Wolkenspektrometer - specMACS

specMACS ist das hyperspektrale abbildende Spektrometer des Meteorologischen Instituts für den Spektralbereich von 400 - 2500 nm. In diesem Bereich wird die Strahlung in etwa 1000 spektralen Bändern gemessen, aufgeteilt auf ein Teilsystem im VNIR (400-1000 nm) und im SWIR (980-2500 nm). Ein weiteres Teilsystem für Messungen im TIR (8-13 μm) ist im Aufbau.

Das System bildet als Zeilenkamera eine räumliche Richtung und das Spektrum auf 2D Sensoren ab. Die zweite räumliche Dimension wird im bodengebundenen Einsatz durch die Bewegung eines Scanners senkrecht zur Zeile aufgezeichnet, beim Einsatz auf einem Flugzeug durch die Bewegung des Flugzeugs.

Kampagneneinsätze:

  • ACRIDICON-Zugspitze (bodengebunden, Sep 2012)
  • HD(CP)2-HOPE-Jülich (Apr/Mai 2013) und Melpitz (Sep 2013, bodengebunden)
  • ML-CIRRUS (bodengebunden am MIM, Apr 2014).
  • ACRIDICON-CHUVA in Brasilien (auf dem Forschungsflugzeug HALO, Sep/Okt 2014)
  • NARVAL-2 (HALO, Aug 2016)
  • NAWDEX (HALO, Sep/Okt 2016)

Namensgeber des Systems ist der neben stehende König Max I., aka. MACS. Maximlian verlegte 1800 die von Herzog Ludwig IX 1472 gegründete Universität von Ingolstadt nach Landshut verewigte sich damit zum einen im Namen der Universität und machte sich zum anderen um den Aufbau des specMACS Systems verdient.

MACS steht im Übrigen auch für „Munich Aerosol und Cloud Scanner“.

Abschlussarbeiten im Zusammenhang mit specMACS

  • laufende Doktorarbeit: Tobias Kölling, Fernerkundung der Tröpfchen und Eispartikelgröße während ACRIDICON/CHUVA 2014. Zusammenhang zwischen Partikelgrößen-Profil und Aerosol.
  • laufende Doktorarbeit: Lucas Höppler, Synergetische Fernerkundung von 3D Wolkenverteilung und Heating/coolings rates mit Wolkenspektrometer/Radar/Lidar während NARVAL-2 und NAWDEX
  • Doktorarbeit: Florian Ewald, Retrieval of vertical profiles of cloud droplet effective radius using solar reflectance from cloud sides (inklusive Aufbau, Kalibrierung und Einsatz auf HALO und bodenbasiert) Juli 2016 (Link Disserationen LMU)
  • Masterarbeit Ulrich Schwarz, Derivation of cloud geometry with imaging spectral and geometric measurements, März 2016 (PDF)
  • Masterarbeit: Tobias Kölling, Characterization, calibration and operation of a hyperspectral sky imager, Februar 2015 (PDF)
  • Masterarbeit: Hans Grob, Charakterisierung und Kalibrierung eines bildgebenden IR-Spektrometers zur Wolkenbeobachtung, Mai 2015 ( PDF).
  • Masterarbeit: Petra Hausmann, Ground-based remote sensing of optically thin ice clouds, Dezember 2012 (PDF)
  • Masterarbeit: Florian Ewald, Implications of cloud geometry for the remote sensing of particle size profiles, Februar 2012 (PDF)
  • Diplomarbeit: Moritz Schönegg (Uni Innsbruck), Polarimetrische Fernerkundung von Wolkenseiten zur Bestimmung der Wolkenphase, März 2011 (PDF)
  • Diplomarbeit: Niels Killius, Bodengestützte passive Wolkenseitenfernerkundung der Wolkenphase, Juli 2010 (PDF)
  • Bachelorarbeit: Petra Hausmann, Wolkenspektrometer: Einfluss der Wasserdampfemission auf die Bestimmung der Wolkenhöhe aus thermischen IR-Beobachtungen, August 2010 (PDF)

Veröffentlichungen im Zusammenhang mit specMACS

  • Zinner, T., A. Marshak, S. Lang, J.V. Martins, and B. Mayer (2008), Remote sensing of cloud sides of deep convection: towards a three-dimensional retrieval of cloud particle size profiles, Atmospheric Chemistry and Physics, 8, 4741-4757.
  • Ewald, F., T. Zinner and B. Mayer (2013), Remote Sensing of Particle Size Profiles from Cloud Sides: Observables and Retrievals in a 3D Environment, Radiation processes in the Atmosphere and Ocean (IRS 2012), AIP Conference Proceedings, Vol. 1531 , 83-86.
  • Ewald, F., Winkler, C., and Zinner, T., 2015, Reconstruction of cloud geometry using a scanning cloud radar, Atmos. Meas. Tech., 8, 2491-2508, doi:10.5194/amt-8-2491-2015 .
  • Ewald F., T. Kölling, A. Baumgartner, T. Zinner, and B. Mayer, 2015, Design and characterization of specMACS, a multipurpose hyperspectral cloud and sky imager, Atmos. Meas. Tech. Discuss., 8, 9853-9925, doi:10.5194/amtd-8-9853-2015.

 Maximilian I.
Macs I.


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Jan 2016