Next: Auswertung von Modelldaten: O₃ Up: Anwendung Previous: Zusammenfassung

DOAS und Ring Spektren

In vielen Auswertungsschemata geht die Reflektivität, also das Verhältnis von Radianz I zu Irradianz I₀ ein. Da FRAUNHOFER und Gasabsorptionslinien Strukturen in I mehr oder weniger stark aufgefüllt wurden, während dies für I₀ (für Satellitenbeobachtungsgeometrie) nicht oder bedingt der Fall ist (für Bodenbeobachtungsgeometrie), kommt es bei der Verhältnisbildung beider Spektren zu Nettostrukturen. Diese Strukturen können, wie in Abschnitt 8 erklärt wurde, mittels RING Referenz Spektrum kompensiert werden. Wie gut diese Kompensation gelingt, ist von verschiedenen Faktoren abhängig, und ist zentrales Thema dieses Abschnittes. Neben der Auffüllung solarer FRAUNHOFERlinien ist ein weiterer wichtiger Aspekt der Einfluß der Auffüllung von Gasabsorptionslinien . Dieser Effekt hängt von der Tiefe der Absorptionslinie, also einem a priori unbekannten Parameter, ab. Es ist zu erwarten, daß die korrekte Auswertung von Spurengasen besonders in Bereichen starker Absorption erschwert wird.
Die Spurengasauswertung basiert auf der DOAS (Differentielle Optische Absorptions Spektroskopie ) Methode (siehe Anhang D). Die hier dargestellte Untersuchung hat das Ziel, die grundsätzliche Anwendbarkeit und Genauigkeit verschiedener RING Referenz Spektren zu prüfen und gegebenenfalls zu quantifizieren. Die DOAS Grundaufgabe sei an dieser Stelle dargestellt:

mit:

	:	Absorptionsquerschnitt des i-ten der insgesamt N Spurengase
A_i	:	Airmassfaktor des iten Spurengases
I	:	Radianz
I₀	:	Irradianz
	:	Wellenlänge
S_r	:	Anpassungsfaktor des RING Referenz Spektrum
r	:	RING Referenz Spektrum
V_i	:	Vertikalsäule des iten Spurengases
x_j	:	j-ter Polynomkoeffizient eines Polynoms M-ten Grades.

Die Zielgröße ist im folgenden die schräge oder vertikale Säule des interessierenden Absorbers.
Die Strategie für die Untersuchung sieht wie folgt aus: Es werden modellierte sowie gemessene RING Referenz Spektren auf gemessene und modellierte Meßdaten angewendet. Verschiedene Wellenlängenbereiche sind für die Tests ausgewählt worden:

1.: Zunächst ist ein O₃ Absorptionsbereich zwischen 325-335 nm ausgewählt worden. In diesem Wellenlängenbereich hat O₃ ähnliche Linienbreiten wie die FRAUNHOFERlinien und ist damit ein Kandidat für die Auffüllung von Gasabsorptionslinien. Weiterhin wird der Airmassfaktor auf seinen Einfluß hinsichtlich der Auffüllung untersucht.
2.: Ein NO₂ Absorptionsbereich zwischen 420-450 nm ist weiterhin ausgewählt worden. In diesem Wellenlängenbereich hat NO₂ ähnliche Linienbreiten wie die FRAUNHOFERlinien und ist daher ein schwieriger Fall für die DOAS Auswertung.
3.: Der BrO Absorptionsbereich liegt zwischen 344-359 nm. In diesem Wellenlängenbereich ist die Absorptionsstärke des Gases wenigstens eine Größenordnung unter dem Beitrag des ,,RING Signals``. Die Auswertung von Experimentaldaten ist dabei eine besonders große Herausforderung.

Während die Absorptionsstärke von Ozon äußerst stark ist, ist sie für NO₂ moderat und für BrO sehr klein. Damit stellen Untersuchungsschwerpunkte repräsentative Querschnitte typischer Auswertungen dar.

Next: Auswertung von Modelldaten: O₃ Up: Anwendung Previous: Zusammenfassung

Marco Vountas