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Zusammenfassung von Abschnitt III


In diesem Abschnitt kamen die im Abschnitt II beschriebenen und validierten RING Referenz Spektren um Einsatz.
Zunächst wurde eine Methode, die HOTELLING Transformation, vorgestellt und angewendet, welche die Hauptkomponenten von RING Referenz Spektren voneinander trennen kann. Es zeigte sich, daß im wesentlichen die ersten zwei Hauptkomponenten auf die Auffüllung von FRAUNHOFERlinien und Gasabsorptionslinien zurückgehen. Die Hauptkomponenten von Modelldaten konnten mit zufriedenstellendem Erfolg mit Experimentaldaten verglichen werden.
Der Einsatz der Spektren in der DOAS- Auswertung von verschiedenen Spurengasen wie O3, NO2 und BrO wurde hiernach durchgeführt. Zunächst kamen im reinen Modellversuch mit gometran modellierte RING Referenz Spektren zum Einsatz. Es zeigte sich, daß der RING Effekt nicht unbedeutenden Einfluß auf die Auswertung von O3 haben kann. Der Einfluß der Auffüllung der O3-Absorptionslinien lag bei etwa 7.5%. Andererseits ist die Variation des Ozongehalts für die RING Referenz Spektren keine signifikante Größe. Die Analyse zeigte ferner, daß der Airmassfaktor der Einfachheit halber unbeeinflußt sein sollte vom RING Effekt. Mit geeigneten Korrekturen ist allerdings auch eine Auswertungsstrategie mit beeinflußtem Airmassfaktor möglich. Von Bedeutung ist auch die Tatsache, daß kein direkter Zusammenhang zwischen dem durch den RING Effekt verursachten Residuum und der Güte der O3 Auswertung bestehen muß.
Eine ausführlichere Untersuchung wurde im NO2-Auswertungsbereich durchgeführt. Sowohl modellierte als auch experimentelle RING Referenz Spektren wurden in Bezug auf die Auswertung der Vertikalsäule (VC) von NO2 untersucht. Erwartungsgemäß erzeugten die Modell-RING Referenz Spektren in Anwendung auf Modelldaten die kleinsten Fehler. Die voneinander getrennten Hauptkomponenten eines Ensembles von modellierten RING Referenz Spektren wurden (im Sinne einer Parametrisierung) auf verschiedene Modellradianzen angewendet. In den meisten Fällen war diese Parametrisierung besser in der Lage, sich auf verschiedene Auswertungsszenarien einzustellen, als nicht-adäquate RING Referenz Spektren. Damit zeigte sich diese Parametrisierung als interessante Alternative zum Einsatz der RING Referenz Spektren selbst, wobei die optimale Parametrisierung für die unterschiedlichen Auswertungsparameter noch zu bestimmen ist. Für die Variation atmosphärischer Parameter bei der Modellierung des RING Referenz Spektrum ergab sich wie schon für die Ozonauswertung kein signifikanter Einfluß, obwohl für bestimmte (realistische) Fälle der Fehler 4% erreichen konnte.
Die Ergebnisse mit Experimental- RING Referenz Spektren sind deutlich unterschiedlich zu denen mit Modell- RING Referenz Spektren (zum Teil bis 19%). Der Grund für die Güte der Modellspektren ist sicherlich nicht nur die Selbstkonsistenz der Modelldaten, da ähnlich große Differenzen auch bei der Anwendung von Modell- und Experimental- RING Referenz Spektren auf Experimentaldaten zu beobachten waren. In solchen Fällen sollten die Experimentalspektren adäquat bezüglich der auszuwertenden Größe sein. Allerdings läßt sich durch solch eine Untersuchung nur schwer etwas über die Güte der RING Referenz Spektren aussagen, da keine unabhängigen Messungen der ausgewerteten Spurengassäule vorlagen.
Weiterhin wurde BrO aus GOME Daten ausgewertet. Die Ergebnisse zeigten einen ähnlichen Trend der Auffüllung der Absorptionslinien wie schon NO2 und O3. Die Ergebnisse der Auswertung von BrO waren im Gegensatz zur Ozonauswertung stärker davon abhängig, welche Gaskonzentration für die Modellierung der RING Referenz Spektren verwendet wurden. Dies zeigt nochmals deutlich, daß der Einfluß der Auffüllung von Gasabsorptionslinien stark abhängig ist vom auszuwertenden Gas und vom atmosphärischem Zustand.
Für die Auswertung von SO2, HCHO und OClO sind ähnliche Auswirkungen der beiden Auffüllungstypen zu erwarten, da sie ähnlich stark strukturierte Absorptionsbanden in ähnlichen Wellenlängenbereichen wie die oben beschriebenen Gase besitzen.



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Marco Vountas