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Physikalisch-Technische Bundesanstalt

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Globale Atmosphärensondierung mittels GPS-Radiookkultation
Vortrag auf dem Helmholtz-Symposium „Metrologie und Erdbeobachtung"

Zeit:  15.15 Uhr

Referent:  Georg Beyerle
GeoForschungsZentrum (GFZ), Potsdam

Der deutsche Geosatellit CHAMP (CHAllenging Minisatellite Payload) wurde im Juli 2000 vom russischen Plesetsk in eine polare Umlaufbahn gestartet. Neben Untersuchungen zum Erdschwerefeld und Erdmagnetfeld ist die globale Fernerkundung der Temperatur- und Wasserdampfverteilung mittels GPS-Radiookkultation eine zentrale Aufgabe von CHAMP. Hierfür registriert ein Empfänger an Bord von CHAMP Signale des GPS-Satellitennavigationssystems und detektiert den Einfluss der Atmosphäre auf die Signallaufzeiten mit hoher Genauigkeit. Dieses innovative Messverfahren ermöglicht die kalibrationsfreie und wetterunabhängige Bestimmungen des globalen Temperaturfeldes; Okkultationsdaten werden daher für die Wettervorhersage und Klimaforschung in der Zukunft eine wichtige Rolle spielen.

Im Gegensatz zur US-amerikanischen Vorgängermission GPS/MET zielt das CHAMP-Okkultationsexperiment auf den kontinuierlichen Messbetrieb über die gesamte auf 5-6 Jahre veranschlagte Lebensdauer des Satelliten. Seit der Aktivierung des GPS-Experimentes im Februar 2001 wurden in den vergangenen beiden Jahren mehr als 135 000 Okkultationsereignisse beobachtet. Aus etwa 65 % dieser Messungen konnten validierte Temperatur- und Wasserdampfprofile abgeleitet werden.

Das GeoForschungsZentrum Potsdam betreibt ein Datenanalysesystem für die Verarbeitung von GPS-Bodenstationsdaten, Satellitenbahninformationen und Okkultationsmessungen. Neben den Standardauswerteverfahren der geometrischen Optik sind in diesem automatischen Prozessierungssystem fortgeschrittene Analyseverfahren implementiert worden; insbesondere konnten hiermit signifikante Verbesserungen der Messergebnisse in der unteren Troposphäre im Bereich der Äquatorialregionen erreicht werden.

Der Vortrag beschreibt die Methode der GPS-Radiookkultation für die Atmosphärenfernerkundung und gibt einen Überblick über den gegenwärtigen Stand des CHAMP-GPS-Okkultationsexperiments.

Kurzbiographie Georg Beyerle

  • 1981 - 1989: Physikstudium in Heidelberg
  • 1991 - 1993: Doktorand am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung, Bremerhaven
  • 1995 - 1998: Stipendiat des National Research Council am Jet Propulsion Laboratory, USA
  • 1994 und 1998 - 2000: Post-doc am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung, Forschungsstelle Potsdam
  • seit 2000: wissenschaftlicher Mitarbeiter am GeoForschungsZentrum Potsdam

Themen:

  • bis 2000: Untersuchung stratosphärischer Aerosole (polare Stratosphärenwolken, Vulkanaerosole) mit Methoden der optischen Fernerkundung
  • seit 2000: Fernerkundung der Tropo- und Stratosphäre mit satelliten- und bodengestützten GPS-Verfahren

© Physikalisch-Technische Bundesanstalt, last update: 2011-11-17,  Seite drucken PrintviewPDF-Export PDF