Untersuchung troposphärischer Störungen auf Erde-Satellit-Pfaden mittels Baken-, Radiometer- und Radarmessungen:
Gespeichert in:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Köln
DLR, Abt. Operative Planung
1995
|
| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Deutsche Forschungsanstalt für Luft- und Raumfahrt <Köln>: Forschungsbericht
1995,21 |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Zugl.: Hannover, Univ., Diss., 1995 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
1
1.1
EINFLUSS
DER
ATMOSPHAERE
AUF
SATELLITENSIGNALE
.
1
1.2
OLYMPUS-AUSBREITUNGSEXPERIMENT
.
2
1.3
DOPPELPOLARISATIONS-RADIOMETERMESSUNGEN
.
4
1.4
RADARMESSUNGEN
.
5
2
WELLENAUSBREITUNG
IN
MEDIEN
MIT
STATISTISCH
VERTEILTEN
STREUERN
7
2.1
DARSTELLUNG
ELLIPTISCH
POLARISIERTER
WELLEN
.
7
2.1.1
KOMPONENTENDARSTELLUNG
.
7
2.1.2
POLARISATIONSELLIPSE
.
8
2.1.3
STOKES-PARAMETER
.
9
2.2
STREUUNG
EBENER
WELLEN
AN
NIEDERSCHLAGSTEILCHEN
.
10
2.2.1
STREUMATRIX
UND
STOKES-MATRIX
.
10
2.2.2
STREUAMPLITUDEN
UND
WIRKUNGSQUERSCHNITTE
.
12
2.2.3
GROESSENVERTEILUNGEN
VON
NIEDERSCHLAGSTEILCHEN
.
14
3
STRAHLUNGSTRANSFERTHEORIE
19
3.1
GRUNDLAGEN
.
20
3.1.1
SPEZIFISCHE
INTENSITAET,
FLUSSDICHTE
UND
MITTLERE
INTENSITAET
.
20
3.1.2
STRAHLUNGSTRANSFERGLEICHUNG
.
21
3.1.3
QUELLFUNKTION
UND
AEQUIVALENTE
QUELLVERTEILUNG
.
23
3.2
STRAHLUNGSTRANSFERGLEICHUNG
FUER
ISOTROPE
STREUUNG
.
24
3.2.1
ALLGEMEINE
LOESUNG
.
25
3.2.2
ITERATIVE
LOESUNG:
METHODE
DER
AUFEINANDERFOLGENDEN
MEHRFACH
STREUUNG
.
27
3.2.3
PLAN-PARALLELE
GEOMETRIEN
.
29
3.2.4
BERUECKSICHTIGUNG
VON
BODENSTRAHLUNG
.
31
3.3
VEKTORFORM
DER
STRAHLUNGSTRANSFERGLEICHUNG
.
33
VIII
INHALTSVERZEICHNIS
3.3.1
STOKES-VEKTOR,
EXTINKTIONSMATRIX
UND
STOKES-MATRIX
.
34
3.3.2
FOURIERREIHENENTWICKLUNG
DER
STOKES-MATRIX
FUER
ROTATIONS
SYMMETRISCHE
PARTIKEL
.
35
3.3.3
PLAN-PARALLELE
HOMOGENE
SCHICHT
.
36
3.3.4
QUELLFUNKTION
UND
FORMALE
LOESUNG
.
38
3.3.5
LOESUNGSANSATZ
MIT
GAUSS-QUADRATUR
.
39
3.3.6
METHODE
DER
AUFEINANDERFOLGENDEN
MEHRFACHSTREUUNG
.
41
3.3.7
DAEMPFUNG
DURCH
WASSERDAMPF
UND
SAUERSTOFF
.
42
3.3.8
EMISSION
UND
REFLEXION
DER
BODENOBERFLAECHE
.
43
3.3.9
VERGLEICH
MIT
ANDEREN
LOESUNGSMETHODEN
.
45
4
ABLEITUNG
EFFEKTIVER
PFADPARAMETER
AUS
POLARIMETRISCHEN
RADIOMETER
MESSUNGEN
47
4.1
SIMULATIONEN
.
47
4.1.1
ATMOSPHAERENMODELL
.
47
4.1.2
STRAHLUNGSTEMPERATUR
UND
DIFFERENTIELLE
TEMPERATUR
.
48
4.1.3
DAEMPFUNG
UND
DIFFERENTIELLE
DAEMPFUNG
.
53
4.2
BESTIMMUNG
PFADINTEGRIERTER
PARAMETER
AUS
MESSUNGEN
.
57
4.2.1
INVERSIONSALGORITHMUS
.
57
4.2.2
MESSBEISPIEL
1:
KONVEKTIVES
EREIGNIS
.
58
4.2.3
MESSBEISPIEL
2:
STRATIFORMER
REGEN
.
66
5
RADIOMETERKALIBRIERUNG
69
5.1
AUFBAU
DES
DOPPELPOLARISATIONS-RADIOMETERS
.
70
5.2
ZUSAMMENHANG
ZWISCHEN
STRAHLUNGSTEMPERATUR
UND
AUSGANGSSPANNUNG
.
.
71
5.2.1
RADIOMETERTRANSFERKURVE
.
72
5.2.2
ANTENNENDIAGRAMM
UND
HORNVERLUSTE
.
73
5.2.3
FEHLER
DURCH
SPANNUNGSFLUKTUATIONEN
.
74
5.3
KALIBRIERUNG
MIT
KUENSTLICHEN
LASTEN
.
76
5.3.1
KALIBRIERAUFBAU
.
76
5.3.2
ERHOEHUNG
DER
LASTTEMPERATUR
DURCH
HOHLLEITERVERLUSTE
.
77
5.3.3
AENDERUNG
DER
EFFEKTIVEN
LASTTEMPERATUR
DURCH
FEHLANPASSUNG
.
79
5.3.4
VERRINGERUNG
DER
REFLEXIONEN
DURCH
EINFUEGEN
EINES
ISOLATORS
.
82
5.3.5
EFFEKTIVE
EICHTEMPERATUREN
FUER
DAS
DLR-RADIOMETER
.
82
5.3.6
FEHLANPASSUNG
DER
ANTENNE
.
86
5.4
MESSUNG
DER
STRAHLUNGSTEMPERATUR
VON
KLAREM
HIMMEL
.
86
INHALTSVERZEICHNIS
IX
5.4.1
KOMBINATION
VON
MESSUNGEN
MIT
KUENSTLICHER
LAST
UND
MESSUNGEN
BEI
KLAREM
HIMMEL
.
87
5.4.2
"
KIPPKURVEN
"
-KALIBRIERUNG
.
90
6
BESTIMMUNG
VON
AUSBREITUNGSPARAMETERN
AUS
RADARMESSUNGEN
93
6.1
DAS
WOLKENRADAR
DER
DLR
.
94
6.2
DEFINITION
DER
RADARMESSGROESSEN
.
97
6.3
DOPPELPOLARISATIONS-TECHNIK
.
99
6.4
MODELLE
ZUR
BESTIMMUNG
VON
MIKROPHYSIKALISCHEN
GROESSEN
.
101
6.4.1
REGEN
.
101
6.4.2
SCHMELZBAND
.
104
6.4.3
HAGEL
.
105
6.4.4
SCHNEE
UND
EISTEILCHEN
.
107
6.5
ABTASTUNG
DES
SATELLITENPFADES
.
107
6.6
MESSBEISPIEL
ZUR
ANWENDUNG
DER
RADARMODELLE
.
109
6.7
STATISTISCHE
UNTERSUCHUNG
DER
GENAUIGKEIT
DER
DAEMPFUNGSVORHERSAGE
DES
RADARS
.
112
6.7.1
REGRESSIONSBEZIEHUNGEN
ZUR
DAEMPFUNGSBERECHNUNG
.
112
6.7.2
STATISTIK
VON
BAKENDAEMPFUNG
UND
RADARVORHERSAGE
.
115
6.8
ABSCHAETZUNG
DER
MESSFEHLER
UND
UNSICHERHEITEN
.
119
6.8.1
FEHLER
BEI
DER
ERMITTLUNG
DER
RADARMESSGROESSEN
.
119
6.8.2
FEHLER
BEI
DER
DAEMPFUNGSBESTIMMUNG
.
122
6.9
SITE
DIVERSITY
.
124
6.9.1
DIVERSITY-GEWINN,
-VERBESSERUNG
UND
-ERHOLUNG
.
125
6.9.2
BEISPIEL
EINER
DIVERSITY-UNTERSUCHUNG
AN
EINEM
AUSGEWAEHLTEN
RE
GENEREIGNIS
.
125
7
BAKENMESSUNGEN
UND
LANGZEITSTATISTIKEN
127
7.1
DIE
DLR-AUSBREITUNGSMESSSTATION
.
127
7.1.1
SYSTEMEIGENSCHAFTEN
.
127
7.1.2
DATENAUFNAHME
UND
-PROZESSIERUNG
.
129
7.1.3
ROHDATENBEISPIEL
.
132
7.2
BAKENMESSUNGEN
.
132
7.2.1
AUSRICHTUNG
DER
ANTENNE
AUF
DEN
SATELLITEN
.
134
7.2.2
VERBINDUNGSBILANZ
.
135
7.2.3
BESTIMMUNG
DER
ATMOSPHAERISCHEN
GRUNDDAEMPFUNG
BEI KLAREM
HIM
MEL
.
137
X
INHALTSVERZEICHNIS
7.2.4
BESTIMMUNG
DES
BAKENREFERENZPEGELS
.
140
7.3
HAEUFIGKEITSVERTEILUNGEN
.
140
7.3.1
MONATSSTATISTIKEN
DER
BAKENDAEMPFUNG
.
141
7.3.2
JAHRESSTATISTIKEN
UND
"
WORST
MONTH
"
-STATISTIKEN
.
141
7.4
GLEICHWAHRSCHEINLICHKEITSSTATISTIKEN
.
148
7.4.1
ZUSAMMENHANG
ZWISCHEN
REGENRATE
UND
DAEMPFUNG
.
149
7.4.2
ZUSAMMENHANG
ZWISCHEN
RADIOMETERTEMPERATUR
UND
DAEMPFUNG
.
.
153
7.5
VERHUNDSTATISTIKEN
.
156
7.5.1
REGENRATE
UND
DAEMPFUNG
.
156
7.5.2
STRAHLUNGSTEMPERATUR
UND
DAEMPFUNG
.
157
7.6
SZINTILLATIONEN
.
158
7.7
DYNAMISCHES
VERHALTEN
DER
DAEMPFUNG
.
160
7.7.1
DAUER
VON
DAEMPFUNGSEREIGNISSEN
.
161
7.7.2
GRADIENT
DER
DAEMPFUNG
.
165
8
ZUSAMMENFASSUNG
167
9
LITERATURVERZEICHNIS
171
A
METHODEN
ZUR
BERECHNUNG
DER
STREUEIGENSCHAFTEN
VON
HYDROMETEOREN
179
A.L
KLEINE
PARTIKEL
IM
VERGLEICH
ZUR
WELLENLAENGE:
RAYLEIGH-STREUUNG
.
179
A.2
PARTIKEL
MIT
CHARAKTERISTISCHEN
DIMENSIONEN
IM
BEREICH
DER
WELLENLAENGE
.
.
181
A.2.1
ALLGEMEINE
LOESUNG
DER
VEKTORWELLENGLEICHUNG
.
181
A.2.2
LOESUNG
DER
VEKTORWELLENGLEICHUNG
FUER
KUGELFOERMIGE
PARTIKEL:
MIE
STREUUNG
.
182
A.2.3
POINT-MATCHING-VERFAHREN
.
185
A.2.4
T-MATRIX-VERFAHREN
.
187
A.2.5
BERECHNUNG
DER
T-MATRIX
MIT
DER
EXTENDED-BOUNDARY-CONDITION
METHODE
.
189
B
BERECHNUNG
DER
TRANSMISSIONSMATRIXELEMENTE
193
C
STRAHLUNGSREFLEXION
UND
-EMISSION
VON
OBERFLAECHEN
195
D
FRESNEL-REFLEXIONSKOEFFIZIENTEN
197
E
LEBENSLAUF
199
F
DANKSAGUNG
201
INHALTSVERZEICHNIS
G
SACHREGISTER
203 |
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