Atmosphärenkorrektur für die Ozean-Fernerkundung mit MOS

Abstract

Das abbildende Spektrometer MOS liefert Messungen der in den Weltraum reflektierten Strahldichte zur Sondierung von Wasserinhaltsstoffen. Dafür ist die Korrektur des Störeinflusses der Atmosphäre auf die gemessenen Strahldichten erforderlich. Zwei Algorithmen zur Atmosphärenkorrektur von MOS-Daten über dem Ozean wurden im Vorhaben entwickelt und getestet. Der erste Algorithmus arbeitet auf der Basis des Angström-Ansatzes zur Beschreibung der Wellenlängenabhängigkeit der Aerosolrückstreuung. Er wird heute operativ bei der Erzeugung von Chlorophyllkarten der Ostsee genutzt. Im zweiten Algorithmus wird die Wellenlängenabhängigkeit durch das Mischungsverhältnis grober und feiner Aerosolpartikel parametrisiert. Dieser neue Ansatz lässt besonders in Küstennähe eine bessere Beschreibung der Wellenlängenabhängigkeit erwarten als der Angström-Ansatz. Auf der Grundlage dieses Algorithmus wurde ein operativ nutzbarer Algorithmus zur Atmosphärenkorrektur von MERIS-Daten entwickelt. Ein dritter Algorithmus wurde entwickelt zur Schätzung der optischen Dicke dünner Cirruswolken aus Strahldichtemessungen in der O2A-Bande. Dieser Algorithmus soll die Grundlage sein zur Berücksichtigung der Aerosolhöhenverteilung bei der Atmosphärenkorrektur. Alle drei Algorithmen konnten in Fallbeispielen ihre Leistungsfähigkeit demonstrieren. Zur experimentellen Validierung der Algorithmen wurden "ground-truth" Messungen synchron zu Satellitenüberflügen durchgeführt und genutzt. Die Algorithmen zur Berechnung von Aerosolparametern aus diesen "ground-truth" Messungen wurden im Projekt entwickelt und optimiert.