PDF-file - Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik an der Universität ...

VHF-Radarexperimente zur Erforschung der Atmosphäre 21
Der dreidimensionale Windvektor berechnet sich:
⎛ U ⎞ ⎛sin
ϑS
0 cosϑS
⎞ ⎛v
rE ⎞
⎜ ⎟ ⎜
⎟ ⎜ ⎟
v = ⎜ V ⎟ = ⎜ 0 sin ϑS
cosϑS
⎟ ⎜ v rS ⎟ . (2.4)
⎜ ⎟ ⎜
⎟ ⎜ ⎟
⎝ W ⎠ ⎝ 0 0 cosϑS
⎠ ⎝ v rv ⎠
In der Praxis setzen sich die gemessenen radialen Geschwindigkeiten in (2.3) aufgrund der
endlichen Halbwertsbreite der Antennenkeule aus allen drei Komponenten U, V, und W
zusammen. Zur Verbesserung der Güte wird in alle vier Himmelsrichtungen und in den
Zenit gemessen und der Windvektor über die Methode der kleinsten Quadrate (least square
method) ermittelt. [ISA88]
Das Bild 2.6 zeigt die Ausrichtung der Radarantenne Kühlungsborn mit den Schwenkrichtungen
der Hauptkeule zur Durchführung des DBS-Experiments.
v rW
x
ϕ = 0°
v rS
Bild 2.6: Schwenkrichtungen der Hauptkeule der Radarantenne Kühlungsborn zur Durchführung
des DBS-Experiments
Die Qualität der Meßergebnisse wird beim DBS-Experiment entscheidend von der
Halbwertsbreite der Antennenkeule beeinflußt. Mit einer schmalen Keule wird das
„ausgeleuchtete“ Volumen geringer und damit die Wahrscheinlichkeit der Konstanz des
Windfeldes innerhalb des Volumens größer.
ϑ = 0°
z
v
rv
v rN
−1
v rE
N
y
ϕ = 90°