Troposhäre

Parameter in der Troposphäre die Einfluss auf die Refraktion nehmen sind:

Luftdruck
Temperatur
Wasserdampfdruck

Troposphärische Refraktion

Hier ist der Einfluss unabhängig von der Frequenz, für GNSS Beobachtungen von 15° Elevation ist die Krümmung des Signalweges unbedeutend, muss jedoch für tiefer stehende Satelliten für hochgenaue Anwendungen berücksichtigt werden.

Unter Vernachlässigung der Krümmung lautet die Verzögerung:

δ ρ_{t r p} = 10^{- 6} \int_{L} N (s) d s, N = (n - 1) \cdot 10^{6}

Modell nach Smith-Weintraub

Gilt für den Frequenzbereich 100 MHz zu 20 GHz

N = k_{1} \frac{P_{d}}{T} Z_{d}^{- 1} + k_{2} \frac{e}{T} Z_{w}^{- 1} + k_{3} \frac{e}{T^{2}} Z_{w}^{- 1}

$N$ : Gesamte troposphärische Refraktivität.
$P_{d}$ : Partialdruck der trockenen Luft (in mbar).
$e$ : Partialdruck des Wasserdampfs (in mbar).
$T$ : Absolute Temperatur (in K).
$k_{1}, k_{2}, k_{3}$ : Empirische Koeffizienten (Einheiten: K/mbar, K/mbar, $K^{2}$ /mbar).
$Z_{d}, Z_{w}$ : Kompressibilitätsfaktoren von trockener Luft und Wasserdampf.

Der Einfluss wird aufgeteilt in:

Trockener Anteil
- 90 % der gesamten Verzögerung
- Relativ einfach über den Druck zu modellieren
- Langsame zeitliche Änderungen (2 cm in 12 Stunden)
Feuchter Anteil
- Maximal etwa 40 cm
- Schnell veränderlich (örtlich und zeitlich)
- Schlechter modelliert und prädizierter werden der unbekannten Verteilung des Wasserdampfes