Zeitschrift für Geophysik, 22 / 1

Abstract

Pohl, W.: Messungen des ultraroten Strahlungsstromes in der freien Atmosphäre . . . l ; In Memoriam Dr. Ernst Wanner . . . 53 ; In Memoriam Prof. Dr. N C. Ludger Mintrop . . . 58 ;

ZUSAMMENFASSUNG [Pohl, W.: Messungen des ultraroten Strahlungsstromes in der freien Atmosphäre]: Mit einem eigens entwickelten Strahlungsstrommesser, der einer Radiosonde angepaßt ist, wird der langwellige Strahlungsstrom unmittelbar bestimmt. Das Strahlungsmeßgerät enthält ein Doppelsystem aus nach oben und unten gerichteten, geschwärzten Plättchen mit eingebauten Heizungen. Die absorbierte Ultrarot-Energie bedingt jeweils Temperaturänderungen, die von den eigentlichen Meßelementen, nämlich eingebauten Halbleitern, als Widerstandsveränderung aufgenommen werden. Die Meßwerte werden mit einem Dezimeterwellensender (λ ≐ 75 cm) zur Bodenstelle gefunkt und dort registriert. Störungen, die durch die Ventilation des Instrumentes, durch sein Pendeln und durch die Strahlung der umgebenden Gegenstände verursacht werden, wurden untersucht und beseitigt bzw. durch Korrekturen berücksichtigt. Die Zeitkonstante des Strahlungsstrommessers beträgt je nach Höhe 2,0 - 0,7 min-1. Die Meßgenauigkeit wird auf ≦ 0,015 cal cm-2 min-1 , d.h. 5 bis 10% geschätzt. Die Messungen bei 6 nächtlichen Aufstiegen (größte erreichte Höhe über 18 000 m ü. NN) zeigen im wesentlichen: Der Strahlungsstrom nimmt mit der Höhe zu und erreicht in der Substratosphäre die Größe S = 0,3 - 0,4 cal cm-2 min-1 . In Höhe der Tropopause geht er stark zurück auf etwa S=0,23 cal cm-2 min-1 und behält etwa diese Größenordnung in der Stratosphäre. Die Struktur der Meßkurve ist stärker gegliedert, als die Rechnung ergibt. In weiten Bereichen der Troposphäre stimmen die ausgeglichenen Mittelwerte der Messungen mit der Berechnung einigermaßen überein, wenn mit der Stoßverbreiterungskorrektur nach Lorentz gerechnet wird. Die allein aus den Messungen berechneten Temperaturänderungsgeschwindigkeiten sind gegenüber den beobachteten Verhältnissen zu groß.

Pohl, W.: Messungen des ultraroten Strahlungsstromes in der freien Atmosphäre . . . l ; In Memoriam Dr. Ernst Wanner . . . 53 ; In Memoriam Prof. Dr. N C. Ludger Mintrop . . . 58 ; ABSTRACT [Pohl, W.: Messungen des ultraroten Strahlungsstromes in der freien Atmosphäre]: This essay reports of direct measurements of the net radiative flux in the free atmosphere with a Strahlungsstrom-meter expressly constructed on this purpose. The instrument was adapted to a radiosonde. It consists of a double system of up- and downwards facing blackened plates containing electric heatings. The absorbed infra-red energy causes temperature-variations which imply changes of resistance in the thermistors built in. The data are transmitted by a high-frequency-transmitter (403 mcsec-1) to the ground station to be recorded. Disturbances of the instrument by the ventilation, by its Swinging and by the radiation of the surrounding objects were proved and eliminated or regarded by corrections. The time-constant of the Strahlungsstrom-meter is 2.0 - 0.7 min-1 acc. to altitude. The accuracy is estimated ≦ 0.015 cal cm-2 min-1, i.e. 5 - 10% of the mean value. Six soundings were performed, the highest altitude being 59 100 ft. The measurements generally teach: The net radiation flux increases with height to S: 0.3 - 0.4 cal cm-2 min-1 in the substratosphere. Near the tropopause it decreases to S = 0.23 cal cm-2 min-1 and keeps this mean size in the stratosphere. The structure of the soundings is more irregular than by theory. In large parts of the troposphere the computed data agree with the levelled mean data of the measurements if the computation is carried out with the pressure broadening correction of Lorentz. The velocities of temperature - variations by radiation as computed with measurements are too high.