Entwicklung optimaler Radarmessmethoden

Wissenschaftliche Ziele

Die Entwicklung geeigneter Radarmessmethoden hat das Ziel, für die Untersuchung der atmosphärischen Dynamik geeignete Messgrößen abzuleiten:

  • das drei-dimensionaleWindfeld in bestmöglicher zeitlicher und räumlicher Auflösung, (Grundwinde und Wellenkomponenten unterschiedlicher Periode),
  • Impulsflüsse aus MF-Radar bzw. Meteorradar Messungen,
  • Atmosphärische Turbulenz aus der spektralen Breite und/oder aus absolut kalibrierten Radarechos,
  • die Temperatur in 90 km Höhe aus Meteorradar Daten. Hier wird versucht, die Qualität der abgeleiteten Werte durch gleichzeitige Messungen auf zwei Frequenzen zu verbessern.

Für die Ableitung der unterschiedlichen Windkomponenten werden unterschiedliche Methoden angewendet und weiterentwickelt: Die Spaced Antenne Methode (SA), die Doppler Beam Steering Methode (DBS) und interferometrische Methoden.

Zur Einschätzung der Zuverlässigkeit der mit unterschiedlichen Radars und Messmethoden gewonnenen Windwerte sind umfangreiche Teste untereinander und mit unabhängigen Messdaten erforderlich:

  • in der Tropo-/unteren Stratosphäre: Vergleich mit Radiosonden und Lidarmessungen,
  • in der Meso-/unteren Thermosphäre: Vergleiche zwischen unterschiedlichen Radarverfahren (VHF-, MF-, Meteorradar), bzw. mit Raketendaten (fallende Kugel, Folienwolke), Satellitendaten.

Methoden und Instrumente

  • MF-Radars in Juliusruh und Andenes
  • Meteorradars in Juliusruh und Andenes
  • VHF-Radars in Kühlungsborn und Andenes
  • Radiosonden in Kühlungsborn und Andenes
  • Raketensondierungen in Andenes
  • Satellitenexperimente (UARS, CRISTA)
  • Lidarmessungen in Andenes und Kühlungsborn

Kooperationen

  • Abteilungen „Optische Sondierungen“ und „Theorie und Modellierung“ des IAP
  • M. Gausa, Andoya Rocket Range, Andenes, Norwegen
  • M. D. Burrage, University of Michigan, Ann Arbor, USA
  • M. A. Geller, State University of New York at Stony Brook, USA
  • J. Oberheide, Bergische Universität Wuppertal
  • J.-S. Chen, Chienkuo Technology University , Taiwan