Leipzig 2002 – wissenschaftliches Programm

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UP: Umweltphysik

UP 17: Instrumentelles

UP 17.1: Vortrag

Dienstag, 19. März 2002, 17:15–17:30, HS 16

Kompaktes LIDAR im UV für die Messung von troposphärischem Ozon — •Alexander Meister, Gerhard Ehret, Andreas Fix und Martin Wirth — DLR Institut für Physik der Atmosphäre, 82234

Für die Bestimmung der zweidimensionalen Ozonkonzentration in der Troposphäre mit Hilfe eines flugzeuggetragenen LIDAR Systems ist eine kompakte UV Laserlichtquelle mit hoher Impulsenergie, guter Frequenzstabilität und geringer Bandbreite notwendig. Dies wird durch einen optisch parametrischen Oszillator (OPO) mit intracavity Summenfrequenzmischung (SFM) realisiert, der von den Harmonischen eines Nd:YAG Lasers gepumpt wird. Speziell für die Messung von Ozon wurde der OPO für Ausgangswellenlängen von 282 nm bis 300 nm (Idler 1350 nm -1950 nm) optimiert. Bei einer Repetitionsrate von 10 Hz beträgt die UV-Ausgangsenergie ca. 12 mJ und die Bandbreite ist kleiner 0.1 nm (Divergenz ca. 0.7 mrad). Die zur Messung notwendigen Wellenlängen sind u. a. auch von den Absorptionsspektren interferierender Spurengase abhängig und wurden im Rahmen einer Simulation ausgewählt. Es ergibt sich bei einer Standardatmosphäre eine Reichweite des LIDAR-Systems von ca. 4 km in der unteren Troposphäre. Erste Bodenmessungen zeigen eine gute Übereinstimmung mit insitu Sensoren. Es ist zunächst geplant, dieses System auf einer einmotorigen Cessna 208B zu betreiben, um z.B. Transportvorgänge über den Alpen zu untersuchen. Mit den verfügbaren Wellenlängen kann dieses System aber auch für andere Spurengase wie z.B. SO2 eingesetzt werden.