Optical Lab for Lidar Applications

Das Optical Lab for Lidar Applications (OLALA) ist eine Leibniz-Nachwuchsgruppe, die von der Leibniz-Gemeinschaft gegründet wurde (2023 - 2028). Das Ziel von OLALA ist das grundlegende Verständnis der optischen Eigenschaften von Mineralstaub (in Bezug auf die Rückstreuung), das für globale Beobachtungen mit aktiver Fernerkundung vom Boden und aus dem Weltraum benötigt wird. Das Projekt wird die optische Modellierung von Staub durch die Entwicklung realistischer Größen-/Formparametrisierungen wesentlich unterstützen. Um diese Ziele zu erreichen, wird ein neues Labor zur Messung des Depolarisationsverhältnisses ausgewählter natürlicher Staubproben bei einem Streuwinkel von 180° und den relevanten Aerosol-Lidar-Wellenlängen von 355, 532 und 1064 nm eingerichtet. Die Arbeiten im Labor werden eng mit der Verbesserung optischer Modelle für unregelmäßig geformte Partikel verbunden sein, um die Auswirkungen der Laboruntersuchungen für die aktive Fernerkundung zu maximieren.

Projektliste

Zwei Teilprojekte werden von der OLALA-Forschungsgruppe bearbeitet:

1. OLALA-Lab
   Der Aufbau eines neuen Streulaboratoriums zur Messung des Depolarisationsverhältnisses von größenselektierten Mineralstaubpartikeln im exakten Rückstreuung. Messungen bei einem Streuwinkel von 180° werden selten durchgeführt, sind jedoch von grundlegender Bedeutung für Lidar-Anwendungen. Erstmals werden alle lidar-relevanten Wellenlängen von 355, 532 und 1064 nm verwendet. Der neuartige Ansatz, größengetrennte Staubproben zu verwenden, wird es ermöglichen, den Einfluss der Partikelgröße auf das spektrale Depolarisationsverhältnis zu untersuchen.
    
2. OLALA-Model
   Ein optisches Modell, das die optischen Eigenschaften von Mineralstaub bei 180° realistisch beschreibt, ist bisher noch nicht verfügbar. Die realistischen Formparameterisierungen für Mineralstaub, die im Rahmen des Projekts aus den Laboruntersuchungen entwickelt werden, führen zu repräsentativeren Schätzungen der Partikelgrößenverteilungen (z. B. feine und grobe Modusverteilung), der Massenkonzentrationen und der Aerosolklassifikation aus aktiver Fernerkundung mit Lidar. Die Laboruntersuchungen liefern Informationen über die Partikelgröße, -form und den Brechungsindex, die in ausgewählte optische Modelle implementiert werden.