Nubiscope

Ein Nubiscope (nach dem lateinischen Nubes = Wolke, scopere = untersuchen) ist ein Messgerät für die Bestimmung der Bedeckung und Höhen der Hauptwolkenuntergrenzen.

Das von den Frankfurter Wissenschaftlern Dipl.-Met. Hans Moeller und Dr. Theo Sattler entwickelte Gerät besteht aus zwei, in jeweils einem Tubus untergebrachten Pyrometern, welche die von der Luft und den Wolken entsprechend ihrer Temperatur im Infrarot (IR) emittierte Strahlung mit 3 Grad Öffnungswinkel im Wellenlängenbereich von 8–14 µm erfassen (1 µm=10^-6 m). In diesem Spektralbereich absorbieren atmosphärische Gase wenig Wärmestrahlung. Mittels eines Schwenk-Neigekopfes scannen die um 90 Grad fest gegeneinander geneigten Pyrometer in Azimut und Zenitrichtung den gesamten oberen Halbraum. Die Scandauer von rund 3,5 Minuten und die schnelle Scanwiederholung im Abstand von 5 Minuten ermöglichen es, die räumliche Verteilung der Strahlungstemperatur in guter zeitlicher Auflösung rund um die Uhr zu erfassen. Ein Wolkenbestimmungsalgorithmus leitet nach jedem Scan aus den 1080 einzelnen Strahlungstemperaturmesswerten den Gesamtbedeckungsgrad und durch Zuordnung der Strahlungstemperatur zur Höhe die Teilbedeckungsgrade in drei Höhenschichten und die Höhen der Hauptwolkenuntergrenzen ab.

Die Zuordnung der Wolkenbasistemperatur zur Höhe erfolgt mittels Algorithmen, die in Abhängigkeit von Temperatur und Wettersituation angepasste vertikale Temperaturgradienten verwenden. Alle Messergebnisse werden auf einer internen Speicherkarte gespeichert und können automatisch auf einen PC übertragen und visualisiert werden. Der Erfassungswinkel von 180 Grad entspricht dem Gesichtsfeld des Wetterbeobachters. Die Bedeckungsgrade aus Nubiscope-Messungen können als Wolkenanteile (cloud fractions) in Prozent und somit in feinerer Skalierung als die vom Wolkenbeobachter in Okta (Achtel) geschätzten Bedeckungsgrade angeben werden.

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