Barth, Hans (2000) Substanzspezifische Analyse spektraler Attenuationskoeffizienten und ihr Einfluß auf das Strahlungsfeld im Meer. PhD, Universität Oldenburg.

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Abstract

Die hydrographischen Bedingungen in Küstenmeeren und küstennahen Gebieten sind in besonderem Maße durch den Anteil an mineralischen Schwebstoffen und gelösten Substanzen bestimmt. Die für den offenen Ozean entwickelten Algorithmen zur Berechnung des Lichtfeldes und der Reflektivität des Wasserkörpers sind in diesen Gebieten nicht mehr gültig. Die Trennung von partikulärem organischem und mineralischem Material ist notwendig, um korrekte Vorhersagen über das vorliegende Lichtfeld zu machen. Die Kenntnis des Lichtfeldes ist eine wesentliche Grundlage, um Daten von Satelliten zu interpretieren. Diese Satelliten, wie zum Beispiel MOS und SeaWiFS, bestimmen die Reflektivität eines Wasserkörpers, sie sollen unter anderem helfen, den CO2 Haushalt des Ozeans zu verstehen. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Gerätes zur Messung der multispektralen Attenuationskoeffizienten. Die Beziehung zwischen den Meßdaten und den Konzentrationen von Chlorophyll, suspendierten mineralischen Partikeln und Gelbstoff soll quantifiziert werden. Darüberhinaus soll ein Modell erarbeitet werden, mit dem es möglich ist, in Abhängigkeit von den bestimmten Substanzmengen, oder den daraus abgeleiteten optischen Größen, Vorhersagen über das im Wasser vorliegende Lichtfeld zu machen und dieses mit gemessenen Daten zu vergleichen.

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Hydrographic conditions are often characterised by large amounts of dissolved and particulate matter. These substances influence the optical properties of water, and the radiative transfer in the water column. Attenuation coefficients and fluorescence are optical parameters which depend sensitively on suspended and dissolved substances. Optical in situ instruments allow the measurement of vertical distributions of absorbing, scattering and fluorescent matter in the water column. A high vertical resolution is of interest to characterise the state and dynamics of biological and chemical systems and to validate theoretical results from simulated computations. The role of such quantities as basic parameters for radiative transfer calculations is evident and presented here. Algorithms for a specific evaluation of non-chlorophyllus particles, phytoplankton and yellow substance are developed for attenuation spectra. This calculated data set includes size distributions of mineralic particles and phytoplankton, intracellular chlorophyll content and Gelbstoff concentration. With Mie calculations phase functions for different depths are determined. Combined with the fluorescence information from the same in situ profile radiative transfer calculations are performed. The simulations of the under water light field are compared with data from a multispectral radiometer which is also connected to the sensor frame.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	[Keine Schlagwörter von Autor/in vergeben.]
Controlled Keywords:	Wasserkörper, Lichtfeld, Reflektivität, spektrale Attenuationskoeffizienz
Subjects:	Science and mathematics > Physics
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science > Institute of Physics (IfP)
Date Deposited:	17 Jan 2013 14:17
Last Modified:	17 Jan 2013 14:17
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/370
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-4031
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