BOKU - Universität für Bodenkultur Wien - Forschungsinformationssystem
Gewählte Dissertation:
Jochen Wagner
(2011):
INVESTIGATION OF SURFACE UV RADIATION AND UV RADIATIVE TRANSFER THROUGH THE ATMOSPHERE.
Dissertation - Institut für Meteorologie (BOKU-Met),
BOKU-Universität für Bodenkultur,
pp 75.
UB BOKU
obvsg
FullText
- Abstract:
- Verschiedene Aspekte der UV-Strahlung werden untersucht. Die Untersuchungen beinhalten Messungen der UV-Strahlung und des UV-aktinischen Flusses an der Erdoberfläche und verschiedene Methoden zur Berechnung dieser Größen. Messungen der erythemwirksamen Breitband UV-Bestrahlungsstärke wurden mit UV Biometern durchgeführt. Aufwändige Messungen der spektralen Bestrahlungsstärke und des spektralen aktinischen Flusses zwischen 290 und 500 nm mit Bentham Spektralradiometern wurden in drei Messkampagnen durchgeführt. Die gemessenen Daten wurden verwendet, um die derzeit verwendeten Berechnungsmethoden zu bewerten und zu verbessern sowie neue Berechnungsmethoden (3-D-Strahlungstransportmodell GRIMALDI) zu validieren. Weiters wurden Tagesdosen der erythemen Bestrahlungsstärke für die Vergangenheit rekonstruiert. Es wurde festgestellt, dass 1-D Strahlungstransport Modelle wie DISORT sehr genau die bodengestützten Messungen reproduzieren können. Selbst im bergigen Gelände liegt die Ungenauigkeit dieser Modelle in der Nähe der Messunsicherheit. Allerdings sind einige typische Auswirkungen von Strahlung im bergigen Gelände (Beschattung, mehrfache Reflexion an den Berghängen) nicht von diesen Modellen abgedeckt. Berechnungen mit dem grundlegend veränderten 3-D-Modell GRIMALDI zeigen diese typischen 3-D-Effekte.Zusätzlich zu Berechnungen mit 1-D und 3-D Strahlungstransport-Modellen wird UV-Strahlung mithilfe von Satellitenmessungen abgeschätzt und mit Bodenmesseungen verglichen. UV-Strahlung, die aus Messungen des Ozon Monitoring Instruments (OMI) an Bord der NASA Raumsonde EOS Aura abgeleitet wird, wird mit bodengebundenen Messungen verglichen. Eine entscheidende Frage ist, wie repräsentativ ein Satelliten Pixel ist. Deshalb wurde die Variabilität der UV-Bestrahlungsstärke am Boden im Bereich eines Satelliten Pixel untersucht. Es wurde festgestellt, dass in relativ flachem Gelände und bei klarem Himmel die Abweichungen der erythemen UV-Strahlung innerhalb eines Satelliten Pixels innerhalb der Messunsicherheit liegen. So kann im Prinzip vom Satelliten aus die UV-Strahlung am Boden in solchen Situationen abgeschätzt werden. Die Hauptquelle der Unsicherheit ist die grobe Auflösung von OMI, die es nicht ermöglicht sinnvolle Ergebnisse in sehr inhomogenem Gelände in den österreichischen Alpen zu erzielen.
- Betreuer: Weihs Philipp