Vertikale Turbulenzmessung (VerTurm)

VerTurm Mess-Station
© Fraunhofer IOSB, Erik Sucher
VerTurm Mess-Station
Data acquisition
© Fraunhofer IOSB, Erik Sucher

Kurzbeschreibung des Experiments

Im Rahmen des Langzeitexperimentes VerTurM (Vertikale Turbulenzmessungen) werden seit Sommer 2009 kontinuierlich die Vertikalprofile der Turbulenz in der unteren atmosphärischen Grenzschicht bis maximal 400 m Höhe vermessen.
 

Einfluss der Turbulenz

Für die Konzeption und den Einsatz von elektro-optischen Systemen müssen die zu erwartenden Turbulenzeffekte berücksichtigt werden. Eine Ursache der Turbulenz in der atmosphärischen Grenzschicht (bis 1–2 km Höhe) ist der Temperaturunterschied zwischen Boden und der darüber liegenden Luftschicht. Während des Tages lösen sich wärmere Luftblasen vom Boden, steigen nach oben und bewirken eine turbulente Durchmischung.

Die Turbulenzstärke wird sehr stark vom Wetter, d.h. von Sonneneinstrahlung, Temperaturfluktuationen und Windstärke, beeinflusst. Sie variiert mit der Tages- und Jahreszeit im jeweils vorherrschenden Klima. Beschrieben wird die Turbulenzstärke durch den Strukturparameter der Brechungsindexfluktuation Cn2.

Da die Turbulenzstärke mit zunehmender Höhe über dem Boden abnimmt, ist außerdem für nicht-horizontale Ausbreitungsstrecken die Kenntnis des Höhenprofils von Cn2 notwendig. Um das Höhenprofil von Cn2 bestimmen zu können, müssen die Höhenprofile der folgenden meteorologischen Größen in verschiedenen Höhen (h) bekannt sein: Lufttemperatur T (h), Luftdruck p (h) und Strukturparameter der Temperaturfluktuation CT2 (h).

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