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Intercomparison of general purpose clear sky atmospheric radiative transfer models for the millimeter/submillimeter spectral range

Melsheimer, Christian und Verdes, Carmen und Buehler, Stefan und Emde, Claudia und Eriksson, Patrick und Feist, Dietrich und Ichizawa, Shunsuke und Johns, Viju und Kasai, Yasuko und Kopp, Gerhard und Koulev, Nikolay und Kuhn, Thomas und Lemke, Oliver und Ochiai, Satoshi und Schreier, Franz und Sreerekha, T. R. und Suzuki, Makoto und Takahashi, Chikako und Tsujimaru, Sho und Urban, Joachim (2005) Intercomparison of general purpose clear sky atmospheric radiative transfer models for the millimeter/submillimeter spectral range. Radio Science, Vol. 40 (1), RS1007-doi:10.1029/2004RS003110.

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Kurzfassung

We compare a number of radiative transfer models for atmospheric sounding in the millimeter and submillimeter wavelength range, check their consistency, and investigate their deviations from each other. This intercomparison deals with three different aspects of radiative transfer models: (1) the inherent physics of gaseous absorption lines and how they are modeled, (2) the calculation of absorption coefficients, and (3) the full calculation of radiative transfer for different geometries, i.e., up-looking, down-looking, and limb-looking. The correctness and consistency of the implementations are tested by comparing calculations with predefined input such as spectroscopic data, line shape, continuum absorption model, and frequency grid. The absorption coefficients and brightness temperatures calculated by the different models are generally within about 1% of each other. Furthermore, the variability or uncertainty of the model results is estimated if (except for the atmospheric scenario) the input such as spectroscopic data, line shape, and continuum absorption model could be chosen freely. Here the models deviate from each other by about 10% around the center of major absorption lines. The main cause of such discrepancies is the variability of reported spectroscopic data for line absorption and of the continuum absorption model. Further possible causes of discrepancies are different frequency and pressure grids and differences in the corresponding interpolation routines, as well as differences in the line shape functions used, namely a prefactor of (í/í0) or (í/í0)2 of the Van-Vleck-Weisskopf line shape function. Whether or not the discrepancies affect retrieval results remains to be investigated for each application individually.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen: LIDO-Berichtsjahr=2005,
Titel:Intercomparison of general purpose clear sky atmospheric radiative transfer models for the millimeter/submillimeter spectral range
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID
Melsheimer, ChristianNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verdes, CarmenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Buehler, StefanNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Emde, ClaudiaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Eriksson, PatrickNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Feist, DietrichNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ichizawa, ShunsukeNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Johns, VijuNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kasai, YasukoNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kopp, GerhardNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Koulev, NikolayNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kuhn, ThomasNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lemke, OliverNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ochiai, SatoshiNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schreier, FranzNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sreerekha, T. R.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Suzuki, MakotoNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Takahashi, ChikakoNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Tsujimaru, ShoNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Urban, JoachimNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2005
Erschienen in:Radio Science
Referierte Publikation:Ja
In Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Ja
Band:Vol. 40
Seitenbereich:RS1007-doi:10.1029/2004RS003110
Status:veröffentlicht
Stichwörter:radiative transfer model; microwave; intercomparison
HGF - Forschungsbereich:Verkehr und Weltraum (alt)
HGF - Programm:Weltraum (alt)
HGF - Programmthema:W EO - Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Weltraum
DLR - Forschungsgebiet:W EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):NICHT SPEZIFIZIERT
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Methodik der Fernerkundung
Hinterlegt von: Roehl, Cornelia
Hinterlegt am:08 Feb 2006
Letzte Änderung:06 Jan 2010 22:39

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