Eine Parametrisierung für Struktur-Funktionsparameter auf der Basis von Klimastationsdaten

• Antragsteller: Dr. Alexander Graf; Professor Dr. Clemens Simmer
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 246652336

Die bodennahe Schicht der Atmosphere ist der Bereich, in dem der Mensch größtenteils lebt und arbeitet. Zugleich ist sie durch Turbulenz gekennzeichnet: Schwankungen der Temperatur und Luftfeuchte verursachen Schwankungen im Brechungsindex der Luft. In extremen Fällen sind diese sind mit dem Auge zu erkennen, z.B. über erhitzten Straßen. Doch bereits in weniger extremen Fällen beeinflussen diese Schwankungen die Bildqualität bei der Aufnahme entfernter Objekte z.B. in der Aufklärung oder Astronomie. Dies gilt auch für die Signalübertragung außerhalb des sichtbaren Bereichs, z.B. beim Richtfunk.Die Intensität dieser Schwankungen (im Folgenden optische Turbulenz genannt) wird durch den Struktur-Funktionsparameter des Brechungsindex beschrieben und hängt nicht nur von der Intensität der Temperatur- und Feuchtefluktuationen ab, sondern auch von der jeweils relevanten Wellenlänge.Planung, Bau und Betrieb von Anlagen, deren Funktionsfähigkeit von der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen in der Atmosphäre abhängt, können durch Kenntnis der Art und Intensität optischer Turbulenz effizienter und sicherer gestaltet werden. Dazu werden einfache und robuste Methoden benötigt, die eine Abschätzung des Strukturfunktionsparameters auch ohne direkte Messung, z.B. aufgrund von Wetterdaten, erlauben. Eine solche Methode könnte nicht nur zur Echtzeitquantifizierung während des Betriebs von Anlagen genutzt werden, sondern auch zur Gewinnung von Klimatologien für geplante Aufstellungsorte.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Niederlande
• Beteiligte Person: Professor Dr. Arnold F. Moene