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Eddy Covariance flux measurements with a weight-shift microlight aircraft

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Metzger, Stefan ; Junkermann, Wolfgang ; Mauder, Matthias ; Beyrich, Frank ; Butterbach-Bahl, Klaus ; Schmid, Hans Peter ; Foken, Thomas:
Eddy Covariance flux measurements with a weight-shift microlight aircraft.
In: Atmospheric Measurement Techniques Discussions. Bd. 5 (2012) . - S. 2591-2643.
ISSN 1867-8610
DOI: https://doi.org/10.5194/amtd-5-2591-2012

Abstract

The objective of this study is to assess the feasibility and quality of Eddy-Covariance flux measurements from a weight-shift microlight aircraft (WSMA). Firstly we investigate the precision of the wind measurement (σu,v≤ 0.09 m s−1, σw = 0.04 m s−1), the lynchpin of flux calculations from aircraft. From here the smallest resolvable changes in friction velocity (0.02 m s−1,and sensible- (5 W m−2) and latent (3 W m−2) heat flux are estimated. Secondly a seven-day flight campaign was performed near Lindenberg (Germany). Here we compare measurements of wind, temperature, humidity and respective fluxes between a tall tower and the WSMA. The maximum likelihood functional relationship (MLFR) between tower and WSMA measurements considers the random error in the data, and shows very good agreement of the scalar averages. The MLFRs for standard deviations (SDs, 2–34%) and fluxes (17–21%) indicate higher estimates of the airborne measurements compared to the tower. Considering the 99.5% confidence intervals the observed differences are not significant, with exception of the temperature SD. The comparison with a large-aperture scintillometer reveals lower sensible heat flux estimates at both, tower (−40– −25%) and WSMA (−25–0%). We relate the observed differences to (i) inconsistencies in the temperature and wind measurement at the tower and (ii) the measurement platforms differing abilities to capture contributions from non-propagating eddies. These findings encourage the use of WSMA as a low price and highly versatile flux measurement platform.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Zusätzliche Informationen: BAYCEER106312
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Geowissenschaften > Professur Mikrometeorologie
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Geowissenschaften > Ehemalige ProfessorInnen > Professur Mikrometeorologie - Univ.-Prof. Dr. Thomas Foken
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung - BayCEER
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Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik
Eingestellt am: 21 Mai 2015 06:35
Letzte Änderung: 17 Mai 2022 10:31
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/14098