Räumliche und zeitliche Variabilität von Wasserdampf / Gutachter: Prof. Jürgen Fischer, PD Dr. Peter Névir

Falco Wittchen / Masterarbeit— 2017

In dieser Arbeit wird zunächst ein grober Überblick über die räumliche und zeitliche Variabilität von Wasserdampf gegeben. Verwendet wurden bodengestützte GPS-Daten und Daten vom MEdium Resolution Imaging Spectrometer [MERIS], an Board des Satelliten ENVISAT (Environmental Satellite). Anschließend wird die kleinräumige Variabilität von Wasserdampf für den Spezialfall von Horizontal Convective Rolls [HCRs] untersucht. Außerdem wird ein Versuch präsentiert aus dem Abstand der HCRs die Höhe der meteorologischen Grenzschicht zu schätzen. Zuletzt wird die räumliche Variabilität des Wasserdampfes für weltweit verteilte, möglichst wolkenfreie Szenen betrachtet. Dabei stellt sich heraus, dass die Standardabweichung des Wasserdampfes neben der Größe des betrachteten Gebietes auch von der vorhandenen Masse desWasserdampfes abhängt. So liegt für den Großteil der in dieser Arbeit betrachteten Fälle die Standardabweichung für Gebiete mit einem Total Column Water Vapor [TCWV] von 5 mm bei circa 0,25 mm. Bei einem TCWV von 50 mm liegt die Standardabweichung für die meisten Fälle dagegen bei rund 1 mm. Beachtet man die Präzision des verwendeten Verfahrens zur Wasserdampfableitung von 2,1 mm, so liegt die Standardabweichung für die meisten Fälle unterhalb der Präzision des Ableitungsverfahrens. Nichtsdestotrotz gibt es Fälle mit allgemeinen hohen TCWV-Werten, wo die räumliche Standardabweichung größer als die Präzision des verwendeten TCWV-Ableitungsverfahrens ist. Im Mittel wurde für die in dieser Arbeit verwendeten MERIS-Szenen eine räumliche Standardabweichung von 1 mm bei einer Gebietsgröße von 80 km x 80 km erreicht. Bei einer Gebietsgröße von 320 km x 320 km dagegen betrug die mittlere Standardabweichung 2 mm. Ein besonderes Beispiel der räumlichen Variabilität von Wasserdampf stellt die organisierte Konvektion in der Grenzschicht in Form von HCRs dar. Hier wurden Variationen im TCWV von rund 2,5 mm innerhalb einer Entfernung von weniger als 1,5 km gefunden. Es bleibt zu beachten, dass hierbei ausschließlich Szenen mit möglichst geringen Wolkenanteil betrachtet wurden und die hier gezeigten Ergebnisse nicht repräsentativ für bewölkte Szenen sind.

TitelRäumliche und zeitliche Variabilität von Wasserdampf / Gutachter: Prof. Jürgen Fischer, PD Dr. Peter Névir
VerfasserFalco Wittchen / Masterarbeit
VerlagInstitut für Meteorologie / Institut für Weltraumwissenschaften / Standort: Bibliothek CD 267
Datum20170131
Spracheger
Arttranslation missing: de.fu_dc_publikation_ordner.Text.Thesis.Master
Größe oder Länge67 S.