title: Messdifferenz zwischen Radiosondensensoren, geschätzt aus Radiosondenvergleichsexperimenten und Reanalysen
Creators: name: Rupnig, Thomas
Publisher: name: :none
Year: 2020

description: Aufgrund des Wechsels von Messinstrumenten sind Radiosondendaten von Inhomogenitäten betroffen. Radiosondendaten sind für klimatologische Untersuchungen sehr wichtig. Vor allem für die Zeit, bevor es Satellitendaten gab. Daher ist es wichtig, dass die Radiosondendaten möglichst homogen sind. Für die Homogenisierung der Daten ist es wichtig, die Messdifferenzen der verschiedenen Instrumente zu kennen. Es gab bereits einige Vergleichsexperimente, in denen die verschiedenen Radiosondentypen verglichen wurden. In dieser Arbeit wird versucht, die durch solche Vergleichsexperimente gefundene Messdifferenzen zwischen den Radiosondentypen mittels Daten aus dem operationellen Betrieb zu replizieren. Hierzu wurden zwei verschiedene Ansätze gewählt. Zum einen wurden Radiosondenstationen betrachtet, bei denen der Radiosondentyp gewechselt wurde. Die Zeitspanne vor dem Wechsel wird mit der Zeitspanne nach dem Wechsel verglichen. Zum anderen wurden räumlich getrennte Radiosondenstationen, welche unterschiedliche Radiosondentypen einsetzten, verglichen. Für den Vergleich wurden nicht die beobachteten Temperaturen, sondern die Background departures herangezogen. Als Background wurden die ERA5 Reanalyse und die JRA55 Reanalyse verwendet. Viele der experimentellen Ergebnisse konnten durch die Vergleiche repliziertwerden.Die unterschiedlichen Radiosondentypen zeigten vor allem in den höheren Schichten ausgeprägte Unterschiede in den mittleren Background departures auf. Ein wichtiger Grund ist hierfür ein Strahlungsfehler, der bei vielen Radiosondentypen operationell und experimentell nachgewiesen werden konnte. Außerdem konnte festgestellt werden, dass die mittleren Background departures häufig einen regionalen Effekt aufweisen. Trotz der Verwendung von Background departures ist die Örtlichkeit einer Radiosondenstation relevant.
description: Due to the change of instruments, inhomogenities can be found in radiosonde-data. Especially for the pre-satalite era, radiosonde-data is vital when it comes to climate analysis. Therefore, our data needs to be homogenized. To do so, we need to know the differences in measurements of the various radiosonde types. There have been experimental radiosonde comparisons before, where many different types of radiosondes were used. In this thesis the results of those comparisons should be reproduced with operational radiosonde data. There were two different approaches used to achieve this. First the change of instruments was used to compare two different radiosonde types. The time period before the change gets compared with the period after the change. Another approach was to compare different radiosonde stations with different radiosonde types in use. For this comparison, instead of observed temperatures, background departures were used. The ERA5 and the JRA55 reanalysis were used as the background. Many of the experimental results could be confirmed with the use of operational data. Especially at the upper levels, the comparisons showed big differences in the mean background departures of some radiosonde types. One reason for this is the solar radiation error. This radiation error can be seen in both, the data of the experimental comparisons and the operational data. Also, the comparison showed that the mean background departures have a regional effect. The position of radiosonde stations is relevant even though we are using background departures.