Zur Verbesserung der Kalibrierung von SBUV-Geräten (Solar Backscatter Ultraviolet) für die Messung der Ozon-Konzentration in der Stratosphäre werden zwei neue Kalibrierungstechniken vorgestellt, die auf der Messung der Reflexionsverteilungsfunktion in beiden Richtungen (BRDF) des Lichtzerstreuers des Gerätes beruhen. Bei dem einen Verfahren wird ein Streuungsmesser eingesetzt, der relative und absolute Messungen der BRDF in der Ebene und ebenenversetzt durchführen kann. Die Positionierung in den erforderlichen Höhenwinkel geschieht mit einem Goniometersystem. Der untersuchte Wellenlängenbereich liegt bei 230 nm bis 900 nm, wozu ein Xenon-Lichtbogen und ein Czerny-Turner-Monochromator verwendet werden. Beim zweiten Verfahren, das sich auf Meßgeräte mit großen Aperturen erstreckt und häufige Anwendung bei Infrarot-Radiometern im Weltraumeinsatz findet, dient eine mit BaSO4 beschichtete Integrationskugel als Strahlungsquelle, die von innen mit vier Wolfram-Halogen-Lampen beleuchtet wird. Die Integrationskugel wird zuvor mit einer Standard-Wolfram-Lampe kalibriert. Der Vergleich der BRFD-Messungen mit dem Streuungsmesser und der Integrationskugel zeigt um 1 % bis 2 % niedrigere Werte bei dem ersten Verfahren. Der relativ kleine Unterschied wird auf die punktförmige Messung mit dem Streuungsmesser zurückgeführt, während die mit der Integrationskugel erzielten Werte über die ganze untersuchte Fläche gemittelt werden. Im Gegensatz dazu liegen die vom NIST (National Institut of Standards and Technology) mit den BaSO4-beschichteten Probeplatten erhaltenen BRDF-Werte um etwa 6 % höher als die mit der Integrationskugel bestimmten. Ursächlich dafür ist die strahlungsbedingte Abnahme der 6-Grad-THR (total hemispherical reflectance) bei den Probeplatten; die Abnahme beträgt 3 %/Jahr bei 250 nm und 1,2 %/Jahr bei 340 nm. Die mit den SBUV-Geräten gemessenen vertikalen Ozon-Profile weisen höhenabhängige Fehler zwischen 3 % und -12 % auf. Hingegen wird die Bestimmung der Gesamt-Ozon-Konzentration von dem Albedo-Fehler wenig beeinflußt.


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    Titel :

    Uncertainties in radiance calibrations of backscatter ultraviolet (BUV) instruments


    Weitere Titelangaben:

    Unsicherheiten bei Strahlungs-Kalibrierungen von Rückwärtsstreu-Ultraviolett-Geräten (BUV-Geräte)


    Beteiligte:
    Janz, S. (Autor:in) / Hilsenrath, E. (Autor:in) / Butler, J. (Autor:in) / Heath, D.F. (Autor:in) / Cebula, R.P. (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    1996


    Format / Umfang :

    5 Seiten, 5 Bilder, 11 Quellen




    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Englisch




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    Glimmering Radiance

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    ERDMAN, PETER W. / ZIPF, EDWARD C. / ESPY, PATRICK et al. | AIAA | 1993