Hess, Michael und Matthias Wiegner (1995): Bestimmung der optischen Dicke von Cirren, Annalen der Meteorologie, 31, 243-244.
Abstract:
Für die Beurteilung der Klimawirksamkeit von Cirren ist es notwendig, den Einfluß der Cirren auf das Strahlungsfeld quantitativ beschreiben zu können. Neben den mikrophysikalischen Eigenschaften des Cirrus, d.h. seiner Größenverteilung und der Form der Eiskristalle, müssen dazu auch die makrophysikalischen Eigenschaften bekannt sein, d.h., seine geometrische und vor allem seine optische Dicke. Die Methode zur Messung der optischen Dicke, die den geringsten technischen Aufwand erfordert und daher am vielseitigsten einsetzbar ist, besteht in der Verwendung eines Radiometers, das vom Boden aus die Strahlung der direkten Sonne mißt.
Bei der Bestimmung der optischen Dicke von Cirren mit einem Radiometer vom Boden aus ergeben sich zwei Probleme. Zum einen ist der Anteil des Aerosols an der gemessenen optischen Dicke der gesamten Atmosphäre nicht bekannt. Er kann aber durch Verwendung von mindestens zwei Wellenlängen bestimmt werden, wenn eine Annahme über den Aerosoltyp gemacht wird. Das zweite Problem besteht in der starken Vorwärtsstreuung durch Cirren. Strahlung, die direkt in das Gesichtsfeld des Radiometers gestreut wird, kann von ungestreuter Strahlung nicht unterschieden werden. Die optische Dicke des Cirrus kann dadurch um einen Faktor 2 unterschätzt werden. Eine Korrektur dieses Effektes durch eine zusätzliche Messung der Streustrahlung in der Aureole wird auf der Grundlage von Monte Carlo Strahlungstransport-Rechnungen unter Verwendung von Phasenfunktionen hexagonaler Eiskristalle vorgestellt.