Unterschiede

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--- arbeitsgruppen:wolkenspektrometer [2019/02/14 12:29]
zinner [Veröffentlichungen im Zusammenhang mit specMACS]
+++ arbeitsgruppen:wolkenspektrometer [2024/03/11 15:41] (aktuell)
zinner
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-**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.
+**specMACS** ist die Kombination aus hyperspektral und polarisiert abbildend messenden Kamerasystemen des Meteorologischen Instituts. Zwei Spektrometer für den Spektralbereich von  400-1000 nm (Visible Near-InfraRed VNIR) und von 1000 - 2500 nm (Short-wave InfraRed SWIR) werden ergänzt durch ein breitbandiges solares Polarisationskamerasystem. In dieser Kombination fliegt specMACS seit 2016 in mehreren Kampagnen auf dem deutschen Forschungsflugzeug HALO.
-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:
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   * NARVAL-2 (HALO, Aug 2016)
   * [[http://www.nawdex.org/ | NAWDEX]] (HALO, Sep/Okt 2016)
+  * pre-EUREC4A (Vorbereitungskampagne, HALO, Apr/Mai 2019)
+  * EUREC4A (HALO, Januar/Februar 2020)
+  * CIRRUS-HL (HALO, Juni/Juli 2021)
+  * AC3 (HALO, Mrz/Apr 2022)
+  * COMET2.0 (HALO, Aug/Sep 2022)
-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.
+Namensgeber des Systems ist der neben stehende König Max I., aka. MACS. Maximilian 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".
+MACS steht auch für "Munich Aerosol und Cloud Scanner".
-===== Abschlussarbeiten im Zusammenhang mit specMACS =====
+===== Abschlussarbeiten zu specMACS =====
-   * **laufende** Doktorarbeit: Tobias Kölling, Fernerkundung der Tröpfchen und Eispartikelgröße während ACRIDICON/CHUVA 2014. Zusammenhang zwischen Partikelgrößen-Profil und Aerosol.
+  * laufende Doktorarbeit Veronika Pörtge
-   * **laufende** Doktorarbeit: Lucas Höppler, Synergetische Fernerkundung von 3D Wolkenverteilung und Heating/coolings rates mit Wolkenspektrometer/Radar/Lidar während NARVAL-2 und NAWDEX
+  * laufende Doktorarbeit Anna Weber
+  * laufende Doktorarbeit Lea Volkmer
-  * 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 [[https://edoc.ub.uni-muenchen.de/20532/ | (Link Disserationen LMU)]]
+=== Doktorarbeiten ===
-  * Masterarbeit Ulrich Schwarz, Derivation of cloud geometry with imaging spectral and geometric measurements, März 2016  ({{:intern:abschlussarbeiten:2016:ma2016_schwarz_ulrich.pdf|PDF}})
+  - 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 [[https://edoc.ub.uni-muenchen.de/20532/ | (Link Disserationen LMU)]]
-  * Masterarbeit: Tobias Kölling, Characterization, calibration and operation of a hyperspectral sky imager, Februar 2015 ({{:intern:abschlussarbeiten:2015:ma2015_koelling_tobias.pdf|PDF}})
+  - Doktorarbeit Tobias Kölling, Cloud geometry for passive remote sensing, Januar 2020 [[https://edoc.ub.uni-muenchen.de/26161/ |  (Link Disserationen LMU)]]
-   * Masterarbeit: Hans Grob, Charakterisierung und Kalibrierung eines bildgebenden IR-Spektrometers zur Wolkenbeobachtung, Mai 2015 ({{intern:abschlussarbeiten:2015:ma2015_grob_hans.pdf| PDF}}).
-  * Masterarbeit: Petra Hausmann, Ground-based remote sensing of optically thin ice clouds, Dezember 2012 ({{:intern:abschlussarbeiten:2012:ma2012_hausmann_petra.pdf|PDF}})
-  * Masterarbeit: Florian Ewald, Implications of cloud geometry for the remote sensing of particle size profiles, Februar 2012 ({{:intern:abschlussarbeiten:2012:ma2012_ewald_florian.pdf|PDF}})
-  * Diplomarbeit: Moritz Schönegg (Uni Innsbruck), Polarimetrische Fernerkundung von Wolkenseiten zur Bestimmung der Wolkenphase,  März 2011 ({{:intern:abschlussarbeiten:2011:da2011_schoenegg_moritz.pdf|PDF}})
-  * Diplomarbeit: Niels Killius, Bodengestützte passive Wolkenseitenfernerkundung der Wolkenphase,  Juli 2010 ({{:intern:abschlussarbeiten:2010:da2010_killius_niels.pdf|PDF}})
-  * Bachelorarbeit: Petra Hausmann, Wolkenspektrometer: Einﬂuss der Wasserdampfemission auf die Bestimmung der Wolkenhöhe aus thermischen IR-Beobachtungen, August 2010 ({{:intern:abschlussarbeiten:2010:ba2010_hausmann_petra.pdf|PDF}})
-===== Veröffentlichungen im Zusammenhang mit specMACS =====
+=== Bachelor und Master ===
-  * 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.
+  - Masterarbeit Dennys Erdtmann, Remote sensing of arctic cirrus microphysics using hyperspectral reflectivity measurements and polarized imaging, Oktober 2023 ({{:intern:abschlussarbeiten:2023:ma2023_dennys_erdtmann.pdf|PDF}})
-  * 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.
+  - Masterarbeit Lea Volkmer, Validation of Cloud Top Height and Droplet Size Retrievals Using Simulated Observations of Polarized Radiance, Februar 2023 ({{:intern:abschlussarbeiten:2023:ma2023_volkmer_lea.pdf|PDF}})
-  * 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 .
+  - Masterarbeit Anna Weber, Remote Sensing of Ice Crystal Orientation from Polarized Imaging of the Cloudglint, März 2022 ({{:intern:abschlussarbeiten:2022:ma2022_anna_weber.pdf|PDF}})
-  * Ewald F., T. Kölling, A. Baumgartner, T. Zinner, and B. Mayer, 2016, Design and characterization of specMACS, a multipurpose hyperspectral cloud and sky imager, Atmos. Meas. Tech., 9, 2015-2042, doi:10.5194/amt-9-2015-2016.
+  - Bachelorarbeit Stefan Koppenhofer, Spectral and Radiometric Calibration of the Polarization Cameras by specMACS, März 2022 ({{:intern:abschlussarbeiten:2022:ba2022_koppenhofer_stefan.pdf|PDF}})
-  * Schäfler, A., G. Craig, H. Wernli, ..., F. Ewald, ..., H. Grob, ..., T. Kölling, ..., B. Mayer, ..., T. Zinner, 2018, The North Atlantic Waveguide and Downstream Impact Experiment, Bull. Amer. Meteor. Soc., 99, , 1607–1637, https://doi.org/10.1175/BAMS-D-17-0003.1.
+  - Bachelorarbeit Alex Scheiderer, Polarisationsbasierte Wolkenerkennung angewendet auf Kameradaten der EUREK4A-Kampagne, Februar 2021 ({{:intern:abschlussarbeiten:2021:ba2021_alexander_scheiderer.pdf|PDF}})
+  - Masterarbeit Paul Ockenfuß, Retrieval of cloud droplet size profiles from a combination of spectral and angular radiance observations, Juli 2020 ({{:intern:abschlussarbeiten:2020:ma2020_paul_ockenfuss.pdf|PDF}})
+  - Bachelorarbeit Lea Volkmer, Evaluation of cloud height and cloud fraction from aircraft-based stereographic reconstruction, August 2020 ({{:intern:abschlussarbeiten:2020:ba2020_lea_volkmer.pdf|PDF}})
+  - Bachelorarbeit Anna Weber, Retrieval of cloud droplet size distribution from polarised aircraft observations of the cloudbow, August 2019 ({{:intern:abschlussarbeiten:2019:ba2019_weber_anna.pdf|PDF}})
+  - Masterarbeit Veronika Pörtge, Cloud Droplet Size Distributions from Observations of Glory and Cloudbow, November 2019 ({{:intern:masterarbeit_veronika_poertge.pdf|PDF}})
+  - Masterarbeit Felix Gödde, Detecting clouds in the presence of sunglint: An approach using spectral water vapor absorption, Februar 2018 ({{:intern:abschlussarbeiten:2018:ma2018_felix_goedde.pdf|PDF}})
+  - Bachelorarbeit Sabrina Pavicic, Der Wolkenbedeckungsgrad während der Messkampagne NARVAL-2, März 2018 ({{:intern:abschlussarbeiten:2018:ba2018_sabrina_pavicic.pdf|PDF}})
+  - Masterarbeit Pascal Polonik, The Influence of Biomass Burning in the Amazon on Cloud Microphysical Properties - Interpretation of Observations with a Numerical Model, Dezember 2017 ({{:intern:abschlussarbeiten:2017:ma_pascal_polonik.pdf|PDF}})
+  - Masterarbeit Ulrich Schwarz, Derivation of cloud geometry with imaging spectral and geometric measurements, März 2016  ({{:intern:abschlussarbeiten:2016:ma2016_schwarz_ulrich.pdf|PDF}})
+  - Bachelorarbeit Laura Stecher, Höhenprofile des Tröpfchenradius während der ACRIDICON-CHUVA Kampagne 2014 - Vergleich von MODIS und specMACS Daten, Juli 2016 ({{:intern:abschlussarbeiten:2016:ba2016_stecher_laura.pdf| PDF}})
+  - Masterarbeit: Tobias Kölling, Characterization, calibration and operation of a hyperspectral sky imager, Februar 2015 ({{:intern:abschlussarbeiten:2015:ma2015_koelling_tobias.pdf|PDF}})
+  - Masterarbeit: Hans Grob, Charakterisierung und Kalibrierung eines bildgebenden IR-Spektrometers zur Wolkenbeobachtung, Mai 2015 ({{intern:abschlussarbeiten:2015:ma2015_grob_hans.pdf| PDF}})
+  - Masterarbeit: Petra Hausmann, Ground-based remote sensing of optically thin ice clouds, Dezember 2012 ({{:intern:abschlussarbeiten:2012:ma2012_hausmann_petra.pdf|PDF}})
+  - Masterarbeit: Florian Ewald, Implications of cloud geometry for the remote sensing of particle size profiles, Februar 2012 ({{:intern:abschlussarbeiten:2012:ma2012_ewald_florian.pdf|PDF}})
+  - Diplomarbeit: Moritz Schönegg (Uni Innsbruck), Polarimetrische Fernerkundung von Wolkenseiten zur Bestimmung der Wolkenphase,  März 2011 ({{:intern:abschlussarbeiten:2011:da2011_schoenegg_moritz.pdf|PDF}})
+  - Diplomarbeit: Niels Killius, Bodengestützte passive Wolkenseitenfernerkundung der Wolkenphase,  Juli 2010 ({{:intern:abschlussarbeiten:2010:da2010_killius_niels.pdf|PDF}})
+  - Bachelorarbeit: Petra Hausmann, Wolkenspektrometer: Einﬂuss der Wasserdampfemission auf die Bestimmung der Wolkenhöhe aus thermischen IR-Beobachtungen, August 2010 ({{:intern:abschlussarbeiten:2010:ba2010_hausmann_petra.pdf|PDF}})
-  * Ewald, F., Zinner, T., Kölling, T., and Mayer, B., 2019, Remote Sensing of Cloud Droplet Radius Profiles using solar reflectance from cloud sides. Part I: Retrieval development and characterization , Atmos. Meas. Tech., in press
+===== Veröffentlichungen =====
-  * Zinner, T., U. Schwarz, T. Kölling, F. Ewald, E. Jäkel, B. Mayer, M. Wendisch, 2019, Cloud geometry from oxygen-A band observations through an aircraft side window, Atmos. Meas. Tech. , in press.
+  - 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, 2016, Design and characterization of specMACS, a multipurpose hyperspectral cloud and sky imager, Atmos. Meas. Tech., 9, 2015-2042, doi:10.5194/amt-9-2015-2016
+  - Wendisch, M., U. Poeschl, M. Andreae, ..., F. Ewald, ..., T. Koelling, ..., B. Mayer, ..., T. Zinner, ..., 2016, The ACRIDICON-CHUVA campaign: Studying tropical deep convective clouds and precipitation over Amazonia using the new German research aircraft HALO., Bull. Amer. Meteor. Soc. , 97, 10, 1885-1908, 1885-1908, doi:10.1175/BAMS-D-14-00255.
+  - Zinner, T., P. Hausmann, F. Ewald, L. Bugliaro, C. Emde, B. Mayer, 2016, Ground-based imaging remote sensing of ice clouds: uncertainties caused by sensor, method and atmosphere, Atmos. Meas. Tech., 9, 4615-4632, doi:10.5194/amt-9-4615-2016
+  - Ewald, F., T. Zinner, T. Kölling, B. Mayer, 2019, Remote Sensing of Cloud Droplet Radius Profiles using solar reflectance from cloud sides. Part I: Retrieval development and characterization , Atmos. Meas. Tech., 12, 1183-1206, https://doi.org/10.5194/amt-12-1183-2019, 2019.
+  - Zinner, T., U. Schwarz, T. Kölling, F. Ewald, E. Jäkel, B. Mayer, M. Wendisch, 2019, Cloud geometry from oxygen-A band observations through an aircraft side window, Atmos. Meas. Tech., 12, 1167-1181, https://doi.org/10.5194/amt-12-1167-2019.
+  - Schäfler, A., G. Craig, H. Wernli, ..., F. Ewald, ..., H. Grob, ..., T. Kölling, ..., B. Mayer, ..., T. Zinner, 2018, The North Atlantic Waveguide and Downstream Impact Experiment, Bull. Amer. Meteor. Soc., 99, , 1607–1637, https://doi.org/10.1175/BAMS-D-17-0003.1.
+  - Stevens, B., F. Ament, S. Bony,... F. Ewald, ... T. Kölling, ... B. Mayer, ... F. Gödde, H. Grob, ... T. Zinner, 2019, A High-Altitude Long-Range Aircraft Configured as a Cloud Observatory: The NARVAL Expeditions, Bull. Amer. Meteor. Soc., 100, 1061–1077, https://doi.org/10.1175/BAMS-D-18-0198.1.
+  - Kölling, T., T. Zinner, B. Mayer, 2019, Aircraft-based stereographic reconstruction of 3-D cloud geometry, Atmos. Meas. Tech., 12, 1155-1166, https://doi.org/10.5194/amt-12-1155-2019, 2019.
+  - Polonik, P., Knote, C., Zinner, T., Ewald, F., Kölling, T., Mayer, B., Andreae, M. O., Jurkat-Witschas, T., Klimach, T., Mahnke, C., Molleker, S., Pöhlker, C., Pöhlker, M. L., Pöschl, U., Rosenfeld, D., Voigt, C., Weigel, R., and Wendisch, M., 2020, The challenge of simulating the sensitivity of the Amazonian cloud microstructure to cloud condensation nuclei number concentrations, Atmos. Chem. Phys., 20, 1591–1605, https://doi.org/10.5194/acp-20-1591-2020.
+  - Stevens, B., S. Bony, D. Farrell, ... (among 267 authors) ... T. Kölling, L. Forster, B. Mayer, G. Möller, V. Pörtge, T. Zinner, 2021, EUREC4A, Earth Syst. Sci. Data , 13, 4067–4119, https://doi.org/10.5194/essd-13-4067-2021
+  - Konow, H., Ewald, F., George, G., Jacob, M., Klingebiel, M., Kölling, T., Luebke, A. E., Mieslinger, T., Pörtge, V., Radtke, J., Schäfer, M., Schulz, H., Vogel, R., Wirth, M., Bony, S., Crewell, S., Ehrlich, A., Forster, L., Giez, A., Gödde, F., Groß, S., Gutleben, M., Hagen, M., Hirsch, L., Jansen, F., Lang, T., Mayer, B., Mech, M., Prange, M., Schnitt, S., Vial, J., Walbröl, A., Wendisch, M., Wolf, K., Zinner, T., Zöger, M., Ament, F., and Stevens, B., 2021, EUREC4A's HALO, Earth Syst. Sci. Data, 13, 5545–5563, https://doi.org/10.5194/essd-13-5545-2021
+  - Pörtge, V., T. Kölling, A. Weber, L. Volkmer, C. Emde, T. Zinner, B. Mayer, 2023, High spatial resolution retrieval of cloud droplet size distribution from polarized observations of the cloudbow, Atmos. Meas. Tech., 16, 645–667, https://doi.org/10.5194/amt-16-645-2023.
+  - Weber, A., Kölling, T., Pörtge, V., Baumgartner, A., Rammeloo, C., Zinner, T., and Mayer, B., 2024, Polarization upgrade of specMACS: calibration and characterization of the 2D RGB polarization-resolving cameras, Atmos. Meas. Tech., 17, 1419–1439, https://doi.org/10.5194/amt-17-1419-2024.
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+[[https://collab.dvb.bayern/display/LMURAD/specMACS | specMACS im internen Confluence Wiki ]]
-[[http://www.meteo.physik.uni-muenchen.de/~cloudscanner/macswiki/doku.php | MACSwiki (intern)]]
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