Caracterización experimental del centelleo troposférico en banda Ka

El presente Proyecto Fin de Grado tiene como objetivo el estudio y caracterización del centelleo troposférico en ausencia de lluvia en la banda Ka de un enlace Tierra-satélite. Para ello se dispondrá de un equipo receptor situado en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación. Los datos son emitidos desde el satélite EutelSat Hot Bird 13A a una frecuencia de 19,7 GHz. La primera parte del proyecto comienza con las bases teóricas de los distintos fenómenos que afectan a la propagación de un enlace satélite, mencionando los modelos de predicción más importantes. Se ha dado más importancia al apartado perteneciente al centelleo troposférico por ser el tema tratado en este proyecto. El estudio cuenta con datos del satélite durante 7 años comprendidos entre julio de 2006 a junio de 2013. Después del filtrado y el resto del tratamiento adecuado de los datos se han obtenido distintas distribuciones estadísticas que están relacionadas con el centelleo como la varianza. Más tarde se ha comparado la varianza experimental con parámetros meteorológicos obtenidos desde distintas bases de datos. El objetivo de esto ha sido discernir cuál de estos factores afecta en mayor medida a la intensidad de centelleo. Para ello se ha realizado la correlación entre la varianza y varios parámetros meteorológicos: temperatura, humedad relativa, humedad absoluta, índice de refracción húmedo, presión… Además se han realizado medidas de nubosidad en los que se ha clasificado las muestras dependiendo del tipo de nube presente en el cielo. A continuación se ha calculado la varianza mensual media y distribuciones acumuladas de ciertos modelos de predicción de centelleo, comparándolos gráficamente con las curvas experimentales. Estos modelos usan parámetros medidos en superficie por lo que se utilizarán algunos de los parámetros analizados en el capítulo anterior. Por último se expondrán las conclusiones sacadas a lo largo de la realización del proyecto y las posibles líneas de investigación futuras. ABSTRACT. The present Project has as the principal aim the study and characterization of tropospheric scintillation in lack of rain in the band Ka of an Earth-satellite link. It is provided for a receptor equipment located in the ETSIT. The data are broadcasted form the Eutelsat Hot Bird 13A satellite at the frecuency of 19,7 GHz. The beginning of the project starts with the theorical basis of the different phenomenons that affects to the propagation of a satellite link, naming the most important predictions models. The chapter referred to the scintillation has had more importance due to be the main topic in this project. The study deals with satellite data during 7 years between July 2006 to June 2013. After the filter and others treatments of the data, it has been getting different statistics distributions related to scintillation like variance. Later, the experimental variance has been compared with meteorological parameters obtained from different datasets. The purpose has been to decide which factor affects in a greater way to the scintillation intensity. For that it has been doing the correlation between variance and meteorological parameters: temperature, relative humidity, absolute humidity, air refractivity due to water vapour, pressure… Moreover, it has been doing cloudiness measurements in which the samples have been classified in order to the kind of cloud shown in the sky at that moment. Then it has been calculated the monthly averaged variance and the prediction model for cumulative distributions which has been compared with the experimental results. That models uses surface data that they will be uses some meteorological parameters analyzed in previous chapters. Finally it will be shown the conclusions obtained along the realization of the project and the possible ways of future research.

Solar radiation over and under sea ice during the POLARSTERN cruise ARK-XXVI/3 (TransArc) in summer 2011

Arctic sea ice has declined and become thinner and younger (more seasonal) during the last decade. One consequence of this is that the surface energy budget of the Arctic Ocean is changing. While the role of surface albedo has been studied intensively, it is still widely unknown how much light penetrates through sea ice into the upper ocean, affecting sea-ice mass balance, ecosystems, and geochemical processes. Here we present the first large-scale under-ice light measurements, operating spectral radiometers on a remotely operated vehicle (ROV) under Arctic sea ice in summer. This data set is used to produce an Arctic-wide map of light distribution under summer sea ice. Our results show that transmittance through first-year ice (FYI, 0.11) was almost three times larger than through multi-year ice (MYI, 0.04), and that this is mostly caused by the larger melt-pond coverage of FYI (42 vs. 23%). Also energy absorption was 50% larger in FYI than in MYI. Thus, a continuation of the observed sea-ice changes will increase the amount of light penetrating into the Arctic Ocean, enhancing sea-ice melt and affecting sea-ice and upper-ocean ecosystems.

Annual report of the Weather Bureau for the year ... /

Title varies slightly.

Annales de l'observatoire physique central Nicolas.

Mode of access: Internet.

Hide, survive and hitch a ride, the dispersal of Antarctic krill into the nursery habitats

Antarctic krill (Euphausia superba), a key species of Southern Ocean food webs plays a central role in ecosystem processes, community dynamics of apex predators and as a commercial fishery target. A decline in krill abundance during the late 20th century in the SW Atlantic sector has been linked to a concomitant decrease in sea ice, based on the hypothesis that sea ice acts as a feeding ground for overwintering larvae. However, evidence supporting this hypothesis has been scarce due to logistical challenges of collecting data in austral winter. Here we report on a winter study that involved diver observations of larval krill in their under-ice environment, ship-based studies of krill, sea ice physical characteristics, and biophysical model analyses of krill-ocean-ice interactions. We present evidence that complex under-ice topography is vital for larval krill in terms of dispersal and advection into high productive nursery habitats, rather than the provision by the ice environment of food. Further, ongoing changes in sea ice will lead to increases in sea-ice regimes favourable for overwintering larval krill but shifting southwards. This will result in ice-free conditions in the SW Atlantic, which will be conducive for enhancing food supplies due to sufficient light and iron availability, thus enhancing larvae development and growth. However, the associated impact on dispersal and advection may lead to a net shift in krill from the SW Atlantic to regions further east by the eastward flowing ACC and the northern branch of the Weddell Gyre, with profound consequences for the Southern Ocean pelagic ecosystem.

Mineralcomposition of beach sediments from the area "Fähre Großenbrode-Kliff Wulfen" on Fehmarn

Um die Insel Fehmarn und an der Nordküste Wagriens wurden rund 2500 Strand-, Flachwasser- und Seesandproben zum Erkennen der Materialtransportwege sedimentpetrographisch untersucht. Für die Schwermineralbestimmung wurde hauptsächlich die Fraktion 0,2-0,1 mm herangezogen, da diese für die vorliegenden Sedimente charakteristisch ist. Da die Mineralzusammensetzung der Sedimente im gesamten Untersuchungsgebiet gleich ist, also nirgends örtlich sog. Leitminerale zugeführt werden, wurden bei der Auswertung der Analysenergebnisse die hydrographischen Verhältnisse der westlichen Ostsee und die Abhängigkeit des Sedimentes von der Kraft des bewegten Meerwassers beachtet. Bezüglich der Abhängigkeit des transportierten Materials von der Wasserkraft werden drei voneinander abweichende Systeme, nämlich der Strand, die Brandungszone und das tiefere Wassergebiet, erkannt. Am Strand ist die angewandte Untersuchungsmethode sowohl an langgestreckten Küsten als auch in stark untergliederten Ufergebieten zum Erkennen der Sandwanderbahnen geeignet. Erosion und Neuzuführung von Material auf dem Transportwege zeigen das gleiche mineralische Bild, und eine Entscheidung, welcher dieser beiden Fälle tatsächlich vorliegt, kann nur im Gelände getroffen werden. Die Korngrößenanalyse allein ist zur Beantwortung vorliegender Fragestellungen nicht brauchbar, weil durch gegebene hydrographische Bedingungen die Korngröße in Transportrichtung sowohl abnehmen als auch zunehmen kann. In Strandgebieten mit veränderter natürlicher Beschaffenheit der Sedimente und an Küsten mit ausgedehnten vorgelagerten materialliefernden Abrasionsflächen ist die Grenze der Methode aufgezeigt. Höfte, Haken und Sandinseln zeigen jeweils typische mineralische Zusammensetzungen ihres Strandes, aus welchen die Entstehung der betreffenden Anlandungsformen abgeleitet werden kann. Quer über die Brandungszone weisen die Sedimente auf engem Raum wechselnde Mineralzusammensetzung auf, aus der auf die örtlichen hydrographischen Verhältnisse geschlossen werden kann. Zum Vergleich sedimentpetrographischer Ergebniswerte sind nur Sande, die unter gleichen Ablagerungsbedingungen entstanden sind, geeignet. Zum Erkennen der Materialwanderwege wurden entweder Sandproben von den Riffkämmen oder aus den Rinnen zwischen zwei Sandanhäufungszonen untersucht. In beiden Fällen wurden die Transportrichtungen erkannt. In Gebieten, in denen die Strandsanduntersuchungen negativ verliefen, ließen die Riffsandproben Schlüsse auf die Materialschüttungsrichtungen zu. An exponierten Küsten mit mehreren wirksamen Windrichtungen darf jedoch nicht von dem einen auf das andere Wandersystem geschlossen werden. Eine Umkehr der Materialvertriftung zwischen Flachwasser und Strand kann vorliegen. Im tieferen Wasser ist es möglich, mit gleicher Methode unter Berücksichtigung der Morphologie des Meeresgrundes die Materialschüttungsrichtung zu erkennen. Zur Sedimentuntersuchung auf Linienprofilen sind nur Proben gleicher Wassertiefe geeignet; die Sonderung des Materials nach der Tiefe muß beachtet werden. Aus den ermittelten sedimentpetrographischen Werten lassen sich eine Reihe von Beziehungen ablesen, die zur Deutung der Mineralgesellschaft und für die Auswertung der Untersuchungsergebnisse herangezogen werden können. Als regionales Ergebnis der vorstehenden Untersuchung kann eine Karte der Küsten Fehmarns und Nordoldenburgs vorgelegt werden, in der die Sandwanderungswege am Strand, in der Flachwasserzone und in den daran anschließenden tieferen Wassergebieten dargestellt sind.

Heat fluxes and surface radiation measurements from Samoylov Island, Lena Delta, Siberia, October 2007 to March 2008

In this study, we present the winter time surface energy balance at a polygonal tundra site in northern Siberia based on independent measurements of the net radiation, the sensible heat flux and the ground heat flux from two winter seasons. The latent heat flux is inferred from measurements of the atmospheric turbulence characteristics and a model approach. The long-wave radiation is found to be the dominant factor in the surface energy balance. The radiative losses are balanced to about 60 % by the ground heat flux and almost 40 % by the sensible heat fluxes, whereas the contribution of the latent heat flux is small. The main controlling factors of the surface energy budget are the snow cover, the cloudiness and the soil temperature gradient. Large spatial differences in the surface energy balance are observed between tundra soils and a small pond. The ground heat flux released at a freezing pond is by a factor of two higher compared to the freezing soil, whereas large differences in net radiation between the pond and soil are only observed at the end of the winter period. Differences in the surface energy balance between the two winter seasons are found to be related to differences in snow depth and cloud cover which strongly affect the temperature evolution and the freeze-up at the investigated pond.

Radiation flux from the upper and lower hemispheres in the visible spectral range

This paper describes measurements from shortwave radiation radiosonde ascents done at the Atlantische Expedition 1969. Using the results from a total of 67 ascents mean components of the shortwave radiation budget of the atmospheric layer between the ocean surface and the top of the ascent are discussed. The influence of clouds on the radiation balance is shown by dividing the ascents in classes of cloudiness and cloud altitude. Thereby the albedo of the ocean surface is increasing with increasing amount of cloudiness. Similar the albedo of the troposphere increases involving an increased heating rate of the atmospheric layer.