Jena 2013 – wissenschaftliches Programm

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UP: Fachverband Umweltphysik

UP 3: Methoden - Fernerkundung, Messverfahren und Datenauswertung

UP 3.1: Hauptvortrag

Dienstag, 26. Februar 2013, 14:30–15:00, HS 5

Schnelle Laserabsorptions-Tomographie zur räumlich aufgelösten Bestimmung von Wasserdampfkonzentrationen — •Anne Seidel¹, Steven Wagner¹ und Volker Ebert^1,2 — ¹CSI,TU Darmstadt, Petersenstr. 32, 64287 Darmstadt — ²Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Bundesallee 100, 38116 Braunschweig

Durch steigende Temperaturen in Gebieten mit Permafrostböden werden zunehmend klimarelevante Gase emittiert. Zur Untersuchung einer möglichen Rückkopplung der Gasemission aus den auftauenden Böden sind H₂O-Konzentrationsmessungen in der Boden-Luft-Grenzschicht von Interesse. Hierbei ist die Strukturierung der Bodenoberfläche zu berücksichtigen und deren Einfluss zu charakterisieren, wofür räumlich aufgelöste H₂O-Verteilungen benötigt werden. Das vorgestellte Diodenlaser-Absorptionsspektrometer basiert auf vier sequentiell scannenden Polygonspiegeln auf der Sendeseite und reflektierender Folie auf der anderen Seite des Messfeldes. Mittels robuster, kompakter Laser-Technologie aus der Telekommunikationsindustrie sind Feldmessungen ohne aufwändige Justierung beabsichtigt. Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) in Verbindung mit einem schnell abtastendem optischen Aufbau liefert hierbei eine selbstkalibrierende in-situ-Messung der über die Messpfade gemittelten Konzentrationen. Es wird diskutiert, wie diese mittels tomographischer Rekonstruktionsmethoden in eine 2D-Verteilung zurückgerechnet werden können. Erste Rekonstruktionen mit simulierten Konzentrationen zeigen vielversprechende Ergebnisse und verdeutlichen das Potential des Messprinzips.