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Satelliten-Missionen wie GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) und GOCE (Gravity Field and steady-state Ocean Circulation Explorer), die das Erdschwerefeld erkunden, beobachten die momentane Verteilung der Massen im System Erde, einschließlich aller festen, flüssigen und gasförmigen Bestandteile. Aufgrund der Fluktuation dieser Massen auf verschiedenen räumlichen und zeitlichen Skalen garantiert eine lange Beobachtungszeit nicht, dass die durch sie verursachten Variationendes Schwerefeldeseliminiert werden. Um so gente Aliasing-Effekte zu vermeiden, muss deshalb der bekannte Teil der Massenvariationen modelliert und bezüglich eines mittleren Zustandes korrigiert werden. Innerhalb des Projekts"GGOS Atmosphäre", fiziert vom Österreichischen Wissenschaftsfonds (FWF) am Institut für Geodäsie und Geophysik (IGG) der TU Wien, werden verschiedene Methoden zur Bestimmung der atmosphärischen Schwerefeldfeldkoeffizienten (AGC) ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass für eine adäquate Modellierung die vertikale Struktur der Atmosphäre zu berücksichtigen ist. Außerdem hat die Auflast der Atmosphäre einen signifikanten Einfluss auf die Schwerkraftvariation und ist somit ebenfalls zu berücksichtigen. Die Wahl unterschiedlicher Datenstrukturen des ECMWF (European Centre for Medium-range Weather Forecasts), nämlich"model" oder "pressure level" Daten, hat keinen entscheidenden Einfluss auf die AGC. Alle Ergebnisse bestätigen die Strategie zur Datenverarbeitung des GRACE Science Data Systems ([4] Flechtner, 2007), welches das GRACE AOD1B (Stufe 1B Atmosphäre und Ozean de-Aliasing) Produkt bereitstellt.

Abstract
Satellite missions like GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) and GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) which explore the Earth gravity field observe the instantaneous distribution of mass in the Earth, including all solid, liquid and gaseous components. Due to the fluctuation of those masses at various temporal and spatial scales, a long observation period does not guarantee that the introduced variations in the gravity field are cancelled out. Therefore, to avoid aliasing effects, the mass variations have to be modeled and corrected with respect to the mean state.Within project GGOS Atmosphere, funded by the Austrian Science Fund (FWF) at the Institute of Geodesy and Geophysics (IGG) of the Vienna University of Technology, different methods for the determination of Atmospheric Gravity field Coefficients (AGC) are evaluated. Results indicate that for a proper modelling the vertical structure of the atmosphere has to be taken into account, as already applied for GRACE data processing. Further, atmosphere loading adds a significant signal to the gravity change which has to be considered, in particular at longer wavelengths. The choice of different data structures of the ECMWF (European Centre for Medium-range Weather Forecasts), i.e. model or pressure level data, does not have a significant impact on the final AGC. All findings confirm the data processing strategy of the GRACE Science Data System([4] Flechtner, 2007), providing the operational GRACE AOD1B (level 1B atmosphere and ocean de-aliasing) product.

Kurzfassung
Die Modellierung der troposphärischen Laufzeitverzögerung ist eine der Hauptfehlerquellen für die Auswertung von Beobachtungen geodätischer Weltraumverfahren wie der Very Long Baseline Interferometry (VLBI). Numerische Wettermodelle wurden in den vergangenen Jahren hinsichtlich ihrer räumlichen und zeitlichen Auflösung sowie bezüglich ihrer Genauigkeit verbessert, und dadurch eignen sie sich sehr gut für die Atmosphärenforschung. Zum Beispiel können numerische Wettermodelle dafür verwendet werden, Strahlverfolgung (Ray-tracing) zu rechnen, um die troposphärische Laufzeitverzögerung zu bestimmen. Wir haben einen Algorithmus für direktes Ray-tracing entwickelt, um diese Laufzeitverzögerungen von Signalen im Radiowellenbereich mit Hilfe von Wetterdaten des European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) zu berechnen, wobei der Ray-tracing Algorithmus auf einer Lösung der Eikonal-Gleichung basiert. Gezeigt werden Ergebnisse in Form von Wiederholbarkeiten der Basislinienlängen einer zweiwöchigen kontinuierlichen VLBI-Beobachtungskampagne im Jahr 2008 (CONT08). Die erhaltenen Basislinienlängen, abgeleitet mit Verwendung der Laufzeitverzögerungen aus Ray-tracing, werden mit jenen verglichen, die Laufzeitverzögerungen eines Standardansatzes verwenden. Der Standardansatz beschreibt die Modellierung der schrägen Laufzeitverzögerung als Produkt einer Zenitlaufzeitverzögerung und einer Projektionsfunktion. Die erhaltenen Wiederholbarkeiten zeigen ähnliche Werte für die beiden Modellierungsmöglichkeiten, wenn Zenitlaufzeitverzögerungen und Gradienten in der Auswertung mitgeschätzt werden. Allerdings werden bessere Ergebnisse mit Ray-tracing erzielt, wenn diese beiden Größen in der Ausgleichung nicht geschätzt werden.

Abstract
Modeling troposphere delays is a major source of error in the analysis of observations from space geodetic techniques, such as Very Long Baseline Interferometry (VLBI). Numerical weather models (NWM) have been continuously improving with regard to spatial and temporal resolution as well as advances in data assimilation and thus provide valuable datasets for atmospheric research. The improved accuracy of NWMs have made ray-tracing a suitable technique to estimate the slant total delays for the observations in the neutral atmosphere, i.e. mainly in the troposphere. We have developed a direct ray-tracing method for estimating those slant delays for radio signals using data of the European Centre for Medium-range Weather Forecasts (ECMWF) which is based on the solution of the Eikonal equation. We show results for a two-week campaign of continuous VLBI sessions in 2008 (CONT08), where we applied ray-traced delays to the observed delays and analyzed the repeatability of baseline lengths in comparison to a standard approach with zenith delays and mapping functions. We find that on average, baseline length repeatabilities are similar if residual zenith delays and gradients are estimated. On the other hand, as expected, ray-traced delays perform better if residual zenith delays and gradients are not solved for in VLBI analysis.

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Beobachtungen der Radiointerferometrie auf langen Basislinien (VLBI) können zur Bestimmung des ausfällbaren Wassers in der Atmosphäre über den Messstationen herangezogen werden. Die Zeitreihen können einen wichtigen Beitrag für die meteorologische Forschung leisten. Da von manchen VLBI Stationen Beobachtungsreihen über mehr als zwanzig Jahre vorliegen, können langfristige Trends berechnet werden. In dieser Studie werden zwei Methoden zur Trendbestimmung untersucht: Zum einen werden lineare Trendanteile mit dem BIBER-Schätzer (bounded influence by standardized residuals) bestimmt, zum anderen werden lineare und nicht-lineare Eigenschaften der Trendkomponente mit normierten, quadratischen B-spline Wavelets dargestellt. Wird der Trendanteil im Gegensatz zu einem linearen Term durch die Wavelets beschrieben, so sind die Standardabweichungen der Residuen signifikant kleiner. Robust geschätzte lineare Trends an zwölf global verteilten VLBI Stationen werden präsentiert.

Abstract
Very Long Baseline Interferometry (VLBI) observations can be analyzed to derive precipitable water, which can be an important contribution for meteorological research. Since some of the VLBI stations observe for more than twenty years, it is possible to determine long-term trends. In this work we introduce two methods for the climate trend determination: the robust estimation of a linear trend using the bounded influence by standardized residuals (BIBER) – estimator, and a multi-resolution quadratic normalized B-spline wavelet model for the representation of linear and nonlinear trend characteristics. If the trend is modeled by the wavelets instead of a solely linear term, the rms of the residuals becomes significantly smaller. Robust estimated linear trends of water vapor at twelve globally distributed VLBI sites are presented.

Kurzfassung
Durch die hohe Dichte von freien Ionen und Elektronen in der Ionosphäre werden die Beobachtungen aller geodätischen Weltraumverfahren, die im Mikrowellenbereich operieren, verzögert. Die Laufzeitverzögerung der Beobachtungsstrahlen ist in erster Näherung proportional zum so genten Gesamtelektronengehalt entlang des Strahlenwegs (Slant Total Electron Content, STEC). Dieser Effekt kann nur dann korrigiert werden, wenn dieMessungen auf zwei verschiedenen Frequenzen erfolgen. Auf diese Weise lässt sich aber auch Information über die Ionosphärenparameter in Form von TEC-Werten gewinnen. Die klassischen Eingabedaten für die Entwicklung globaler Karten der Ionosphäre (Global Ionosphere Maps, GIM) sind Zweifrequenzbeobachtungen des Globalen Satellitennavigationssystems (Global Navigation Satellite System, GNSS). Die GNSS-Stationen sind jedoch nicht homogen auf der Erde verteilt, wobei vor allem die Meeresoberfläche schlecht abgedeckt ist. Andererseits liefern die Zweifrequenz-Messungen von Satellitenaltimetrie Missionen wie Jason-1 Information für die Ionosphärenparameter genau über den Ozeanen. Aufgrund der begrenzten Verteilung dieser Messungen, sowie einiger offenen Fragen bezüglich der systematischen Fehler, werden die Altimetrie Daten derzeit nur zur Validierung der GNSS GIM genutzt. Man kann jedoch annehmen, dass gewisse Besonderheiten der Ionosphärenparameter, die von Satellitenaltimetrie-Messungen erhalten werden, die Inkonsistenzen der GNSS Beobachtungen ausgleichen können. In dieser Studie werden für die Erzeugung globaler Ionosphärenkarten in zweistündigen Intervallen neben GNSS auch Messungen aus Satellitenaltimetrie herangezogen, deren Verteilung die mangelhafte GNSS-Abdeckung der Meeresoberfläche auszugleichen hilft. Außerdem erlaubt diese Methode die unabhängige Schätzung von systematischen, technikspezifischen Fehlern. Deshalb wird neben den täglichen Werten der instrumentellen Einflüsse (Differential Code Biases, DCB) aller GNSS Satelliten und Empfänger auch ein konstanter täglicher Jason-1 Messfehler geschätzt und untersucht.

Abstract
The high free-electron and ion density in the ionosphere disturbs both the group and phase velocity of the signals of all space geodetic techniques, operating in the microwave band. In first approximation this delay is proportional to the so-called Slant Total Electron Content (STEC) along the ray path and can be corrected only if the measurements are carried out at two distinct frequencies. On the other hand, this effect allows information to be gained about the parameters of the ionosphere in terms of Total Electron Content (TEC) values. The classical input data for the development of Global Ionosphere Maps (GIM) of the total electron content is obtained from dual-frequency Global Navigation Satellite System (GNSS) observations. However, the GNSS stations are inhomogeneously distributed, with large gaps particularly over the sea surface, which lowers the precision of the GIM over these areas. On their part, dual frequency satellite altimetry missions such as Jason-1 provide information about the ionosphere precisely above the sea surface. Due to the limited spread of the measurements and some open questions related to their systematic errors, the ionospheric data from satellite altimetry is used only for cross-validation of the GNSS GIM so far. It can be anticipated however, that some specifics of the ionosphere parameters derived by satellite altimetry will partly balance the inhomogeneity of the GNSS data. In this study we create two-hourly GIM from GNSS data and additionally introduce satellite altimetry observations, which help to compensate the insufficient GNSS coverage of the oceans. Furthermore, this method allows the independent estimation of systematic instrumental errors, affecting the two types of measurements. Thus, besides the daily values of the Differential Code Biases (DCB) for all GNSS satellites and receivers, also a constant daily bias for the Jason-1 satellite is estimated and investigated.

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Die Gezeiten der festen Erde und der Ozeane verursachen periodische Schwankungen der Erdrotationsparameter (ERP), d.h. der Polkoordinaten (xp; yp) und der Weltzeit (UT1), beziehungsweise deren zeitlicher Ableitung, der Tageslänge (LOD). Die Meeresgezeiten bewirken eintägige und halbtägige Variationen in allen Parametern, während die zonalen Erdgezeiten vorwiegend die Rotationsgeschwindigkeit der Erde und damit UT1 und LOD beeinflussen. Diese Effekte haben Perioden von ~ 5 Tagen bis zu 18,6 Jahren. Die ERP und ihre Änderungen können heute in hoher zeitlicher Auflösung mit modernen geodätischen Weltraumverfahren beobachtet werden. Zur Betrachtung der kurzund langperiodischen Gezeiteneffekte wurden ERP-Zeitreihen mit einstündiger und 6-stündiger Auflösung aus GPS-Beobachtungen eines Jahres generiert. Aus VLBI-Beobachtungsdaten von sechs Jahren wurden ERP, mit zeitlicher Auflösung von 24 Stunden berechnet. Die hochauflösende GPS-basierte ERP-Serie wurde bezüglich täglicher und subtäglicher Variationen analysiert. Schwankungen in der VLBI-basierten dUT1 und in der GPS-basierten LOD-Serie wurden auf Perioden von 5 bis 32 Tagen untersucht. Die beobachteten Perioden und die dazugehörigen Amplituden wurden mit theoretischen Modellen für die Anregung durch Gezeiten verglichen, um verbleibende Fluktuationen in den ERP-Serien aufzudecken und gegebenenfalls zu interpretieren. Signifikante Signale wurden sowohl mit Perioden der Hauptgezeitenterme, als auch mit nicht gezeitenbezogenen Perioden, im langperiodischen Bereich von 5 bis 32 Tagen, gefunden. Das Auftreten der unerwarteten Variationen ist vermutlich eine Folge unzureichender Modellierung der atmosphärischen Anregung.

Abstract
Oceanic and solid Earth tides induce periodic signals in the Earth rotation parameters (ERP), i.e., the pole coordinates (xp; yp) and universal time (UT1) or length of day (LOD), respectively. The oceanic tides cause variations with diurnal and semidiurnal periods in all parameters, whereas the zonal Earth tides mainly influence the rotational speed of the Earth, and thus UT1 and LOD. These signals show periods from ~ 5 days to 18.6 years. Today, the ERP and their variations can be observed by modern space geodetic techniques with an unprecedented accuracy and temporal resolution. For the investigation of short and long period tidal effects ERP series of one year were computed from GPS observational data with hourly and 6-hours intervals. One ERP series with daily resolution was generated from six years of VLBI observations. The high-resolution GPS-based ERP series was analysed w.r.t. daily and sub-daily tidal variations. The variations in the VLBI-based dUT1 series and the GPS-based LOD series of lower temporal resolution were examined for periods from 5 to 32 days. The observed periods and corresponding amplitudes were compared to the theory of tidal excitation in order to reveal and, if possible, interpret remaining fluctuations in the ERP series. We retrieved significant signal peaks at the periods of the major tidal constituents, as well as at non-tidal periods from 5 to 32 days. The occurrence of the unexpected variations is supposed to be primarily a consequence of insufficient modelling of the atmospheric excitation.

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Die geodätischen Weltraumtechniken, wie VLBI, GNSS und SLR, erlauben heute die Bestimmung der Orientierung einer mittleren Polachse der Erde im Raum und relativ zum Erdkörper mit einer Genauigkeit einiger Zehntel Millibogensekunden und einer zeitlichen Auflösung im Stundenbereich. Dieser offensichtliche Erfolg sollte uns aber nicht daran hindern, auch neue innovative Techniken zur Bestimmung der Erdrotation, wie z.B. Ringlaser, näher zu untersuchen. Ringlaser sind hochpräzise Instrumente, die uns speziell bei subtäglicher Auflösung erlauben, die Bewegung der festen Erdkruste relativ zur wahren Rotationsachse zu verfolgen. Es muss allerdings bemerkt werden, dass die Ringlaser große bauliche Anlagen erfordern und äußerst sensibel auf Einflüsse wie Temperaturänderung etc. reagieren. Der vorliegende Artikel beleuchtet den Zusammenhang der unterschiedlichen Erddrehachsen und diskutiert demgemäss die in Polbewegung und Nutation aufgespaltenen Bewegungen dieser Achsen im Raum und relativ zum Erdkörper. Speziell werden dann im zweiten Teil die neuen von den Ringlasern zu erwartenden Messgrößen behandelt.

Abstract
Nowadays, space geodesy, such as Very Long Baseline Interferometry (VLBI) and Global Navigation Satellite System (GNSS) and Satellite Laser Ranging (SLR), allows determining Earth orientation to a fraction of 1 milliarcsecond with daily to hourly resolution. This should not prevent us from studying other innovative and powerful technologies. A new emerging technology, called ring laser gyroscope, is a high-precision tool that provides us with extra information in the daily and sub-daily time domain. The experimental determination of the amplitudes of the forced diurnal polar motion is for example exclusively allocated to the ring laser technique. Another aspect, in which ring lasers could emphasize their supremacy, is the determination of the motion of the Earth-fixed frame w.r.t. the instantaneous Earth rotation axis. However, present ring lasers are huge constructions extremely sensitive to external effects, e.g., temperature variations. This paper illuminates the relationship between various Earth rotation axes, in the large sense, and discusses the separation between polar motion and nutation of these axes in space and w.r.t. the Earth body. The second part covers the expected benefit of ring laser observables.

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Ende des Jahres 2003 wurde einem internationalenForscherteam unter Leitung von Prof.Veronique Dehant (Royal Observatory Belgien) für Arbeiten zum Thema Non-rigid Earth Nutation Model der Europäische Descartes Preis verliehen. Diese Arbeiten hatten zum Ziel, das seit 1980 gültige Nutationsmodell auf Basis neuester theoretischer Studienunddem heute zurVerfügung stehenden Messmaterialum mindestens einenFaktor10zuverfeinern. Dieser Artikel soll einerseits dieVorgangsweise der Arbeitsgruppe als auch die erarbeiteten Modellverbesserungen näher beleuchten und nicht zuletzt den Nutzen einer möglichst präzisen Beschreibung der Orientierung der Erde im Raum aufzeigen. Er soll gleichzeitig zeigen, dass die Entwicklung eines neuen Nutationsmodells nicht eine rein astrogeodätische Aufgabe ist, sondern die Beschäftigung mit dem gesamten System Erde erfordert.

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End of 2003 the European Union awarded the Descartes Prize for excellent collaborative researchtoan international group of scientists chaired by Prof.Veronique Dehant (Royal Observatory Belgium) for the development of a new Nonrigid Earth Nutation Model. Goal of that work was the thorough revision of the old nutation model IAU1980 (already in use for more than two decades) based on state of the art theoretical studies and on the best currently available observation data. The anticipated goalwas the refinementof the previous modelbyafactorof10 but finally the new model outperforms the old one by a factor of 100. This article discusses step by step the activities of the working group and takes a closer look at the acquired model improvements. Also the general benefits of an accurate prediction of Earth’s orientation in space are briefly discussed. Last but not least, it has to be mentioned that the development of a new nutation theory is not a sole astro-geodetic task but needs consideration of the whole system Earth.

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Ganz ähnlich wie das GPS-Verfahren ist auch die Radiointerferometrie auf langen Basislinien (Very Long Baseline Interferometry, VLBI) in der Lage, troposphärische Laufzeitverzögerungen in Zenitrichtung sehr genau zu bestimmen. Diese beinhalten unter anderem Informationen über den Feuchtegehalt der Troposphäre an den beteiligten VLBI-Stationen. Die Ergebnisse können nicht nur für meteorologische Zwecke verwendet werden, sondern spielen auch in der Klimaforschung eine Rolle. Wieder einmal zeigt sich, dass sozusagen ein Nebenprodukt geodätischer Messungen von großem Interesse für Nachbardisziplinen der Geodäsie sein kann. Zwar ist die globale Verteilung von VLBI-Stationen nicht so hoch wie bei GPS und eine Auswertung in Echtzeit ist noch nicht möglich, aber dennoch sind die troposphärischen Laufzeitverzögerungen der VLBI auf Grund ihrer hohen Genauigkeit von großer Bedeutung für Vergleiche mit Ergebnissen von GPS oder anderen Techniken, wie z. B. Wasserdampfradiometern. Außerdem können für einige VLBI-Stationen konsistente Zeitserien der troposphärischen Parameter von beinahe 20 Jahren ermittelt werden, die für klimatologische Studien herangezogen werden können. Aus diesen Gründen wurde im April 2002 durch den IVS (International VLBI Service for Geodesy and Astrometry) das Pilot Project - Tropospheric Parameters eingerichtet, und das Institut für Geodäsie und Geophysik (IGG) der TU Wien wurde mit der Koordination des Pilotprojekts betraut. Mittlerweile nehmen sieben VLBI-Analysezentren teil und reichen regelmäßig ihre Schätzungen der troposphärischen Parameter (totale und feuchte Laufzeitverzögerung in Zenitrichtung, horizontale Gradienten) der IVS-R1 und IVS-R4 Experimente seit 1. Jänner 2002 ein. Die einzelnen Abgaben werden am IGG in einem zweistufigen Verfahren zu genauen und stabilen troposphärischen Parametern mit stündlicher Auflösung kombiniert. Diese Laufzeitverzögerungen in Zenitrichtung wurden mit den vom IGS (International GPS Service) ermittelten Werten verglichen. An Stationen mit VLBI- und GPS-Antennen treten konstante Differenzen zwischen den Laufzeitverzögerungen auf, obwohl beide Verfahren den gleichen troposphärischen Einflüssen unterliegen. Mögliche Gründe dafür werden diskutiert.

Abstract
In April 2002 the IVS (International VLBI Service for Geodesy and Astrometry) set up the Pilot Project - Tropospheric Parameters, and the Institute of Geodesy and Geophysics (IGG), Vienna, was asked to coordinate the project. Seven IVS Analysis Centers have joined the project until now and submitted their estimates of tropospheric parameters (wet and total zenith delays, horizontal gradients) for all IVS-R1 and IVS-R4 sessions since January 1st, 2002, on a regular basis. The individual submissions are combined by a two-step procedure to stable, robust and highly accurate tropospheric parameters with 1 h resolution. The zenith delays derived by VLBI (Very Long Baseline Interferometry) are compared with those provided by the International GPS Service (IGS). At collocated sites (VLBI and GPS antennas at the same station), almost constant biases are found between the GPS (Global Positioning System) and VLBI derived zenith delays, although the signals recorded by both techniques are subject to the same tropospheric delays. Possible reasons for these biases are discussed.

Kurzfassung
Erst in den letzten Jahren wurde erkannt, dass die troposphärischen Laufzeitverzögerungen, denen die Signale der VLBI (Very Long Baseline Interferometry) und GPS unterworfen sind, nicht nur Störgrößen bei der Bestimmung geodätischer Parameter (Stationskoordinaten, Erdorientierungsparameter, ...) sind, sondern auch wertvolle Informationen für Meteorologie und Klimatologie liefern können. Zum Beispiel lässt sich aus dem feuchten Anteil der Laufzeitverzögerung in Zenitrichtung der Wasserdampfgehalt über der Station mit hoher Genauigkeit bestimmen. Im Gegensatz zu GPS ist eine Auswertung der VLBI-Experimente in genäherter Echtzeit noch nicht möglich; andererseits aber überdecken die zur Verfügung stehenden konsistenten VLBI-Reihen troposphärischer Parameter einen erheblich längeren Zeitraum. Für manche Stationen existieren Zeitserien seit Beginn der 80er Jahre. Daraus können langzeitliche Trends bestimmt werden und somit auf eine Zu- oder Abnahme des Feuchtegehalts der Troposphäre geschlossen werden. An der Station Wettzell (Bayerischer Wald, Deutschland) wurde der Trend für die letzten 20 Jahre zu ~ +0.7 mm/Jahr bestimmt, was einer Zunahme des ausfällbaren Wassers von ~+0.1 mm/Jahr entspricht. Dies stimmt wiederum sehr gut mit der am Boden gemessenen durchschnittlichen Temperaturzunahme von +0.13 °C/Jahr an der Station Wettzell überein, da eine höhere Temperatur der Troposphäre auch eine erhöhte Speicherung von Wasserdampf erlaubt. Zusätzlich werden periodische Variationen in den Zeitserien mit Fourier- und Waveletanalysen ermittelt. Dabei zeigen sich neben den zu erwartenden saisonalen Schwankungen auch andere Perioden, die je nach Station unterschiedlich stark ausgeprägt sind. Schließlich werden die VLBI-Ergebnisse der Feuchte mit Daten des ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) verglichen, wobei eine sehr gute Übereinstimmung zu erkennen ist.

Abstract
As consistent VLBI observations at various stations over the whole globe have been carried out since 1984, it is possible to determine long time series not only of baseline vectors and Earth orientation parameters, but also of tropospheric parameters. Time series of wet zenith delays provide information about trends and periodic variations of the amount of water vapour in the troposphere. At Wettzell (Germany) there is a trend of ~+0.7 mm/year in the wet zenith delay which corresponds to ~+0.1 mm/year precipitable water vapour. Additionally, periodic variations in the time series are revealed by Fourier and wavelet analyses, and information about the precipitable water provided by the ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) is used to evaluate the VLBI estimates.

Kurzfassung
Aufbau, Beschaffenheit, geographische und zeitliche Veränderungen der Ionosphäre (grob gesagt der Bereich der Erdhülle zwischen 50 km und 1000 km) sind für Meteorologen und Klimaforscher ein wichtiger Untersuchungsgegenstand. Aber auch für die Geodäsie spielt die Ionosphäre eine immer bedeutendere Rolle. Einerseits werden Signale im Radiofrequenzbereich durch die Ionosphäre derart abgelenkt bzw. verzögert, daß z.B. hochgenaue GPS-Messungen nur durch Beobachtung auf zwei Frequenzen möglich sind und es trotzdem während der ungefähr alle 11 Jahre auftretenden Perioden starker Sonnenaktivität zu spürbaren Genauigkeits- und Qualitätseinbußen der GPS-Ergebnisse kommt. Andererseits ist es heutzutage möglich, aus global verteilten GPS-Messungen wie sie z.B. im Rahmen des International GPS Service (IGS) durchgeführt werden, Informationen über den Zustand und die kurz- und langfristigen Veränderungen der Ionosphäre zu gewinnen. Im vorliegenden Artikel wird erstmals gezeigt, daß dies auch mit dem Verfahren der Very Long Baseline Interferometry (VLBI) möglich ist. Es sollen erste Ergebnisse präsentiert werden, die im Rahmen eines vom österreichischen Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) seit März 2003 unterstützten Forschungsprojekts erzielt wurden. Bei dem Verfahren der Radiointerferometrie auf langen Basislinien (VLBI) wird auf zwei unterschiedlichen Frequenzbändern (2.3 und 8.4 GHz) beobachtet, um die Laufzeitverzögerung zu bestimmen, die durch die Ionosphäre verursacht wird. Dadurch können Rückschlüsse auf den Gesamtelektronengehalt (TEC) entlang des Ausbreitungsweges der Welle gezogen werden. Allerdings lassen sich in einem einfachen Ansatz nur die Differenzen in der Beschaffenheit der Ionosphäre über den einzelnen Stationen bestimmen, und die Beobachtungen sind zusätzlich noch um einen durch instrumentelle Einflüsse hervorgerufenen konstanten Wert verfälscht. Da jedoch in unterschiedlichen Azimuten und Elevationen beobachtet wird, gelingt mittels spezieller Methoden durch eine Parameterschätzung nach der Methode der kleinsten Quadrate eine Trennung von den instrumentellen Einflüssen und somit eine Bestimmung der absoluten ionosphärischen Parameter. In ersten Analysen wurde der vertikale Gesamtelektronengehalt in Form von Fourieransätzen (bis Grad 4) geschätzt. Dabei wurde vereinfachend angenommen, daß alle Beobachtungen in Zenitrichtung durchgeführt wurden. Die innere Genauigkeit der VLBI-Ergebnisse wird zu +/- 5-7 TEC Units (TECU) geschätzt. Trotz der erwähnten Approximation stimmen die Ergebnisse auch mit denen von GPS innerhalb von +/- 10 TECU überein mit maximalen Abweichungen von 20 TECU. Ebenfalls erprobt wurde ein zweiter, an der TU Wien entwickelter Ansatz mit stückweise linearen Funktionen (VTM – Vienna TEC Model).

Abstract
In geodetic Very Long Baseline Interferometry (VLBI) the observations are performed at two distinct frequencies (2.3 and 8.4 GHz) in order to determine ionospheric delay corrections. This allows information to be obtained from the VLBI observables about the sum of electrons (total electron content - TEC) along the ray path through the ionosphere. Due to the fact that VLBI is a differential technique, only the differences in the behavior of the propagation media over the stations determine the values of the observed ionospheric delays. However, in a first simple approach, an instrumental delay offset per baseline shifts the TEC measurements by a constant value. This offset is independent of the azimuth and elevation of the observed radio source and allows separation of the ionospheric parameters for each station from the instrumental delay offsets per baseline in a least-squares adjustment. In first tests of this method Fourier coefficients up to the 4th order plus a constant value and a linear trend were estimated to represent the vertical TEC (VTEC). Slant TEC (STEC) values are converted into VTEC values by a mapping function. A disadvantage of this approach is the assumption that these values are assigned to the station coordinates but not to the geographical coordinates of the intersection point of the ray path and the infinitely thin ionospheric layer. The precision of the estimated values is about +/- 5 to 7 TEC units (TECU). The results obtained from VLBI agree with a standard deviation of +/- 10 TECU with other techniques like GPS, rarely exceeding 20 TECU. A second approach, developed at the TU Vienna, using piece-wise linear functions (VTM – Vienna TEC model) was also tested.