Modul 1: Strahlung
Bei dem Wort „Strahlung“ denken viele von Ihnen wohl zunächst an Handy-Strahlung, Sonnenstrahlung, UV-Strahlung, radioaktive Strahlung oder Röntgenstrahlung. Damit ist der Begriff jedoch noch lange nicht ausgeschöpft.
Grundsätzlich versteht man unter Strahlung den Transport von Energie mithilfe elektromagnetischer Wellen. Ein vereinfachendes Modell veranschaulicht die Momentaufnahme einer solchen Welle, bestehend aus einem elektrischen Feld (E-Feld) und einem senkrecht dazu sehendem Magnetfeld (B-Feld). Die Ausbreitungsgeschwindigkeit beträgt c ≈ 3·10-8m/s.
Graphik 1: Momentaufnahme einer elektromagnetischen Welle [Petty, 2006]
Die verschiedenen Strahlungen werden im Spektrum der elektromagnetischen Wellen dargestellt und in einzelne Spektralbereiche untergliedert. Die Unterschiede und charakteristischen Eigenschaften liegen in ihren Wellenlängen bzw. Frequenzen begründet.
Graphik 2: Spektrum der elektromagnetischen Wellen [Petty, 2006]
Das Modul beinhaltet folgende Aspekte:
-
Wie entsteht Strahlung?
-
Welche Strahlungsarten sind relevant?
Welche Strahlungen müssen berücksichtigt werden?
-
1. Von der Sonne ausgehende Strahlung (Solar Radiation)
-
Extraterrestrische Strahlung
a) Die ellipsenförmige Umlaufbahn der Erde um die Sonne
b) Die Ekliptik der Erde
2. Von der Erdoberfläche und Atmosphäre ausgehende Strahlung (Terrestrial and Atmospheric Radiation)
-
Quellen
Bedeutung der atmosphärischen Gegenstrahlung für die Erde
Bedeutung der langwelligen Ausstrahlung und atmosphärischen Gegenstrahlung für die Fernerkundung
Emission der Erdoberfläche und Atmosphäre
Das Modell des schwarzen Körpers
Emissionsgrad
a) Das monochromatische Emissionsvermögen
b) Das panchromatische Emissionsvermögen
-
-
Wie misst man Strahlungen?
a) Sonnenscheindauer
b) Kurzwellige Strahlung
c) Strahlungsbilanz