Messung der Rückstreuung und des Wasserdampf-Gehalts von Cirren mit einem flugzeuggetragenen Differential-Absorptions-Lidar (DIAL):
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| Published: |
Köln
DLR, Abt. Operative Planung
1995
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1995,33 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
3
2
LIDARMETHODE
7
2.1
WECHSELWIRKUNG
VON
LICHT
MIT
DER
ATMOSPHAERE
.
7
2.1.1
RAYLEIGH-UND
MIE-STREUUNG
.
9
2.2
RUECKSTREU-LIDAR
.
14
2.2.1
AUFBAU
UND
MESSPRINZIP
.
14
2.3
DIFFERENTIAL-ABSORPTIONS-LIDAR
(DIAL)
.
15
2.3.1
STATISTISCHER
FEHLER
.
16
2.3.2
SIGNAL-RAUSCH-VERHAELTNIS
.
16
3
WASSERDAMPF-DIAL
21
3.1
DAS
H2O-MOLEKUEL
.
21
3.2
DER
ABSORPTIONSQUERSCHNITT
.
21
3.2.1
AUSWAHL
EINER
GEEIGNETEN
ABSORPTIONSLINIE
.
22
3.2.2
LASERLINIENPROFIL
UND
EFFEKTIVER
ABSORPTIONSQUERSCHNITT
.
24
3.2.3
RAYLEIGH-DOPPLER-EFFEKT
.
26
3.2.4
RAMANSTREUUNG
.
29
4
EXPERIMENTELLER
AUFBAU
32
4.1
DER
SENDER
.
32
4.1.1
DER
LASEROSZILLATOR
.
35
4.2
DIAGNOSTIK
.
37
4.2.1
PHOTOAKUSTISCHE
ZELLE
.
37
4.2.2
FIZEAU
INTERFEROMETER
.
38
4.3
ZWEIFREQUENZ-BETRIEB
DES
LASERS
.
39
4.3.1
REALISIERUNG
.
40
4.4
DER
EMPFAENGER
.
43
4.4.1
DIE
NACHWEISOPTIK
.
43
4.4.2
BEMERKUNGEN
ZUM
STRAHLTEILER
.
43
4.5
DATENVERARBEITUNG
NACH
DER
MESSUNG
.
48
4.6
SPURENGASABSORPTION
UND
LASERLINIENFORM
.
50
4.6.1
VORWAERTSRECHNUNG
-
ITERATIONSVERFAHREN
.
50
4.6.2
PARAMETRISIERUNG
DER
LASERLINIE
.
50
4.7
LASERPARAMETER
AUS
LINIENVERGLEICH
.
51
INHALTSVERZEICHNIS
2
5
FERNERKUNDUNG
VON
CIRREN
MIT
LIDAR
53
5.1
ENTSTEHUNG
UND
EIGENSCHAFTEN
VON
CIRREN
.
53
5.2
METHODEN
.
55
5.3
EXPERIMENTELLER
AUFBAU
.
57
5.4
ERGEBNISSE
.
57
5.4.1
FEHLERDISKUSSION
(FUER
ALEX)
.
66
5.5
IMPLIKATIONEN
FUER
EINE
DIAL-MESSUNG
.
70
5.5.1
RAEUMLICHE
SCHWANKUNGEN
DER
RUECKSTREUUNG
.
70
5.5.2
RAYLEIGH-DOPPLER-EFFEKT
.
72
6
DIAL-MESSUNGEN
74
6.1
FLUG
AM
7.3.1994:
UEBERSICHT
.
74
6.2
RUECKSTREUMESSUNGEN
.
76
6.3
IN-SITU-MESSUNGEN
.
81
6.4
DIAL:
ERGEBNISSE
.
86
6.4.1
SEQUENTIELLER
MODUS
.
86
6.4.2
ZWEIKANAL-MODUS
.
88
6.4.3
FEHLERDISKUSSION
.
90
7
ZUSAMMENFASSUNG
95
A
METEOROLOGISCHE
GROESSEN
97
B
INVERTIERUNG
DES
LIDARSIGNALS
100
B.0.4
BESTIMMUNG
DER
SYSTEMKONSTANTEN
.
100
B.0.5
OPTISCHE
DICKE
VON
WOLKEN
.
101
B.0.6
ITERATIONS
UND
KLETTVERFAHREN
.
101
C
ZWEIKANAL-NACHWEIS:
FEHLERQUELLEN
104
C.L
FEHLER
DURCH
NICHT
PARALLELE
GESICHTSFELDER
.
104
C.1.1
MEHRFACHSTREUUNG
IN
EINEM
CIRRUS
.
104 |
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