Heidelberg 1999 – wissenschaftliches Programm

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UP: Umweltphysik

UP 1: Atmosphärenphysik

UP 1.8: Vortrag

Montag, 15. März 1999, 12:00–12:15, KO

Das Karlsruher Millimeterwellen-Radiometer MIRA2 zur bodengestützten Messung von Höhenprofilen stratosphärischer Spurengase — •Hermann Berg, Gerd Hochschild und Gerhard Kopp — Forschungszentrum Karlsruhe, Institut für Meteorologie und Klimaforschung, Postfach 3640, D-76021 Karlsruhe, Germany

Das im Forschungszentrum Karlsruhe entwickelte MIllimeterwellen RAdiometer MIRA2 detektiert die durch Rotationsübergänge verursachten Emissionen stratosphärischer Spurengase im Frequenzbereich von 268 bis 280 GHz. Für ClO, O3, N2O und HNO3 können aus den am Boden gemessenen Signaturen mit Hilfe geeigneter Inversionsverfahren die Höhenprofile der Volumenmischungsverhältnisse errechnet werden.

Dem System liegt ein Heterodyn-Empfänger zugrunde, der das atmosphärische Signal in eine niedrigere Zwischenfrequenz um 2,1 GHz konvertiert. Der Signalstrahl wird quasioptisch durch das Seitenband-Filter (Martin-Puplett) und den Weglängenmodulator (unterdrückt Stehwellen) geführt bevor er im Diplexer (Fabry-Pérot) mit dem Signal des Lokaloszillators überlagert und in den Mischer eingespeist wird. Die Spektralanalyse erfolgt durch das akusto-optische Spektrometer. Eine Besonderheit stellt die variable Referenzlast dar, die intern balancierte Messungen ermöglicht.

Die Leistungsfähigkeit des Radiometers, der Kalibrationsmethode und der optimierten Inversionsalgorithmen wurde während dreier arktischer Meßkampagnen unter Beweis gestellt.

Der Vortrag erläutert die spezielle Funktionsweise des Radiometers MIRA2 und präsentiert ausgewählte Ergebnisse der Meßkampagnen.