Optical Lab for Lidar Applications (OLALA)

Optical Lab for Lidar Applications (OLALA)

Das Optical Lab for Lidar Applications (OLALA, zu Deutsch: Optisches Labor für Lidaranwendungen) ist eine Leibniz-Nachwuchsgruppe (2023 – 2028), die im Programm der Leibniz-Junior Research Groups von der Leibniz-Gemeinschaft gefördert wird.

 

Motivation

Mineralstaub ist weltweit der am häufigsten vorkommende Aerosoltyp (massenmäßig) und beeinflusst die Wolkenbildung und den Strahlungshaushalt auch weit entfernt von den Quellregionen. Die unregelmäßige Form von Mineralstaubpartikeln stellt eine Herausforderung für optische Modelle dar. Insbesondere die Streueigenschaften bei genau 180° Rückstreuung sind schwer zu bestimmen, werden aber für höhenauflösende Fernerkundungsbeobachtungen mit Lidar benötigt. Bislang gibt es keinen umfassenden Datensatz zu den Streueigenschaften bei 180°, der zur Überprüfung und Verbesserung der optischen Modelle verwendet werden könnte.

 

Zielsetzung

Das Optical Lab for Lidar Applications (OLALA) wird diese Lücke durch den Bau eines neuen Streulabors schließen, das auf die Messung des Depolarisationsverhältnisses in der exakten Rückstreurichtung spezialisiert ist.  Zum ersten Mal werden alle Lidar-relevanten Wellenlängen von 355, 532 und 1064 nm verwendet. Der neuartige Ansatz, größenselektierte Staubproben zu verwenden, wird es ermöglichen, den Einfluss der Partikelgröße auf das spektrale Depolarisationsverhältnis zu untersuchen. Die Laborstudien liefern Informationen über die Partikelgröße, die Form und den Brechungsindex, die in ausgewählte optische Modelle einfließen sollen.

 

Ausblick

Die gewonnenen Erkenntnisse werden auf Messungen von Mineralstaub und dessen Mischungen mit modernen Mehrwellenlängen-Polarisations-Lidaren  angewandt, die z. B. im Rahmen von PollyNET auf den Kapverden gesammelt werden.  Die Leibniz Nachwuchsgruppe wird den Bogen von Feldbeobachtungen zu Laboruntersuchungen und Partikel-Modellierung spannen, um den Beitrag von Staub in globalen Feldbeobachtungen vom Boden und aus dem Weltraum besser zu quantifizieren.