LIDAR Zwischenpräsentation 15. April 2011 Fröb, Müller, Neitzel, Rosser, Weber

LIDAR - Light Detection and Ranging Vollständige Überlappung Undefinierter Bereich r0 Rückstreuung Extinktion rb Randbedingung LIDAR - Light Detection and Ranging Rückstreuung des Laserlichts gibt Aufschluss über Partikelanteile in verschiedenen Luftschichten Extinktion durch Streuung und Absorption Rückstreuung unter 180° Freitag, 15. April 2011

LIDAR Gleichung Fünf Unbekannte: β 𝑚 , β 𝑝 , σ 𝑚 , σ 𝑝 und 𝐶 𝐿 Drei weitere Parameter: Lidar Ratio 𝐿= σ 𝑝 β 𝑝 β 𝑚 und σ 𝑚 werden mit Modell berechnet Es bleiben 2 Unbekannte: σ 𝑚 und 𝐶 𝐿 Freitag, 15. April 2011

LIDAR Lösung Wobei: Z 𝑟, λ 0 = 𝑟 2 ∗𝑦 𝑟, λ 0 ∗𝑃 𝑟, λ 0 𝐶 𝐿 muss über eine Grenzbedingung hergeleitet werden z.B.: Ab einem bestimmtem Abstand 𝑟 𝑏 besteht das Signal nur noch aus dem molekularen Anteil: 𝐶 𝐿 = 𝑍( 𝑟 𝑏 , λ 0 ) σ 𝑚 𝑟 𝑏 , λ 0 + 2 0 𝑟 𝑏 𝑍 𝑟′, λ 0 𝑑𝑟 Freitag, 15. April 2011

Messung 3 Messperioden: Messung vom CHN-Dach (510 m.ü.M.) 1. Vertikal Scan Horizontaler Scan 2. Vertikaler Scan Messung vom CHN-Dach (510 m.ü.M.) Freitag, 15. April 2011

1. Vertikaler Scan Zeitperiode: 2.3.-10.3.2011 Messdaten: Ziel: Gegen Westen gerichtet Scan von 20°-60° 9 Scans pro Stunde Ziel: Identifikation von verschiedenen Schichten mit der Höhe Identifikation von Wolken/Nebel Freitag, 15. April 2011

Horizontaler Scan Zeitperiode: 10.3.-21.3.2011 Messdaten: Ziel: Scan von 180°-320°, d.h. von Süden nach Nordwesten Waagrecht ausgerichtet (Winkel: 0.1°) 3.7 Scans pro Stunde Ziel: Identifikation von Aerosol-Quellen über der Stadt Zürich Gibt es Unterschiede zwischen See und Industrie? Testen der Horizontalen Schwenkbewegung Freitag, 15. April 2011

2. Vertikaler Scan Zeitperiode: 21.3.-31.3.2011 Messdaten: Ziel: Gegen 318° gerichtet (Hönggerberg) Scan von 30°-70° 9 Scans pro Stunde Ziel: Identifikation von Wolken/Nebel Vergleich mit der Messung des Ceilometers Freitag, 15. April 2011

Auswertung mit MATLAB Daten (HDF-Format) in Matlab einlesen Berechnung von Stundenmittelwerten Graphische Darstellung der Daten Berechnung der Inversion Graphische Darstellung der Inversion Freitag, 15. April 2011

3 Beispiele Nebelauflösung vom 5. März 2011 Signal von der Kehrichtverbrennungsanlage Josefstrasse Schönwettertage vom 14. und 20. März 2011 Freitag, 15. April 2011

Horizontaler Scan Auffälliges Signal zwischen Hönggerberg und Üetliberg in nordwestlicher Richtung zu unterschiedlichen Tageszeiten -> taucht in mehreren Zeitperioden immer wieder auf Freitag, 15. April 2011

Fernwärmekraftwerk Josefstrasse Entfernung CHN: 2,2 km, nordwestliche Richtung Freitag, 15. April 2011

14.3.2011 16:00-20:00 Freitag, 15. April 2011

20.3.2011 16:00-20:00 Freitag, 15. April 2011

Schwierigkeiten/ Herausforderungen Schwierige Theorie LIDAR Inversion Extinktionskoeffizient bestimmen Grosse Datenmengen (Speicherplatz) Matlab Skripts verstehen, ergänzen, selber schreiben Austausch mit Dynamikgruppe Freitag, 15. April 2011

Weiteres Vorgehen LIDAR Inversion für horizontalen Scan (-> Matlab) Analyse der Daten Beantwortung der Fragestellung Bericht schreiben/ Endpräsentation vorbereiten Freitag, 15. April 2011