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Abbildung 3.4 zeigt schematisch die verschiedenen Komponenten der Strahlung und die Prozesse, die zu einem Signal am Satelliten beitragen können: Quellen sind Strahlung, die am Oberrand der Atmosphäre einfällt, und Photonen die von der Erdoberfläche und in der Atmosphäre emittiert werden. Streuung an Molekülen, Aerosolpartikeln und Wolkentropfen ändert die Richtung der Strahlung und damit die Strahldichte am Satelliten, wobei Photonen auch mehrfach gestreut werden können. Durch Reflexion an der Erdoberfläche kann die Strahlung am Satellit verstärkt und aufgrund von Absorption durch Atmosphärenparameter reduziert werden. Die am Oberrand der Atmosphäre mittels Satelliten zu messende Strahlung ist durch all diese Prozesse unterschiedlich für verschiedene Richtungen und natürlich abhängig von den Eigenschaften von Atmosphäre und Boden.

Abb. 3.4

Strahlungsprozesse, die zu einer Strahldichte am Satelliten beitragen können (die Strahlung von der Sonne fällt in Wirklichkeit parallel ein).

Die wirklich wichtigen Strahlungsprozesse für eine Strahldichte am Satelliten sind für die drei spektralen Bereiche, die für die Satellitenmeteorologie genutzt werden, verschieden. Es können unterschiedliche Vereinfachungen vorgenommen werden, da ja im sichtbaren Spektralbereich die Emission keine Rolle spielt und im terrestrischen und Mikrowellenbereich die Streuprozesse vernachlässigbar sind. Für den Übergangsbereich zwischen solarer und terrestrischer Strahlung findet sowohl Streuung als auch Emission Berücksichtigung. Damit ergibt sich für jeden Spektralbereich eine spezifisch vereinfachte STG, mit angepassten Quelltermen und auch Randbedingungen (Kap. 3.4).