Azərbaycan
Deutschland
Lietuva
Malta
ශ්රී ලංකාව
Türkmenistan
Türkiyə
Украина
Als atmosphärisches Fenster wird in der Meteorologie und Fernerkundung ein Wellenlängenintervall des elektromagnetischen
Atmosphärisches Fenster
Als atmosphärisches Fenster wird in der Meteorologie und Fernerkundung ein Wellenlängenintervall des elektromagnetischen Strahlungsspektrums (z. B. sichtbares Licht) bezeichnet, für welches die Atmosphäre der Erde weitgehend durchlässig (transparent) ist.
Das Gasgemisch der Atmosphäre, die Luft, enthält verschiedene Gase (Ozon, Kohlendioxid, Wasserdampf usw.), die elektromagnetische Strahlung abhängig von deren Wellenlänge absorbieren oder streuen. Das hat Auswirkungen auf den Energiehaushalt und infolgedessen die Temperaturen auf der Erde, durch Abschirmung gefährlicher Strahlendosen für das Leben auf der Erde und auf die Beobachtbarkeit von Quellen elektromagnetischer Wellen außerhalb der Atmosphäre.
Energiehaushalt und Treibhauseffekt
Die Sonne führt durch ihr Licht aller abgestrahlten Wellenlängen der Erde eine große Wärmeleistung zu. Die Erde wiederum strahlt als schwarzer Körper elektromagnetische Wellen längerer Wellenlänge wieder ab. Nur ein Teil der Wärmestrahlung der Erde im IR-Bereich kann nach außen dringen, der Rest wird zurückgestreut. Durch diesen Treibhauseffekt liegt die Durchschnittstemperatur an der Erdoberfläche höher als ohne Atmosphäre, die Temperaturdifferenz ist von der Dichte und Zusammensetzung der Atmosphäre abhängig. Der wichtigste Wellenlängenbereich ist im nebenstehenden Bild gelb eingezeichnet, weil die etwa 300 K warme Erde hier besonders stark strahlt.
Absorption der UV-Strahlung in der Ozonschicht
Das Ozon der stratosphärischen Ozonschicht absorbiert die kurzwellige UV-Strahlung des Wellenlängenbereichs unterhalb von 300 nm praktisch vollständig, so dass diese energiereiche UV-Strahlung nicht zur Erdoberfläche durchdringen kann. Dies ist für das Leben auf der Erde von großer Bedeutung, da die so genannte harte UV-Strahlung krebserregend und mutagen auf Organismen wirkt. Eine zu hohe Krebsrate ist für das Überleben höherer Tierarten unmittelbar fatal, eine zu hohe Mutationsrate gefährdet alle Lebensformen. Um diese Risiken zu vermeiden, setzen die von der Ausdünnung der Ozonschicht (siehe auch: Ozonloch) besonders betroffenen Australier ihre Haut nicht der direkten Sonneneinstrahlung aus. Da das Ozon die UV-Strahlung zwischen 200 und 300 nm vollständig absorbiert, stellt dieser Wellenlängenbereich kein atmosphärisches Fenster dar, sondern eine Absorptionsbande, das Gegenstück zum atmosphärischen Fenster.
Atmosphärische Fenster
Wellenlängenintervalle, die von den atmosphärischen Gasen nicht oder kaum absorbiert und gestreut werden, bezeichnet man als atmosphärische Fenster.
Optisches Fenster
Die Atmosphäre ist für den Bereich des sichtbaren Lichtes sowie der nahen Infrarotstrahlung nahezu durchsichtig. Dies ermöglicht, dass Sonnenstrahlung dieses Wellenlängenbereiches in großen Mengen die Erdoberfläche erreicht. Diese Wellenlängen werden von der 5800 K heißen Sonne besonders intensiv abgestrahlt. Ohne dieses atmosphärische Fenster wäre kein auf Photosynthese basierendes Leben – so wie wir es kennen – auf der Erde möglich, da kein Licht die Erdoberfläche erreichen würde, wenn in diesem Wellenlängenintervall die Strahlung von den Molekülen der Atmosphärengase stark absorbiert und gestreut werden würde.
Weitere, für die Photosynthese weniger bedeutsame atmosphärische Fenster befinden sich in den ungefähren Wellenlängenbereichen von 750 bis 850 nm, von 950 bis 1100 nm, von 1200 bis 1300 nm, von 1500 bis 1700 nm und von 2100 bis 2400 nm.
Astronomische Fenster
Während das optische Fenster der beobachtenden Astronomie die Beobachtung astronomischer Objekte vom Erdboden aus im Bereich des sichtbaren Lichts und nahen Infraroten ermöglicht, erlaubt das Radiofenster dasselbe mit Methoden der Radioastronomie im Frequenzbereich von 15 MHz bis zur Größenordnung von 100 GHz, was Wellenlängen von 20 Meter bis hinab zu wenigen Millimetern entspricht.
Weblinks
- Remote Sensing: Absorption Bands and Atmospheric Windows. In: Earth Observatory. NASA, abgerufen am 1. April 2024.
- IR Atmospheric Windows. In: Cool Cosmos. Infrared Processing and Analysis Center & the SIRTF Science Center (NASA), abgerufen am 14. Juni 2016.
Einzelnachweise
- G. W. Paltridge, C. M. R. Platt: Radiative Processes in Meteorology and Climatology. Elsevier, Amsterdam / Oxford / New York 1976, ISBN 0-444-41444-4, S. 139–140, 144–147, 161–164.
- R. M. Goody, Y. L. Yung: Atmospheric Radiation. Theoretical Basis. 2. Auflage. Oxford University Press, New York 1989, ISBN 0-19-505134-3, S. 201–204.
- K. N. Liou: An Introduction to Atmospheric Radiation. 2. Auflage. Academic Press, Elsevier, Amsterdam 2002, ISBN 0-12-451451-0, S. 119.
- R. Stull: Meteorology, for Scientists and Engineers. Brooks/Cole, Delmont CA, 2000, ISBN 0-534-37214-7, S. 402.
- J. T. Houghton: The Physics of Atmospheres. 3. Auflage. Cambridge University Press, Cambridge UK, 2002, ISBN 0-521-80456-6, S. 50, 208.
Autor: www.NiNa.Az
Veröffentlichungsdatum:
wikipedia, wiki, deutsches, deutschland, buch, bücher, bibliothek artikel lesen, herunterladen kostenlos kostenloser herunterladen, MP3, Video, MP4, 3GP, JPG, JPEG, GIF, PNG, Bild, Musik, Lied, Film, Buch, Spiel, Spiele, Mobiltelefon, Mobil, Telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, komputer, Informationen zu Atmosphärisches Fenster, Was ist Atmosphärisches Fenster? Was bedeutet Atmosphärisches Fenster?
Als atmospharisches Fenster wird in der Meteorologie und Fernerkundung ein Wellenlangenintervall des elektromagnetischen Strahlungsspektrums z B sichtbares Licht bezeichnet fur welches die Atmosphare der Erde weitgehend durchlassig transparent ist Transmissionsverhalten der Atmosphare fur elektro mag netische Strahlung in Abhangigkeit der Wellenlange Der gelbe Bereich heisst atmospharisches Fenster In die sem Bereich ist die Atmosphare fur IR Strahlung durchlassig Die atmospharischen Fenster bzw atmospharischen Absorptionsbanden fur den gesamten elektromagnetischen Strahlungsbereich von Gammastrahlung bis zur Langwelle Das Gasgemisch der Atmosphare die Luft enthalt verschiedene Gase Ozon Kohlendioxid Wasserdampf usw die elektromagnetische Strahlung abhangig von deren Wellenlange absorbieren oder streuen Das hat Auswirkungen auf den Energiehaushalt und infolgedessen die Temperaturen auf der Erde durch Abschirmung gefahrlicher Strahlendosen fur das Leben auf der Erde und auf die Beobachtbarkeit von Quellen elektromagnetischer Wellen ausserhalb der Atmosphare Energiehaushalt und TreibhauseffektDie Sonne fuhrt durch ihr Licht aller abgestrahlten Wellenlangen der Erde eine grosse Warmeleistung zu Die Erde wiederum strahlt als schwarzer Korper elektromagnetische Wellen langerer Wellenlange wieder ab Nur ein Teil der Warmestrahlung der Erde im IR Bereich kann nach aussen dringen der Rest wird zuruckgestreut Durch diesen Treibhauseffekt liegt die Durchschnittstemperatur an der Erdoberflache hoher als ohne Atmosphare die Temperaturdifferenz ist von der Dichte und Zusammensetzung der Atmosphare abhangig Der wichtigste Wellenlangenbereich ist im nebenstehenden Bild gelb eingezeichnet weil die etwa 300 K warme Erde hier besonders stark strahlt Absorption der UV Strahlung in der OzonschichtDas Ozon der stratospharischen Ozonschicht absorbiert die kurzwellige UV Strahlung des Wellenlangenbereichs unterhalb von 300 nm praktisch vollstandig so dass diese energiereiche UV Strahlung nicht zur Erdoberflache durchdringen kann Dies ist fur das Leben auf der Erde von grosser Bedeutung da die so genannte harte UV Strahlung krebserregend und mutagen auf Organismen wirkt Eine zu hohe Krebsrate ist fur das Uberleben hoherer Tierarten unmittelbar fatal eine zu hohe Mutationsrate gefahrdet alle Lebensformen Um diese Risiken zu vermeiden setzen die von der Ausdunnung der Ozonschicht siehe auch Ozonloch besonders betroffenen Australier ihre Haut nicht der direkten Sonneneinstrahlung aus Da das Ozon die UV Strahlung zwischen 200 und 300 nm vollstandig absorbiert stellt dieser Wellenlangenbereich kein atmospharisches Fenster dar sondern eine Absorptionsbande das Gegenstuck zum atmospharischen Fenster Atmospharische FensterDie Intensitatsverteilung der von der Sonne kommenden Strahlung unterscheidet sich von der Infrarotstrahlung wie sie von der Erde abgestrahlt wird fur drei Temperaturen der Erde eingezeichnet Darunter ist dargestellt welche Teile der Atmosphare welchen spektralen Bereich herausfiltern Wellenlangenintervalle die von den atmospharischen Gasen nicht oder kaum absorbiert und gestreut werden bezeichnet man als atmospharische Fenster Optisches Fenster Die Atmosphare ist fur den Bereich des sichtbaren Lichtes sowie der nahen Infrarotstrahlung nahezu durchsichtig Dies ermoglicht dass Sonnenstrahlung dieses Wellenlangenbereiches in grossen Mengen die Erdoberflache erreicht Diese Wellenlangen werden von der 5800 K heissen Sonne besonders intensiv abgestrahlt Ohne dieses atmospharische Fenster ware kein auf Photosynthese basierendes Leben so wie wir es kennen auf der Erde moglich da kein Licht die Erdoberflache erreichen wurde wenn in diesem Wellenlangenintervall die Strahlung von den Molekulen der Atmospharengase stark absorbiert und gestreut werden wurde Weitere fur die Photosynthese weniger bedeutsame atmospharische Fenster befinden sich in den ungefahren Wellenlangenbereichen von 750 bis 850 nm von 950 bis 1100 nm von 1200 bis 1300 nm von 1500 bis 1700 nm und von 2100 bis 2400 nm Astronomische Fenster Wahrend das optische Fenster der beobachtenden Astronomie die Beobachtung astronomischer Objekte vom Erdboden aus im Bereich des sichtbaren Lichts und nahen Infraroten ermoglicht erlaubt das Radiofenster dasselbe mit Methoden der Radioastronomie im Frequenzbereich von 15 MHz bis zur Grossenordnung von 100 GHz was Wellenlangen von 20 Meter bis hinab zu wenigen Millimetern entspricht WeblinksRemote Sensing Absorption Bands and Atmospheric Windows In Earth Observatory NASA abgerufen am 1 April 2024 IR Atmospheric Windows In Cool Cosmos Infrared Processing and Analysis Center amp the SIRTF Science Center NASA abgerufen am 14 Juni 2016 EinzelnachweiseG W Paltridge C M R Platt Radiative Processes in Meteorology and Climatology Elsevier Amsterdam Oxford New York 1976 ISBN 0 444 41444 4 S 139 140 144 147 161 164 R M Goody Y L Yung Atmospheric Radiation Theoretical Basis 2 Auflage Oxford University Press New York 1989 ISBN 0 19 505134 3 S 201 204 K N Liou An Introduction to Atmospheric Radiation 2 Auflage Academic Press Elsevier Amsterdam 2002 ISBN 0 12 451451 0 S 119 R Stull Meteorology for Scientists and Engineers Brooks Cole Delmont CA 2000 ISBN 0 534 37214 7 S 402 J T Houghton The Physics of Atmospheres 3 Auflage Cambridge University Press Cambridge UK 2002 ISBN 0 521 80456 6 S 50 208