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Fernerkundung von stratosphärischem Ozon

OLEX

Das OLEX (Ozon-Lidar Experiment) an Bord des DLR-Forschungsflugzeugs Falcon 20 basiert auf zwei unterschiedlichen Lidar-Techniken: Die Lidar-Rückstreutechnik, die mit unterschiedlichen Wellenlängen durchgeführt wird, liefert Rückschlüsse über die optischen Eigenschaften der gemessenen Aerosole und PSCs (polare stratosphärische Wolken), während die Technik der differentiellen Absorption (DIAL) im ultravioletten Spektralbereich die Messung der Ozonkonzentration in der Stratosphäre mit hoher räumlicher Auflösung ermöglicht. Die DIAL-Technik kommt ohne Kalibrierung der empfangenen Signale aus und ist eine aktive optische Fernerkundungs-Methode. Sie ist besonders zum Studium des Ozonabbaus (siehe Abbildung) sowie der Ozon-Feinstruktur am Rand des polaren Wirbels geeignet. Eine weitere Anwendung von zunehmender Bedeutung ist die Validierung von passiven Satelliten-Sensoren durch Unterfliegen der Satellitenbahn.

Das OLEX-System ist ein vier-Wellenlängen-Lidar und im DLR-Forschungsflugzeug vertikal aufwärts sondierend montiert. Es besteht aus zwei Lasern. Der eine ist ein Nd:YAG-Laser mit Frequenzverdopplung und -verdreifachung (1064nm, 532nm und 355nm). Der andere ist ein Xe:Cl-Excimerlaser, der bei 308nm sendet. Die zwei UV-Wellenlängen (308nm und 355nm) werden verwendet, um stratosphärische Ozon-Profile ab etwa 2 Kilometer über dem Flugniveau bis zu 26 Kilometern Höhe mittels der DIAL-Technik zu messen. Darüber hinaus enthält das Rückstreusignal des Nd:YAG-Lasers Informationen über die Größenverteilung der streuenden Partikel. Die Fähigkeit zum Messen der kreuzpolarisierten Rückstreuung bei 532nm läßt Phasenunterscheidungen (Eis/Wasser) der Wolken und PSC-Klassifikationen zu.