A novel method for ground-based and mobile remote sensing of profiles of cloud microphysical properties using scanning radiometry supplemented by Lidar

• Antragstellerin: Dr. Evelyn Jäkel
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 194002779

Ziel des Projekts ist die Fortführung der Entwicklung des Instrumentenpakets LIRAS (LIdar and RAdiation System for cloud profiling) mit Anwendung von bodengebundenen passiven (Spektroradiometer) und aktiven (Lidar) Fernerkundungsmethoden. LIRAS wurde in der laufenden Projektphase entwickelt, um Vertikalprofile von mikrophysikalischen Parametern von konvektiven Wolken zu bestimmen. Zurzeit werden mit LIRAS ortsfeste Messungen durchgeführt. Wie Erfahrungen gezeigt haben, ist es jedoch von Vorteil, das Messsystem mobil zu betreiben. Daher soll in der beantragten Projektphase LIRAS zu einem mobilen System umgebaut werden. Außerdem wird LIRAS mit einem hyperspektralen abbildendem Spektrometersystem erweitert, um die vertikale und zeitliche Auflösung der Messungen signifikant zu verbessern, was ebenfalls in der laufenden Projektphase gezeigt wurde. Das mobile und erweiterte System LIRAS-Extended wird dann angewendet, um die vertikale Entwicklung der mikrophysikalischen Parameter von konvektiven Wolken abzuleiten.Profile der thermodynamischen Phase werden aus den spektralen Informationen der Strahlungsmessungen und aus der Depolarisation des Lidars abgeleitet. Für die Bestimmung der Partikelgröße werden Ergebnisse von zwei Ableitungsmethoden miteinander verglichen, darunter eine neue, die zunächst für die Wolkenseitengeometrie angepasst und ausführlich getestet werden muss. Beide Methoden sollen für Messdaten aus einem Feldexperiment angewendet und mit unabhängigen Daten anderer Verfahren (in-situ und Fernerkundung) verglichen werden. Die dreidimensionalen (3D) Strahlungseffekte der räumlich und zeitlich inhomogenen, konvektiven Wolke werden explizit durch die Anwendung von 3D Strahlungstransportmodellierung berücksichtigt, was bei dieser Beobachtungsgeometrie unabdingbar ist. Die Ergebnisse dieses Projekts sollen zudem als Machbarkeitsstudie für zukünftige, flugzeuggetragene Messungen, speziell dem Einsatz auf HALO, oder Satellitenmessungen dienen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Manfred Wendisch; Dr. Tobias Zinner