Der Einfluß der Topographie der Erdoberfläche auf die Vertikalsondierung des Temperaturprofils:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Karlsruhe
Kernforschungszentrum
1992
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | VIII, 164 S. Ill., graph. Darst. |
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| adam_text | Titel: Der Einfluß der Topographie der Erdoberfläche auf die Vertikalsondierung des Temperaturprofils
Autor: Pfister, Andreas
Jahr: 1992
1
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
1.1 Inversionsverfahren............................ 3
1.2 Strahlungsübertragung in der Atmosphäre............... 5
1.2.1 Die Linearisierung der Strahlungsübertragungsgleichung ... 7
2 Das 31-Verfahren 9
2.1 Einleitung................................. 9
2.2 Satellitendaten.............................. 13
2.2.1 HIRS/2-Daten.......................... 18
2.2.2 MSU-Daten............................ 20
2.3 Der TIGR-Datensatz........................... 21
2.3.1 Einleitung............................. 21
2.3.2 Ursprungsdaten des TIGR-Datensatzes ............ 22
2.3.3 Struktur.............................. 23
2.4 Räumliche Auflösung und Interpolation ................ 29
2.4.1 Auflösung Spot ......................... 29
2.4.2 Auflösung Box .......................... 29
2.4.3 Anpassung der Daten an eine gemeinsame horizontale
Auflösung............................. 31
2.4.4 Zusatzdaten und Interpolationsmethoden........... 31
2.5 Wolkenerkennung............................. 33
2.5.1 Ergebnisse der Wolkentests................... 34
2.5.2 Ableitung von Wolkenparametern................ 35
2.6 Bestimmung der Startwerte, Initialisierung des 31-Verfahrens .... 37
2.7 Die F-Methode.............................. 41
2.8 Inversionsrechnung zur Bestimmung des Temperaturprofüs...... 45
2.9 Wasserdampfkonzentrations- und Oberflächentemperaturberechnung 47
2.10 Nutzung der Topographie - Information im 31-Verfahren....... 49
Inhaltsverzeichnis
u
3 Hochaufgelöstes Digitales Geländemodell 51
3.1 Einleitung................................. 51
3.1.1 Begriffsbestimmung, Definitionen................ 51
3.2 Das Digital Land Mass System (DLMS) ............... 53
3.2.1 Das digitale Höhenmodell des DLMS (DTED) ........ 54
3.2.2 Horizontale und vertikale Genauigkeit............. 54
3.3 Reduziertes DLMS-Höhenmodell.................... 57
3.3.1 Datenreduktion im DLMS-Höhenmodell............ 57
3.3.2 Datenorganisation und Datenzugriff.............. 57
3.4 Bestimmung der Rauhigkeit der Erdoberfläche ............ 58
3.4.1 Einleitung............................. 58
3.4.2 Topographisches Reliefmaß: Das Lokale Relief........ 59
3.4.3 Dispersion von Flächenverteilungen und Orientierung von
näherungsweise ebenen Flächen, Berechnung des Fisher-Faktors 60
4 Nutzung des reduzierten DLMS-Höhenmodells im 31-Verfahren 65
4.1 Informationsgewinn aus dem reduzierten DLMS-Höhenmodell .... 65
4.2 Objektive Analyse der mittleren Höhe im HIRS/2-Spot ....... 69
4.3 Topographie-Test............................. 73
4.3.1 Festlegung der Schwellenwerte beim Topographie-Test .... 73
5 Fallstudien mit dem digitalen Höhenmodell 79
5.1 Auswahlkriterien der Satellitenpassagen................ 79
5.2 Probleme bei der Interpretation der Ergebnisse............ 80
5.3 Charakteristik der ausgewählten Satellitenpassagen.......... 82
5.3.1 Synoptische Situation während der Fallstudien........ 82
5.3.2 Allgemeine Statistik über die Satellitenpassagen der Fallstudien 85
5.4 Durchführung der Fallstudien...................... 86
5.5 Ergebnisse mit dem digitalen Höhenmodell und dem Topographie-Test 91
5.5.1 Fallstudie in der Kölner Bucht ................. 91
Inhaltsverzeichnis iii
5.5.2 Fallstudie am Pyrenäenrand................... 99
5.5.3 Fallstudie am Südrand der Alpen................ 105
5.5.4 Fallstudie am Alpenrand bei Turin .............. 113
5.5.5 Fallstudie an der Nordseeküste................. 119
ß Schlußbetrachtung und Ausblick 125
7 Danksagung 129
8 Literaturverzeichnis 133
A Wolkentests 143
A.l Definition und Notation......................... 143
A.2 Schätzung der Oberflächentemperatur aus Satellitendaten...... 143
A.2.1 Schätzung der Oberflächentemperatur............. 144
A.3 Land-Meer-Unterscheidung ....................... 145
A.4 Test auf Wolkenfreiheit ......................... 145
A.4.1 Hot Surface Test ........................ 145
A.4.2 Snow-Test ............................ 146
A.5 Wolkenerkennungs-Test ......................... 146
A.5.1 MSU-Window Test ....................... 146
A.5.2 Albedo-Test ........................... 147
A.5.3 HIRS/2 Window Channel Test ................ 147
A.5.4 Inter-Channel Regression Test ................. 148
A.5.5 Surface Temperature Test ................... 149
A.5.6 Low Cloud Test ......................... 150
A.5.7 Adjacent Spot Test .......................150
A.5.8 Maximum Value Test ...................... 151
IV
Inhaltsverzeichnis
? Erstellung des digitalen Höhenmodells des DLMS (DTED) 153
B.l Datenaufnahme..............................153
B.2 Datenverarbeitung............................153
B.3 DLMS DTED-Erstellung: Übergang auf WGS 72...........154
C Gleichungen zur objektiven Analyse der mittleren Höhe im
HIRS/2-Spot 155
D Abkürzungsverzeichnis 159
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