Auswertung eines bodengestützen OH-(3-1) Rotations-Schwingungs-Spektroskopie-Datensatzes, sowie eines Airglow-Imager-Datensatzes zur Untersuchung dynamischer Prozesse an der Mesopause

Die Uni-Greifswald betreibt zwei Geräte zur Messung von OH-Airglowemissionen bei einer mittleren Emissionshöhe von circa 87 km. Eines der Geräte ist ein Andor Shamrock SR-163 Infrarotspektrometer zur Detektion der OH-Meinel-Banden im Wellenlängenbereich von 1500 nm bis 1600 nm mittels OH(3-1) Rotations-Schwingungs-Spektroskopie. Anhand der relativen Intensitäten der OH(3-1)-Linien werden mit Hilfe der Boltzmann-Methode Rückschlüsse auf die Mesopausentemperatur gezogen und hinsichtlich ihrer Variabilität untersucht. Anhand dieser Untersuchungen können dynamische Prozesse in der Mesopause untersucht werden. Da das Spektrometer eine zetiliche Auflösung von 15 s erreicht, können mit Hilfe von Fourier-Transformations- und Wavelet-Analysen Variationen mit Perioden von ca. 5-20 Minuten festgestellt werden. Der zur Verfügung stehende Datensatz besteht fortlaufend seit der Inbetriebnahme des Spektrometers im Jahr 2015.

Ergänzend dazu wird als zweites Gerät eine Xenics Cheetah 640CL Infrarotkamera als Airglowimager verwendet, um räumliche Strukturen und Schwerewellensignaturen innerhalb der OH-Airglowschicht zu visualisieren. Mit einer Auflösung von 640 x 512 Pixeln, die in 87 km Höhe ein Sichtfeld von ca. 140 km x 110 km ermöglicht, lassen sich in den präsentierten Aufnahmen Wellenlängen in einer Größenordnung von einigen Kilometern beobachten. Die Messungen der Kamera wurden im August 2020 gestartet und laufen seit dem mit nur kurzen Unterbrechungen fort, sodass zusammen mit dem Spektrometer ein umfangreicher OH-Airglow Datensatz generiert wird.