Wind- LIDAR
Final Report Abstract
Das scannende Wind-Lidar ist ein optisches Fernmessgerät zur Messung des Windes mit Hilfe des Doppler-Effektes. Die frei programmierbare Scan-Einrichtung ermöglicht unterschiedliche Scan-Modi. Die Hauptanwendung ist die Messung des vertikalen Windprofils, weitere Anwendungen sind horizontale Scans und Entfernungs-Höhen-Querschnitte. Das Wind-Lidar wurde in den ersten drei Jahren auf zwei Messkampagnen mit dem Forschungseisbrecher in der Arktis (2014) und in der Antarktis (2015/16) eingesetzt. Hier wurde ein systematischer Vergleich mit Windmessungen des Schiffs und Radiosondierungen durchgeführt. Dazu musste ein Verfahren entwickelt werden, das die Schiffsbewegung korrigiert. Weiterhin wurden neue Methoden zur Qualitätskontrolle entwickelt. Insgesamt zeigen die Vergleiche eine sehr gute Übereinstimmung der Lidar-Winddaten mit den konventionellen Messungen. Im Unterschied zu den Windprofilen aus Radiosonden, die 2-3 Mal am Tag stattfanden, konnte mit dem Lidar ca. alle 15 Minuten ein Profil gemessen werden, was die Detektion von Prozessen mit einer kurzen Zeitskala ermöglichte. Ein weiterer Einsatzbereich waren Messungen zum Stadtklima. Hierzu wurden zunächst Vergleichsmessungen mit einem Schall-Windprofilmessgerät (SODAR) durchgeführt. Diese zeigen die Vorteile des Lidars, das im Unterschied zum SODAR nicht durch umgebende Gebäude gestört wird. Im Sommer 2015 wurde dann das Windfeld über der Stadt Trier vermessen. Der Fokus lag auf lokalen Zirkulationen, die insbesondere bei Hitzewellen während Hochdruckwetterlagen in der Nacht Frischlufttransporte ermöglichen.
Publications
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2015: Measurements of the Arctic atmospheric boundary layer using a wind lidar. In: The Expedition PS85 of the Research Vessel POLARSTERN to the Fram Strait in 2014 Edited by (ed. I. Schewe). Reports on Polar and Marine Research 687, Alfred-Wegener-Institute for Polar and Marine Research, Bremerhaven, Germany, 137pp.
Kohnemann, S., Heinemann, G.
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2016: Measurements of the atmospheric boundary layer using a wind lidar. In: The Expedition PS96 of the Research Vessel POLARSTERN to the southern Weddell Sea in 2015/2016 (ed. M. Schröder). Reports on Polar and Marine Research 700, Alfred-Wegener-Institute for Polar and Marine Research, Bremerhaven, Germany, 148pp.
Heinemann, G., Zentek, R.
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2018: Analysis of the performance of a shipborne scanning wind lidar in the Arctic and Antarctic. Atmos. Meas. Tech., 11, 5781-5795
Zentek, R., Kohnemann, S., Heinemann, G.,
