MTP-5 Lufttemperaturprofile durch Mikrowellentechnologie

MTP-5 ist ein ferngesteuertes Sensorsystem, welches die emittierte Mikrowellenstrahlung der Peplosphäre (h ≤ 1000 m) misst. Die Atmosphäre ist eine starke Strahlungsquelle, jedoch sind die temperaturbedingten Schwankungen gering. Folglich wird ein sehr empfindlicher Detektor benötigt. Solch ein besonderes Einkanal-Radiometer in Kombination mit einer speziell für das 5 mm Wellenband angefertigten Antenne bildet das Herzstück des MTP-5.

Die Strahlung der Atmosphäre wird durch schrittweises Scannen von der horizontalen zur vertikalen Position gemessen (siehe Abbildung 1). Diese Daten werden alle 5 Minuten als ASCII Daten gespeichert und von der Software in vertikale Temperaturprofile T(h) umgerechnet. Die angezeigte Höhenauflösung beträgt dabei 10, 25 bzw. 50 m mit einer Temperaturgenauigkeit bis zu 0,2°C (abhängig von Modell und Messparametern).

Für MTP-5 wurde ein spezieller, sehr kompakter und robuster Mikrowellenempfänger entwickelt. Dieser Sensor detektiert passiv die thermische Schwarzkörper-Strahlung der Atmosphäre bei einer Wellenlänge von λ = 5 mm (f = 60 GHz). MTP-5 emittiert keine Strahlung und benötigt daher keine spezielle Betriebserlaubnis. Das Gerät ist leicht transportabel und kann schnell und einfach installiert werden. Ein geeigneter Platz dafür wäre eine erhöhte Plattform oder einem Dach. Die Daten werden am PC aufgezeichnet und durch die Software automatisch weiterverarbeitet. Alle 5 Minuten wird das Temperaturprofil durch speziell entwickelte Algorithmen berechnet und anschließend graphisch angezeigt. Im Gegensatz zu Mehrkanal-Radiometern hat der MTP-5 den großen Vorteil, dass kein speziell geschultes Personal benötigt wird, es sich selbst kalibriert und automatisch Temperaturprofile in Echtzeit unter allen Wetterbedingungen erstellt.

Modelle:

MTP-5-H ist das kompakte Standardgerät. Es misst bis zu einer Höhe von 1000 m oberhalb des Instruments. Die Performance ist unabhängig vom Wetter. Der rotierende Scanner ist durch eine spezielle Abdeckung vor Niederschlägen und Schmutz geschützt. Diese Abdeckung ist transparent für die zu detektierende Mikrowellenstrahlung. Ein genauer Temperatursensor am Boden dient zur Selbstkalibrierung des Systems.

Die angezeigte Höhenauflösung beträgt 50 m wohingegen die Temperaturgenauigkeit bei 0,2 – 1,2 °C und besser liegt (abhängig vom Profiltyp). Das Sichtfeld ist ein Kegel mit einem Öffnungswinkel von 2,5°. Das System ist wartungsfrei und muss nur bei starker Verschmutzung gereinigt werden. Dieses System eignet sich am besten für urbane Gegenden und Flughäfen.

MTP-5-HE (erweiterte Reichweite) wurde speziell für Einsatzgebiete, welche in einem Tal oder in der Nähe von Gebirgen liegen, entwickelt. Die angezeigte Höhenauflösung beträgt 25 bis 50 m. Um in Höhen bis zu 1000 m zu messen, wird ein empfindlicheres Mikrowellenradiometer mit kleinerer Bandbreite benötigt. Ebenso wurde die Frequenz angepasst um höher in die Atmosphäre zu gelangen.

MTP-5-PE (Polar erweiterte Reichweite) und RE nutzen ein ähnliches Mikrowellenradiometer wie MTP-5-HE. Jedoch wurde bei diesen Modellen die Höhenauflösung stark verbessert. Die angezeigte Höhenauflösung beträgt 10 m für die ersten 100 m. Dies ist entscheidend für Messungen oberhalb von Eis und Schnee sowie Wüstengebieten, da hier in Bodennähe die Temperaturgradienten sehr steil sein können.

Datenbeispiele

Livedaten

Auf der Webseite unseres Partners können Sie aktuelle Live-Messungen verfolgen: www.mtp5.ru

Einen Blick auf das MTP-5 in Aktion erhalten Sie per Klick auf das nachfolgende Bild:

Weitere Live-Daten stehen von folgenden Anwendern zur Verfügung:

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