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Umweltphysik Dienstag rengasen (O3, BrO, OClO, ClO, SO2, H2CO, NO2, CO,CO2, CH4, H2O, N2O) und Aerosolen in der Erdatmosphäre bestimmt werden. Es werden kurz Aufbau und Funktion des komplexen Instruments und die Ziele der Mission und ihr geplanter Ablauf beschrieben. Um die Qualität der Datenprodukte zu gewährleisten, ist jederzeit eine genaue Kenntnis des Instrumentenzustands nötig. Es wird über den Stand der umfangreichen Vorarbeiten der Kalibration am Boden und während der Inbetriebnahme des Instruments im Orbit berichtet. UP 17.4 Di 18:00 HS 16 Entwicklung eines Messgerätes für die globale Feuchteverteilung in der freien Troposphäre (0-13 km) — •Manfred Helten 1 , Herman G.J. Smit 1 , Wolfgang Sträter 1 , Dieter Kley 1 , Nicole Spelten 2 und Cornelius Schiller 2 — 1 ICG II:Troposphäre, Forschungszentrum Jülich D-52425 Jülich — 2 ICG I: Stratosphäre, Forschungszentrum Jülich D-52425 Jülich Wasserdampf spielt in der AtmosphäreeineSchlüsselrolle bezüglich Energiehaushalt, Transport und Treibhauseffekt. Nur wenige Wasserdampf-Messungen von ausreichender Qualität in der mittleren/oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre sind verfügbar. Im Rahmen des von der EU geförderten Projektes MOZAIC messen wir seit 1994 Wasserdampf an Bord von fünf A340-Passagierflugzeugen. Um die globale Feuchteverteilung repräsentativ zu messen, muss die Zahl der beteiligten Flugzeuge vermehrt und der Operationsbereich in die südliche Hemisphäre ausgedehnt werden. Im Rahmen des AFO2000- Programms des BMBF wird ein kompaktes und autonomes Messsystem für die globale Feuchteverteilung in der freien Troposphäre (0-13 km Höhe) entwickelt und erprobt, basierend auf dem Feuchte-Messystem UP 18 Sensorik, Limnologie des MOZAIC-Programms. Ein wesentliches Ziel ist dabei auch, einen on-line Zugriff auf die qualitätsgesicherten Daten für Wetterdienste zu ermöglichen. Ergebnisse von mehreren Testflügen, bei denen ein Lymanalpha Photofragment-Fluoreszenz-Hygrometer als Referenz diente, werden präsentiert und diskutiert. UP 17.5 Di 18:15 HS 16 Relaxationseffekte imDetektorsignal von Infrarotdetektoren:ein Korrekturverfahren für die Si:Ga Detektoren des CRISTA-Instruments — •Manfred Ern, Klaus-Ulrich Grossmann und Dirk Offermann — Bergische Universität- Gesamthochschule Wuppertal, Gaußstr. 20, 42097 Wuppertal Das Satellitenmeßgerät CRISTA (CRyogene Infrarot Spektrometer und Teleskope für die Atmosphäre) ist ein Instrument zur Messung von Infrarotemissionen verschiedener Spurengase in der Erdatmosphäre (10- 180 km). Um die räumliche Auflösung der globalen Meßüberdeckung zu verbessern, wurden drei Blickrichtungen verwendet. Der spektrale Meßbereich (4-71 µm) ist unterteilt in verschiedene Kanäle. Zum Nachweis der IR-Strahlung in diesen Kanälen dienen verschiedene Typen von Halbleiterdetektoren: Si:Ga Volumen- oder Si:As BIB-Detektoren für den Wellenlängenbereich 4-17 µm und Ge:Ga Volumen-Detektoren im Bereich 56-71 µm. Die Detektoren wurden bei tiefen Temperaturen zwischen 2,5 und 13Kelvin (typabhängig) betrieben. Die verwendeten Detektoren zeigen unter den gegebenen Betriebsbedingungen Relaxationseffekte, die das Detektorsignal etwas verfälschen. Ein Verfahren zur Korrektur dieser Fehler wird vorgestellt und anhand verschiedener Datensätze getestet. Zeit: Dienstag 17:15–17:45 Raum: HS 11 UP 18.1 Di 17:15 HS 11 Elektronische Nasen — •Tim Hamacher — Physikalisches Institut der Universität Bonn Der Geruchssinn ist der menschliche Sinn, der durch technische Sensoren am wenigsten kopiert werden kann. Die Messung des Geruches geschieht heute meistens über das Verfahren der Olfaktometrie, dieses Verfahren ist teuer und zeitaufwendig. In den letzten Jahren wird deshalb verstärkt an “elektronischen Nasen”geforscht. In diesem Vortrag soll ein Überblick über die unterschiedlichen Arten und Funktionsweisen von elektronischen Nasen, und der Stand der Forschung in Hinblick auf die Praxistauglichkeit gegeben werden. UP 18.2 Di 17:30 HS 11 Tiefenwassererneuerung imIssyk-Kul (Krigisien) — •Frank Peeters, Markus Hofer, David Finger und Rolf Kipfer — EAWAG, Wasserresourcen und Trinkwasser, CH-8600 Dübendorf UP 19 Akustik Während zweier Messkampagnen zum Issyk-Kul, einem der grössten (1740 km3) und tiefsten (668 m) Seen der Erde, wurden detaillierte hydrographische Vermessungen durchgeführt und Wasserproben für die Analyse von Umwelttracern (3H, 3He, SF6, FCKWs, Edelgase) genommen. Die ersten Ergebnisse für die transienten Tracer deuten auf einen raschen Tiefenwasseraustausch hin mit Aufenthaltszeiten von 10 oder weniger Jahren in 600 m Wassertiefe. Ein Vergleich der SF6-Wasseralter mit 3H-3He-Wasseraltern zeigt, dass SF6 hervorragend zur Datierung in Seen geeignet ist. Die hydrographischen Daten vom März 2001 zeigen Intrusionen in grössten Wassertiefen, die auf aktive Tiefenwassererneuerung durch konvektive Prozesse hindeuten. Für die Tiefenwasserbildung spielt vermutlich die Abkühlung des Oberflächenwassers in den Flachwasserzonen während der Wintermonate eine zentrale Rolle. Möglicherweise sinkt das kalte Wassers in die versunkenen Flusstäler ab und fliesst bodennah als Dichtestrom ins Tiefenwasser. Zeit: Dienstag 17:45–18:30 Raum: HS 11 UP 19.1 Di 17:45 HS 11 In-situ Messung von Dichte und adiabatischer Kompressibilität mittels Ultraschall — •Bertram Boehrer 1 , Holger Gräfe 1 , Niels Hoppe 2 und Peter Hauptmann 2 — 1 UFZ-Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle GmbH, Sektion Gewässerforschung, Limnophysik, Brückstr. 3a, D-39114 Magdeburg — 2 IMOS-Institut für Mikro- und Sensorsysteme, Otto-v.-Guericke Universität, Postfach 4120, Magdeburg In permanent - oder aus anderen Gründen - chemisch geschichteten Seen stellt die Bestimmung der Dichte des Seewassers eine schwierige Aufgabe dar. Die Dichteschichtung bestimmt den Vertikaltransport von gelösten Stoffen, die in einigen Beispielen ökologisch bedenklich sind. Damit wird die Dichteschichtung zu einer der zentralen Größen für die Voraussage von Wasserqualitäten. Das indirekte Verfahren aus der Ozeanographie über Messung von Temperatur und elektrischer Leitfähigkeit, lässt sich bei der hohen vertikalen und zeitlichen Variabilität nur bedingt in den Tagebauseen und anderen chemisch komplexen Wasserkörpern zur Dichtemessung nutzen. Wir stellen ein Verfahren vor, bei dem durch die in-situ-Messung von Schallgeschwindigkeit und akustischer Impedanz (über die Reflexion an einer Grenzfläche) die gewünschten Größen von in-situ-Dichte und adiabatischer Kompressibilität bestimmt werden. UP 19.2 Di 18:00 HS 11 Akustischen Laufzeittomographie zur Sondierung von Windund Temperaturfeldern in der bodennahen Atmosphaere — •Armin Raabe, Klaus Arnold und Astrid Ziemann — LIM Institut fuer Meteorologie Universitaet Leipzig, Stephanstr. 304103Leipzig Verfahren zur Erfassung meteorologischer Groessen wie Windgeschwindigkeit, Temperatur und Luftfeuchtigkeit und die daran geknuepften Fluesse von Impuls, fuehlbarer und latenter Waerme greifen auf Geraetetechniken zurueck, die diese Groessen als Zeitreihe an einem festen Ort ermitteln. Solche Techniken ermoeglichen demnach keine Uebertragung der ortsfesten Beobachtungen auf groessere Flaechen, ohne dass bestimmte Verfahren nachgeschaltet werden, die diese Punktmessungen als flaechenbezogene Daten aufbereiten. Das am Institut fuer Meteorologie der Universitaet Leipzig entwickelte Verfahren der akustischen Laufzeittomographie, kann aus Schallgeschwindigkeitsmessungen flaechendeckend die horizontale Variabilitaet des bodennahen Windfeldes und Lufttem-
Umweltphysik Dienstag peraturfeldes darstellen. Typischer Weise ueberspannt die Messtechnik eine Flaeche von einigen 100 m * 100 m in deren Zentrum sich z.B. konventionelle meteorologische Messstationen befinden. Die tomographische Technik liefert eine Unterteilung der Gesamtflaeche in Einzelflaechen von 50m*50m so dass ueber den Beobachtungszeitraum hinweg im Abstand von einer halben Minute innerhalb der Gesamtflaeche die ortsbezogene Variabilitaet von Windgeschwindigkeit bzw. Lufttemperatur mit einer Genauigkeit von +-0,5K bzw. +-0,5m/s zu darstellbar ist. UP 19.3Di 18:15 HS 11 Akustische real-time Experimente mit Matlab — •Peter Holstein 1 , Roland Müller 1 und Felix Franck 2 — 1 SINUS Messtechnik Leipzig — 2 HTWK Leipzig Es wird ein Projekt vorgestellt, bei dem Module auf verschiedenen Stufen der Softwareverarbeitung zu einem neuen modularen Konzept zusammengeführt werden. Mit dem vorgestellten Baukastenprinzip werden generelle Treiberfunktionen für hardwarebezogene Optionen, zum Laden und Steuern von DSP-Programmen und für real-time nahe Algorithmen in MATLAB mit einander verknüpft. Das Konzept kann sowohl im Interpretermodus von MATLAB als auch für applikationsorientierte stand-alone Lösungen umgesetzt werden. Ein Beispiel für die Umsetzung des Konzept wird mit Hilfe eines Demonstrationsexperiments erläutert. Mittels hochdezimierter Datenströme werden frequenzaufgelöste Reflexionseffekte diskutiert, die aus geringen Dopplerverschiebungen resultieren.
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