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Grundlagen von gometran

Wie bereits im Abschnitt 5 dargestellt erfordert die Lösung der hier modifizierten STG, Gleichung 5.7, ein Iterationsschema, welches in guter Näherung bereits nach dem ersten Schritt abgebrochen werden kann. Zur Bestimmung der (numerischen) Lösung der STG erster Ordnung ist hierbei entsprechend der Anzahl der berücksichtigten Rotationslinien die Standardaufgabe wiederholt zu lösen. Gerade die wiederholte Bestimmung der Standardaufgabe stellt den rechenzeitintensivsten Schritt dar und erfordert einen schnellen Algorithmus. Es wurde unter anderem deswegen das STM gometran basierend auf der Methode der finiten Differenzen (Barkstrom, 1976; Rozanov et al., 1996) ausgewählt. Das Modell ist gründlich validiert worden (Rozanov et al., 1997) und Dank seiner Modularität gut geeignet, die entsprechenden zusätzlichen Terme der STG, die durch RRS,,erzeugt`` werden, aufzunehmen.
Die numerische Lösung des STG einschließlich RRS ist bestimmt durch im wesentlichen fünf Schritte (siehe Anhang E für Details):
1.
Die Modellatmosphäre wird in vertikal- und horizontal homogene Schichten zerlegt. Die direkte und einfachgestreute (nicht vom Erdboden reflektierte) Komponente wird gesondert behandelt (siehe unten: ,,Pseudo-sphärische Approximation und Refraktion ``)
2.
Radianzen und Phasenfunktionen werden in FOURIER-LEGENDRE Reihen zerlegt, um die Separation der Winkelvariablen ALT und ALT zu ermöglichen.
3.
Radianzen werden durch symmetrische und antisymmetrische Summen ersetzt.
4.
Differentiale werden durch finite Differenzen ersetzt.
5.
Summen über Quadraturpunkte ersetzen Integrale.

Die Lösung der STG erfolgt hiernach durch Lösung eines linearen Gleichungssystems.






Marco Vountas