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Zur Korrektur von Infrarot-Thermografie-Bildern in der Meteorologie

Die von Gegenständen abgegebene Wärmestrahlung lässt sich mit Hilfe einer Infrarotkamera messen. Die Atmosphäre zwischen dem Gegenstand und dem Objektiv der Kamera beeinflusst die gemessene infrarote Strahlung [Becker and Li (1995)]. In diesem Artikel soll dieser Einfluss der Atmosphäre auf die langwellige Strahlung quantifiziert werden. Dabei wird die Strahlung aus dem oberen Halbraum gemessen, welche den Weg in das begrenzte Sichtfeld der Kamera findet. Die Temperaturstrahlung aus den einzelnen Winkelelementen der Atmosphäre ist abhängig von den Strahlungseigenschaften der einzelnen Luftschichten. Das verwendete Messgerät vom Typ Varioscan 3021-ST bestimmt die Strahlung im Wellenlängenbereich 8 – 14 μm. Verantwortlich für die Absorption der Strahlung ist der atmosphärische Wasserdampf in der Grenzschicht. Bei geringen Entfernungen unter einem Dekameter kann der Einfluss der Atmosphäre auf die Wärmestrahlung vernachlässigt werden. Es wird versucht die Absorptionskoeffizienten für die untere Troposphäre abzuschätzen. Es zeigt sich eine gute Übereinstimmung der Verteilung der Absorptionskoeffizienten mit der Verteilung des atmosphärischen Wasserdampfes. Nach Lozán (2005), befindet sich die Hälfte des atmosphärischen Wasserdampfes unterhalb von 1.5 km Höhe. Weiterhin sind nur 5 % oberhalb von 5 km angesiedelt und sogar nur 1 % in der Stratosphäre anzutreffen. Also lässt sich ein großer Teil des Wasserdampfes mit diesem Messgerät erfassen, wobei ein weiterer Vorteil in der einfachen Transportfähigkeit des Messgerätes zu sehen ist. / With the help of an infrared camera, one can measure the infrared radiation emitted by all bodies. However, the Earth’s atmosphere has a significant effect on the measurements of infrared radiation. In this article, the nature and quantification of these atmospheric effects will be discussed. Therefore we measure the radiation from the upper half space, which is coming to the camera during their field of view. The measurement of thermal radiation from the separate angels of the atmosphere depends on the properties of radiation in the different layers of the Earth’s atmosphere. The measurement Varioscan 3021-ST will account for all the radiation in the wavelength from 8 to 14 μm. The water vapor in the boundary layer is accountable for the absorption of this radiation. Only on small distances under about 100 m the effect of the atmosphere on the long wave radiation is untended. The coefficients of absorption can be estimated for the lower boundary layer. One can see a very good correlation with the atmospheric water vapor. By seeing Lozán (2005), approximately half of the atmospheric water vapor is located under 1.5 km height. Only 5 % are over 5 km and just 1 % is located in die stratosphere. That way a big part of the water vapor can comprise by the measurement. Another advantage is the easy way of transportability of the measurement.

Identiferoai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:16348
Date26 September 2017
CreatorsKönig, M., Schönfeldt, Hans-Jürgen, Raabe, Armin
PublisherUniversität Leipzig
Source SetsHochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden
LanguageGerman
Detected LanguageEnglish
Typeinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion, doc-type:article, info:eu-repo/semantics/article, doc-type:Text
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
Relationurn:nbn:de:bsz:15-qucosa-212037, qucosa:14998

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