In diesem Beitrag werden Ansätze beschrieben, wie man aus flugzeuggetragenen Messungen von Eigenschaften atmosphärischer Extingenten die für Strahlungstransportrechnungen notwendigen Größen und Parameter rekonstruieren kann. Angewendet wird das Programm zur ersten Auswertung für bezüglich der Strahlung verschiedene atmosphärische Situationen. Die Daten hierzu wurden auf der ersten Messkampagne des Projektes INSPECTRO gesammelt. Es zeigt sich für den Fall einer Atmosphäre mit stratiformer Bewölkung eine gute Übereinstimmung mit den Messungen. Eine genaue Berechnung der Extinktion durchWolken mittels Tropfenspektren bringt derzeit keine Vorteile gegenüber einer einfachen Parametrisierung. Für den Fall eines durchbrochenen Wolkenfeldes ergeben sich lokal große Unterschiede zwischen Simulation und Messung. Dennoch läßt sich zeigen, daß die gemessenen und berechneten Felder des aktinischen Flusses einander sehr ähnliche statistische Eigenschaften haben. / In this article some methods to reconstruct an artificial three-dimensional atmosphere from flight measurement data are described. The artificial atmosphere shall accurately represent the scattering properties of the real atmosphere, that are necessary to perform radiative transfer simulations. The method is applied to conduct a preliminary analysis of several atmospheric situations corresponding to different sets of radiative properties. The analyzed measurement data was collected during the first measurement campaign within the INSPECTRO project. In the case of an atmosphere containing a stratiform cloud layer, the measurements and simulation results are in very good agreement. A more accurate calculation of the extinction of radiation within the clouds by way of accounting for measured droplet spectra does momentarily not lead to an improvement in comparison with the simple parameterization method. In the case of a broken cloud field the significant local discrepancies between the measurement data and simulation results are to be noted. Nevertheless it can be shown that the statistical properties of the measured and calculated actinic flux fields resemble each other very closely.

Um ein besseres Verständnis des Einflusses von Wolken auf den Strahlungstransport zu erlangen, müssen neben direkten Messungen der Strahlungsgrößen auch Strahlungstransportrechnungen durchgeführt werden. Dabei werden mikrophysikalische Eigenschaften aus Fernerkundungs- und in situ Messungen sowie generierte Wolkenfelder verwendet. In den BBC1- und BBC2 (= Baltex Bridge Cloud 1 und 2)-Messkampagnen wurden Messungen der mikrophysikalischen Wolkeneigenschaften und der Strahlungsgrößen durchgeführt. In diesem Bericht werden Ergebnisse von spektralen Monte Carlo Simulationen des Strahlungstransports in der Kurzwellenregion für Wellenlängen zwischen 350 nm und 850 nm für einen in BBC1 gemessenen Stratocumulus gezeigt. Zusätzlich wurden auch Strahlungstransportssimulationen für einen LES (= Large Eddy Simulation)- simulierten Cumulus und für eine entsprechende IAAFT (= Iterative Amplitude Adapted Fourier Transform)-Surrogatwolke mit denselben statistischen Eigenschaften wie die ursprüngliche Wolke durchgeführt. / For a better understanding of the role that clouds play in the radiative transfer (RT) across the atmosphere, computer RT simulations with microphysical data retrieved from remote sensing and in situ measurements as well as with cloud fields provided by cloud generators have to be carried out in addition to field measurements campaigns. In this work we show spectral RT results for two cloud studies. During the BBC1 and BBC2 (=Baltex Bridge Cloud 1 and 2) campaigns measurements of cloud radiation and microphysics properties have been performed. We present here the results of a series of quasi-spectral simulations covering the shortwave region (from 350 nm up to 850 nm) for a remote-sensing captured stratocumulus. RT calculations have also been carried out for a LES (=Large Eddy Simulation) cumulus and an IAAFT (=Iterative Amplitude Adapted Fourier Transform) surrogate cloud with the same statistics as the original.

In diesem Beitrag werden Ansätze beschrieben, wie man aus flugzeuggetragenen Messungen von Eigenschaften atmosphärischer Extingenten die für Strahlungstransportrechnungen notwendigen Größen und Parameter rekonstruieren kann. Angewendet wird das Programm zur ersten Auswertung für bezüglich der Strahlung verschiedene atmosphärische Situationen. Die Daten hierzu wurden auf der ersten Messkampagne des Projektes INSPECTRO gesammelt. Es zeigt sich für den Fall einer Atmosphäre mit stratiformer Bewölkung eine gute Übereinstimmung mit den Messungen. Eine genaue Berechnung der Extinktion durchWolken mittels Tropfenspektren bringt derzeit keine Vorteile gegenüber einer einfachen Parametrisierung. Für den Fall eines durchbrochenen Wolkenfeldes ergeben sich lokal große Unterschiede zwischen Simulation und Messung. Dennoch läßt sich zeigen, daß die gemessenen und berechneten Felder des aktinischen Flusses einander sehr ähnliche statistische Eigenschaften haben. / In this article some methods to reconstruct an artificial three-dimensional atmosphere from flight measurement data are described. The artificial atmosphere shall accurately represent the scattering properties of the real atmosphere, that are necessary to perform radiative transfer simulations. The method is applied to conduct a preliminary analysis of several atmospheric situations corresponding to different sets of radiative properties. The analyzed measurement data was collected during the first measurement campaign within the INSPECTRO project. In the case of an atmosphere containing a stratiform cloud layer, the measurements and simulation results are in very good agreement. A more accurate calculation of the extinction of radiation within the clouds by way of accounting for measured droplet spectra does momentarily not lead to an improvement in comparison with the simple parameterization method. In the case of a broken cloud field the significant local discrepancies between the measurement data and simulation results are to be noted. Nevertheless it can be shown that the statistical properties of the measured and calculated actinic flux fields resemble each other very closely.

Um ein besseres Verständnis des Einflusses von Wolken auf den Strahlungstransport zu erlangen, müssen neben direkten Messungen der Strahlungsgrößen auch Strahlungstransportrechnungen durchgeführt werden. Dabei werden mikrophysikalische Eigenschaften aus Fernerkundungs- und in situ Messungen sowie generierte Wolkenfelder verwendet. In den BBC1- und BBC2 (= Baltex Bridge Cloud 1 und 2)-Messkampagnen wurden Messungen der mikrophysikalischen Wolkeneigenschaften und der Strahlungsgrößen durchgeführt. In diesem Bericht werden Ergebnisse von spektralen Monte Carlo Simulationen des Strahlungstransports in der Kurzwellenregion für Wellenlängen zwischen 350 nm und 850 nm für einen in BBC1 gemessenen Stratocumulus gezeigt. Zusätzlich wurden auch Strahlungstransportssimulationen für einen LES (= Large Eddy Simulation)- simulierten Cumulus und für eine entsprechende IAAFT (= Iterative Amplitude Adapted Fourier Transform)-Surrogatwolke mit denselben statistischen Eigenschaften wie die ursprüngliche Wolke durchgeführt. / For a better understanding of the role that clouds play in the radiative transfer (RT) across the atmosphere, computer RT simulations with microphysical data retrieved from remote sensing and in situ measurements as well as with cloud fields provided by cloud generators have to be carried out in addition to field measurements campaigns. In this work we show spectral RT results for two cloud studies. During the BBC1 and BBC2 (=Baltex Bridge Cloud 1 and 2) campaigns measurements of cloud radiation and microphysics properties have been performed. We present here the results of a series of quasi-spectral simulations covering the shortwave region (from 350 nm up to 850 nm) for a remote-sensing captured stratocumulus. RT calculations have also been carried out for a LES (=Large Eddy Simulation) cumulus and an IAAFT (=Iterative Amplitude Adapted Fourier Transform) surrogate cloud with the same statistics as the original.