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Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurde ein Verfahren für Meeresgebiete entwickelt, um mit Hilfe von
Flugzeugmessungen, aus rlickgestreuter Sonnenstrahlung Eiswolken bereits ab optischen Dik-
ken von 0,05 zu erkennen und mit einer Genauigkeit von besser als lOTo ihre optische Dicke zu
bestimmen. Dabei wird sowohl der Einfluß variierender Aerosolgehalte als auch die Möglich-
keit tiefliegender Wasserbewölkung berücksichtigt. Die erkannte Eisbewölkung kann allein mit
Hilfe der spektralen Information klassifiziert werden in reine Eisbewölkung und Eisbewölkung
bei gleichzeitiger Untergrundbewölkung. Für den ersten Fall erhält man als zusätzliche Ausga-
beinformation den abgeleiteten Effektivradius. Dieser weist zwar für optische Dicken kleiner
0,5 hohe Fehler auf, diese reduzieren sich jedoch ftir optische Dicken ab 1,0 auf kleiner 10%.

Bei der Verwendung des Verfahrens muß eine Annahme über die Kristallform getroffen oder
zumindest der Asymmetrieparameter festgelegt werden. Diese Information kann jedoch nicht
aus spektralen Messungen erhalten werden. Entweder besteht die Möglichkeit, mit Hilfe von
Mehrwinkelbeobachtungen eine Abschätzung der mittleren strahlungseffektiven Kristallform
vorzunehmen. Oder man verwendet die Annahme eines verzerrten Polykristalls, wie es in ver-
schiedenen Studien bereits vorgeschlagen wurde und das am besten die in dieser Arbeit unter-
suchten Meßdaten von EucBnBx 94 repräsentiert.
Die verwendeten Spektralkanäle sind auf gegenwärtigen Satellitensystemen verfügbar oder
durch entsprechende Spektralkanäle ersetzbar. Insofern besteht die Möglichkeit, das vorge-
schlagene Verfahren für Satellitenanwendungen zu verallgemeinern.

A procedure for ocean areas has been developed to detect ice clouds with optical depths of at
least 0,05 from backscattered solar radiation. In addition, the procedure is able to estimate the
optical depth of the ice cloud with relativo effors smaller than 107o. These results stay valid for
the general case with varying aerosol contents and/or multiple cloud layer conditions. That me-
ans, that measurements of the spectral upward radiation in the solar region allow to separate
pure ice clouds from ice clouds above water clouds. For cases of pure ice clouds a simultaneous
estimation of an effective radius is possible. Certainly, this estimation shows large errors for op-
tical depths smaller than 0,5 but errors reduce to smaller than I07o for optical depths of at least
1,0.

To apply this method, an assumption has to be made about the mean effective crystal shape, or
at least about the asymmetry parameter. This information can not be determined from spectral
measurements. Either instruments with multiangle capabilities allow an estimation or a distor-
ted polycrystal should be assumed. Different published studies as well as the results of the ana-
lyzed moasurements confirm this assumption.
All investigated spectral channels are available on present satellite systems or at least replace-
able with similar channels. From that point of view there seems to be the capability to generalize
the introduced procedures for satellite applications.