Evaluation of the climate utility of radio occultation data in the upper stratoshpere and mesosphere

Radio Okkultation (RO) ermöglicht Messungen der Erdatmosphäre von globaler Abdeckung, Langzeitstabilität und unter allen Wetterbedingungen und ist daher ausgesprochen wertvoll für die Beobachtung des Klimas der Erde. In der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre weisen RO Messungen bekanntermaßen eine hohe Genauigkeitund Präzision auf. Ziel dieser Arbeit ist es, die Qualität von RO Daten in der oberen Stratosphäre und Mesosphäre zu ermitteln. Dafür wurden RO Profile vom Wegener Center für Klima und Globalen Wandel (WEGC) Occultation Processing System version 5.6 (OPSv5.6) mit Daten des Michelson Interferometer for Passive Atmospheric Sounding (MIPAS) und dem Sounding of the Atmosphere using Broadband Emission Radiometry (SABER) Instrument kollokiert und validiert. Die Messunsicherheiten für RO, MIPAS und SABER wurden abgeschätzt undin einem Budget zusammengefasst. Zur Auswertung selbst wurden systematische Differenz und Standardabweichung von Temperatur, Druck und Refraktivität zwischen den verschiedenen Messinstrumenten in einer Höhe von 20 km bis 80 km im Zeitraum von 2002 bis 2012 berechnet. Zusätzlich wurde die Konsistenz der Vergleiche zwischen Daten vom European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) und Daten vonRO, MIPAS und SABER untersucht. RO Messungen in der Stratosphäre weichen generell in der Temperatur weniger als 1K bis 2K von den anderen Daten ab, und im Druck weniger als 1% bis 2%. In der Mesosphäre nehmen die Abweichungen zu und die systematischen Differenzen übersteigen 5K in der Temperatur und 5% im Druck. Die Ergebnisse heben auch den Einfluss der ECMWF Hintergrunddaten im OPSv5.6 Retrieval hervor. Die Abweichungen in der Mesosphäre stammen größtenteils von der limitierten Qualität der Hintergrunddaten. Eine breiten-aufgelöste Betrachtung der Ergebnisse und eine erhöhte Standardabweichung im Sommer und Winter zeigen, dass ECMWF Daten in der südlichen Polarregion im südhemisphären Winter die limitierteste Qualität aufweisen. ; The Radio Occultation (RO) measurement technique ...