Strahlungshöhe

Strahlungshöhe, auch Emissionshöhe genannt, ist ein Begriff aus der Atmosphärenphysik und der Fernerkundung. Er bezeichnet die effektive Höhe in der Erdatmosphäre, aus der die Strahlung einer bestimmten spektralen Region überwiegend ausgeht oder dorthin emittiert wird. Die Strahlungshöhe hängt stark von der Absorption und Emission der Luftbestandteile sowie vom Temperaturprofil der Atmosphäre ab. In vielen Radiative-Transfer-Ansätzen wird die Strahlungshöhe als die Höhe definiert, in der die optische Tiefe entlang eines Strahls annähernd tau ≈ 1 erreicht, wodurch die beobachtete Strahlung dominiert entsteht.

Die Strahlungshöhe ist damit eine charakteristische Größe des radiativen Austauschs für einen gegebenen Wellenlängenbereich. Sie variiert mit Wellenlänge, geographischer Lage, Jahreszeit und der Zusammensetzung der Atmosphäre (etwa durch Wasserdampf, Ozon oder CO2). Kurzwellenstrahlung der Sonne tritt in der Regel aus höheren oder tiefen Schichten aus, abhängig von der Verfügbarkeit der Absorptionswege, während langwelligere Strahlung stärker durch bestimmte Schichten beeinflusst wird. Die Radiativübertragung bestimmt somit, welche Atmosphärenregionen am Energieaustausch beteiligt sind.

Anwendungen der Strahlungshöhe finden sich in der Fernerkundung, der Klimaforschung und der Meteorologie. Aus Satellitendaten und Radiometermessungen lassen sich Emissionshöhen zurückführen, um Temperaturprofile abzuleiten oder den Strahlungstransfer in Modellen zu verbessern. Die Strahlungshöhe steht zudem im Zusammenhang mit Gewichtungsfunktionen und den sogenannten Emissions- bzw. Wirkungsebenen in der Atmosphärenphysik.

Siehe auch: Emissionshöhe, Radiative Transfer, Gewichtungsfunktion, Optische Tiefe.