LEIBNIZ-INsTITUT FöUR ATMOsPHöARENPHYsIK e. V. an der ...

Abb. 13.2 (a),(b) Beispiele für gemessene Vertikalprofile von Extinktions- und Rückstreukoeffizient.
(c) Gemessenener spektraler Verlauf des Rückstreukoeffizienten (Punkte mit Fehlerbalken);
berechneter spektraler Verlauf für die angegebenen Größenverteilungen, ermittelt durch
Suche im Global Aerosol Data Set (durchgezogene Linien).
strumentenvergleich wurde mit Hilfe des mobilen Lidargerätes der Universität München (LMU)
realisiert. Der Vergleich mit dem Lidar des IAP fand in Kühlungsborn im August 1998 statt,
nachdem zuvor während der Messkampagane LACE (Lindenberger Aerosol-Charakterisierungs-
Experiment) die Geräte aus Leipzig und Hamburg mit dem mobilen Lidar der LMU verglichen
wurden. Zum Vergleich der Auswertealgorithmen wurden synthetische Daten erzeugt und an die
einzelnen Gruppen verteilt, die dann in mehreren Schritten getrennt voneinander ausgewertet
wurden.
Die klimatologischen Messungen im Rahmen des deutschen Lidar-Messnetzes wurden seit
dem 1.12.1997 jeweils Montag und Donnerstag Mittag sowie Montag Abend nach Sonnenuntergang
durchgeführt. Nachdem die Berechnung der einzelnen Extinktions- und Rückstreuprofile
durch den Algorithmenvergleich abgesichert wurde, steht nun eine zweijährige Messreihe zur
Verfügung, deren Auswertung Gegenstand der aktuellen Arbeit ist. Mit der Fortführung des
Messprogramms im EARLINET-Projekt ist gewährleistet, dass diese Messreihe auf mindestens
5 Jahre ausgedehnt werden kann.
Bestimmung der mikrophysikalischen Aerosolparameter
Aus den 5 gemessenen Größen (Extinktionskoeffizienten bei 355 und 532 nm und Rückstreukoeffizienten
bei 355, 532 und 1064 nm) lassen sich die mikrophysikalischen Aerosolparameter
abschätzen, allerdings unter sehr einschränkenden Voraussetzungen. Diese Voraussetzungen bedeuten:
sphärische Teilchen (Anwendbarkeit der Mie-Theorie), lognormale Größenverteilung,
monomodale Verteilung. Insbesondere die letzte Annahmen ist in der Troposphäre sicherlich
problematisch, da man dort im wesentlichen trimodale Verteilungen vorfindet.
Es existiert ein in der Literatur beschriebener, frei zugänglicher Datensatz (Global Aerosol
Data Set, GADS, siehe Hess et al., Bull. Amer. Meteor. Soc., 79, 831, 1998), der am IAP
zur Abschätzung der mikrophysikalischen Aerosolparamter herangezogen wird. Dazu wird der
Datensatz anhand der gemessenen optischen Parameter durchsucht und der Aerosoltyp, dessen
berechnete optische Parameter am besten zu den gemessenen passen, wird als der wahrscheinlichste
identifiziert. In Abb. 13.2 (c) ist anhand des Beispiels aus (b) der spektrale Verlauf des
Rückstreukoeffizienten in zwei verschiedenen Höhen (4 und 8 km) und die dazugehörigen Suchergebnisse
aus dem Global Aerosol Data Set dargestellt. Die Größenverteilungsparameter sind
ebenfalls angegeben. Da die 5 Messgrößen nicht genung Information bieten, um eine vollständige
Charakterisierung des Aerosols zu ermöglichen, ist man auf Zusatzinformationen angewiesen.
Solche Zusatzinformationen können zum Beispiel die Rückwartstrajektorien liefern, die vom
DWD für das Lidarmessnetz berechnet werden.