GPS-Radiookkultation mit CHAMP

CHAMP RO

Der deutsche Geoforschungssatellit CHAMP wurde am 15. Juli 2000 in der Nähe von Plesetsk (Russland) gestartet. Mit einem speziellen GPS-Empfänger (BlackJack, bereitgestellt durch das Jet Propulsion Laboratory, JPL, USA) wurden sogenannte GPS-Radiookkultationsmessungen durchgeführt. Aus diesen Daten können global verteilte Vertikalprofile atmosphärischer Parameter (Brechungswinkel, Refraktivität, Temperatur, und Wasserdampf) abgeleitet werden [1, 2, 5, 6, 7]. Der CHAMP-Satellit verglühte im September 2010 in der Erdatmosphäre.

CHAMP lieferte erstmals operationell verfügbare GPS-RO-Daten, die in Nahezu-Echtzeit ausgewertet wurden. Voraussetzung dafür war die Nutzung der Polaren Satellitenempfangsantenne des GFZ auf Spitzbergen. CHAMP ermöglichte damit auch erstmals umfangreiche Untersuchungen zur Nutzung von GPS-RO-Daten zur Verbesserung globaler Vorhersagen [3]. Der ca. 8. Jahre lange Datensatz ist weltweit einmalig und wird derzeit immer noch als Basis für klimatologische Studien zu Veränderungen der Erdatmosphäre genutzt [4]. Der komplette Datensatz der CHAMP-Mission ist am GFZ für die internationale Nutzercommunity verfügbar.

Ausgewählte Referenzen:

[1] Arras C, Wickert J, Beyerle G, Heise S, Schmidt T, Jacobi C, A global climatology of ionospheric irregularities derived from GPS radio occultation. Geophys. Res. Lett., 35, doi; 10.1029/2008GL034158, 2008.

[2] Beyerle G, Schmidt T, Wickert J, Heise S, Rothacher M, König-Langlo G, Lauritsen K, Observations and simulations of receiver-induced refractivity biases in GPS radio occultation. J Geophys Res 111(D12), DOI 10.1029/2005JD006673, 2006.

[3] Healy S, Wickert J, Michalak G, Schmidt T, Beyerle G, Combined forecast impact of GRACE-A and CHAMP GPS radio occultation bending angle profiles. Atm Sci Letters 8:43–50, DOI 10.1002/asl.149, 2007.

[4] Schmidt T, Wickert J, Beyerle G, Heise S, Global tropopause height trends estimated from GPS radio occultation data. Geophys Res Lett 35 (L11806), DOI 10.1029/2008GL034012, 2008.

[5] Wickert J, Reigber C, Beyerle G, König R, Marquardt C, Schmidt T, Grunwaldt L, Galas R, Meehan TK, Melbourne WG, Hocke K, Atmosphere sounding by GPS radio occultation: First results from CHAMP. Geophys. Res. Lett. 28(17):3263–3266, 2001.

[6] Wickert, J., G. Beyerle, R. König, S. Heise, L. Grunwaldt, G. Michalak, Ch. Reigber, T. Schmidt, GPS radio occultation with CHAMP and GRACE: A first look at a new and promising satellite configuration for global atmospheric sounding, Annales Geophysicae, Vol. 23, 653-658, 2005.

[7] Wickert, J., G. Michalak, T. Schmidt, G. Beyerle, C.Z. Cheng, S.B. Healy, S. Heise, C.Y. Huang, N. Jakowski, W. Köhler, C. Mayer, D. Offiler, E. Ozawa, A.G. Pavelyev, M. Rothacher, B. Tapley, and C. Viehweg, GPS radio occultation: Results from CHAMP, GRACE and FORMOSAT-3/COSMIC, 20, 1, 35-50, doi:10.3319/TAO.2007.12.26.01(F3C), 2009.

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