Next: Zusammenfassung von Abschnitt III
Up: DOAS und Ring Spektren
Previous: Aspekte der (DOAS) Auswertung
Auswertung: O3
Die Kompensation von RRS in den ausgewerteten optischen Dicken ist
mit Hilfe von RING Referenz Spektren in der DOAS Auswertung erfolgreich
durchgeführt worden.
Im Airmassfaktor darf RRS nicht einbezogen werden, sofern RING Referenz Spektren
mitausgewertet werden. Wird RRS in den Airmassfaktoren einbezogen,
muß die Auffüllung der FRAUNHOFERlinien getrennt mitberücksichtigt werden.
Ist dies nicht der Fall und der Ozongehalt deutlich unterschiedlich zu
dem im auszuwertenden Spektrum, werden Fehler über 10% erreicht.
Zu erwartende Fehler, wenn RING Referenz Spektren mit drastisch-falschen
Ozongehalten einbezogen werden, sind bei etwa 2.5-3.0% anzusiedeln.
Dies ist auch ein Fehlerbereich, der durch falsche Annahmen für die
Airmassfaktorbestimmung oder falsche Annahmen bezüglich der
Temperaturparameterisierung von Ozonabsorptionsquerschnitten zu
erwarten ist.
Beachtenswert ist die Tatsache, daß die Auswertung mit einem
RING Referenz Spektrum, welches ausschließlich durch O3-Linienauffüllung
beeinflußt ist, den Fehler durch den RING Effekt maßgeblich
reduziert. Dies ist insofern von Bedeutung, als die Güte von
RING Referenz Spektren in der Auswertung bezüglich der Größe des resultierenden
Residuums bewertet wird. Wenn allerdings ausschließlich diese
Auffüllungskomponente berücksichtigt wird, ist das Residuumn
zwangsläufig relativ groß, da die Auffüllung der FRAUNHOFERlinien in der
Amplitude dominant ist, obwohl der resultierende Fehler in der
O3-Säule klein ist. Ein direkter Zusammenhang zwischen dem durch
den RING Effekt verursachten Residuum und der Güte der Auswertung
ist daher nicht notwendigerweise gegeben, was die Auswertung realer
Daten äußerst erschwert.
Auswertung: NO2 Die Untersuchung von NO2 geschah auf
der Basis von Experimental- und Modelldaten:
Auswertung von Modelldaten: Der Einsatz verschiedener
RING Referenz Spektren bei der Auswertung von Modelldaten zeigte das alle
eingesetzten RING Referenz Spektren, die für die gleiche (aber auch ähnliche)
Modellatmosphäre simuliert wurden wie erwartet sehr kleine Fehler in
der NO2 VC ergeben. Die experimentell bestimmten RING Referenz Spektren zeigte
schon größere Fehler für NO2. Der Einsatz des FMRS Spektrums
erzeugte größte Fehler in der NO2 Säule, während die am iup
bestimmten BRS Spektren durchweg kleinere (wenn auch nicht
vernachlässigbare) Fehler produzierten.
Der Einsatz der via HOTELLING Transformation der Modell RING Referenz Spektren
gefundenen Hauptkomponenten in der Auswertung von Modelldaten zeigte
kleine Fehler. Hier zeigte sich die Fähigkeit der Methode, veränderte
NO2 Gehalte in dem eingehenden RING Referenz Spektren Ensemble gegenüber der
auszuwertenden optischen Dicke zu kompensieren. In Folgearbeiten ist
allerdings die Gültigkeit des Verfahrens für andere Spurengase zu
untersuchen. Weiterhin müßen Tests für signifikante Differenzen
zwischen atmosphärischen Zustand während der Messung der optischen
Dicke und dem für die Modellierung des RING Referenz Spektren Ensembles
durchgeführt werden.
Auswertung von GOME Daten: Obwohl in dieser Untersuchung
nicht von Fehlern, sondern nur von Abweichungen gesprochen werden
kann, zeigt sich ein ,,ähnlicher`` Trend wie schon für die
Auswertung von Modelldaten. Hier erzeugt das FMRS Spektrum die
größten Abweichungen in der NO2 Säule gegenüber dem Ergebnis
mit einem SRS Spektrum.
Die BRS Spektren, die für einen SZA bestimmt wurden, der im Bereich
des SZA der gemessenen optische Dicke liegt, zeigen relativ kleine
Abweichungen zu dem Ergebnis, welches mit einem SRS Spektrum bestimmt
wurde (< 5%).
Auswertung von iup Daten: Die von Richter (1997a)
durchgeführte Untersuchung zeigte durchweg relativ große
Unterschiede zwischen den Ergebnissen, welche mit BRS- und SRS
Spektren gefunden wurden. Auch die Standardabweichung des
Auswertungsresiduums zeigt, daß die SRS Spektren bezüglich der
(experimentellen) optischen Dicke nicht optimal passen. Die möglichen
Gründe hierfür sind vielfältig und können nur durch unabhängige
Messungen verifiziert werden.
Auswertung: BrO
Die mit gometran bestimmten SRS Spektren zeigten in der Anwendung auf die
Auswertung von BrO gute Ergebnisse, gemessen am Qualitätskriterium
. Auch in dieser Auswertung produziert das FMRS recht große
Abweichungen zu allen anderen Ergebnissen. Das SAO Spektrum
produziert mit etwa 7.5% Unterschied zu dem SRS Spektrum eine
``typische'' Abweichung, die höchstwahrscheinlich auf die fehlende
Gasabsorptionslinienauffüllung zurückgeht. Andererseits scheint die
Modifikation des SAO Spektrums (Division mit GOME Spektrum)
Verbesserungen der Ergebnisse gebracht zu haben, da der -Wert
relativ klein war.
Die Variation des BrO-Gehalts im RING Referenz Spektrum zeigt eine signifikante
Bedeutung dieser Größe für die DOAS-Auswertung von BrO.
Die Absorption von Chlordioxid, OClO, liegt in fast demselben
``Fenster'', 352-380 nm, wie die von BrO. Ebenso wie auch BrO besitzt
OClO strukturierte Absorptionslinien,
deren Breiten typischen FRAUNHOFERlinien entsprechen. Es ist daher zu erwarten,
daß der Einfluß auf die (DOAS-) Auswertung von OClO ebenso groß
ist. Ähnliche Auswirkungen wie für BrO sind auch für SO2 und
HCHO zu erwarten.
Next: Zusammenfassung von Abschnitt III
Up: DOAS und Ring Spektren
Previous: Aspekte der (DOAS) Auswertung
Marco Vountas