höhen bestimmt, in denen der Volumenrückstreukoeffizient den halben Wert des Maximums annimmt. Aufgrund der Einteilung in Höhenkanäle kann dieser Wert nicht
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