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Lexikon der Biologie: Laserradar

Laserradar, Lidar (Abk. für engl. light detection and ranging), optische Fernmeßtechnik (Rückstrahlortung) mit Hilfe von Lasern, u.a. zur Bestimmung von Luft-Schadstoffen (Luftverschmutzung) und zur Messung von Bioparametern. 1) Schadstoffmessung: Mit einem Laserradar wird Laserlicht bestimmter Wellenlängen ausgesandt, wobei die Wellenlänge je nach der spezifischen Absorption bzw. Reflexion der vermuteten Schadstoffe eingestellt wird. Ein Teil des auf Schadstoffpartikel oder -moleküle in der Luft treffenden Laserlichts wird von diesen reflektiert (Reflexion), ein anderer Teil wird absorbiert (Absorption). Das Spektrum des reflektierten, zum Sender zurückkehrenden Lichts weist charakteristische Lücken (Absorptionslinien) auf, die anzeigen, von welchem Stoff das Licht reflektiert wurde. Die Entfernung der Schadstoffe vom Sender wird aus der Laufzeit des Lichtsignals, ihre Konzentration aus der Intensität des reflektierten Lichts ermittelt. Um die Einflüsse von Parametern wie Luftfeuchte und Temperatur zu erfassen, wird gleichzeitig mit dem Meßlicht ein Referenzlicht ausgesandt, dessen Wellenlänge von dem gesuchten Stoff nicht oder nur geringfügig absorbiert wird. Die Empfindlichkeit des Laserradars liegt in der Größenordnung von ppb (parts per billion, 1:109; Konzentration [Tab.]). Meßbar sind einerseits feste Partikel wie Staub, andererseits gasförmige Stoffe, z.B. Stickoxide, Schwefeldioxid, Chlorwasserstoff, Ozon. Innerhalb weniger Minuten kann man mit dem Laserradar ein kreisförmiges Gebiet mit mehreren Kilometern Durchmesser auf Schadstoffe untersuchen. Die hohe Geschwindigkeit dieses Meßsystems erlaubt auch die Verfolgung der Bewegungen von Schadstoffansammlungen in der Luft, so daß häufig ein Rückschluß auf die Emissionsquelle möglich ist. 2) Vegetationsmessung: Mit einem Laserradar wird von Flugzeugen aus einigen hundert Metern Höhe Laserlicht auf die Vegetation abgestrahlt. Pflanzen, deren Gehalt an photosynthetisch aktiven Blattpigmenten (Chlorophyll) verringert oder bei denen die Funktion der Pigmente eingeschränkt ist, können die eingestrahlte Energie nicht oder nur teilweise zur Photosynthese nutzen. Sie wandeln sie statt dessen in Fluoreszenzlicht (Fluoreszenz) um und erscheinen auf den Auswertungsbildern heller als gesunde Pflanzen. Dieses Laserfluoreszenzverfahren wird im Rahmen des europäischen Projekts „Lasfleur" zur Feststellung von Vegetationsschäden eingesetzt.

A.K.

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