8.4.2 Die Reduktionsprogramme

Die Reduktion der Rohdaten erfolgt mit dem Programm 4COLRED.EXE. Im Menü, das nach dem Laden erscheint, sind die einzelnen Reduktionsschritte aufgelistet. Sie sind der Reihenfolge entsprechend abzuarbeiten. Zwischen den einzelnen Reduktionsschritten hat man die Möglichkeit, sich Graphiken der einzelnen Reduktionsgrößen als Funktion der Zeit anzeigen zu lassen. Hier lassen sich einzelne fehlerhafte Meßwerte per Hand eliminieren, wenn sie die Reduktion stark verfälschen, oder man nimmt für einzelne Zeitabschnitte separate Reduktionen vor. Da die Korrekturwerte durch mehrdimensionale Ausgleichungen ermittelt werden, ist es unbedingt erforderlich, vor dem Abspeichern der reduzierten Meßwerte die Verteilung der Residuen - das sind die Differenzen der reduzierten Beobachtungswerte mit den Standardwerten - bezüglich Farbe, Zeit, Helligkeit und Luftmasse zu kontrollieren. Ist kein Gang mit einem der vier Parameter zu beobachten, können die Zwischenergebnisse abgespeichert und das Programm verlassen werden. Im folgenden listen wir die einzelnen Reduktionsschritte entsprechend ihrer Reihenfolge noch einmal auf:

1. Die Meßwerte sind von den instrumentellen Einflüssen zu befreien. Änderungen der Durchlaufzeit pro Filter und der Verhältnisse der Durchlaufzeiten mit der Zeit sind durch Ausgleichungen zu berechnen.
2. Die Messungen sind vom Einfluß des Himmelshintergrundes zu befreien. Das Reduktionsverfahren hängt vom zeitlichen Verlauf und der Größe der Schwankungen des Hintergrunds ab. Bei großen Schwankungen ist jeder Stern mit seinem Hintergrund zu reduzieren. Bei kleinen Schwankungen ist es besser, eine oder mehrere, für verschiedene Zeitabschnitte getrennte Ausgleichungen vorzunehmen.
3. Die Messungen sind vom Einfluß der Extinktion zu befreien. Beim ersten Durchlauf, wenn noch keine Farbgleichungen zur Verfügung stehen, behandelt man die Beobachtungswerte wie Standardwerte, d.h., es wird nur eine einfache Ausgleichung zur Ermittlung der Extinktionskoeffizienten durchgeführt. Man untersuche jedoch stets, ob eine zeitliche Änderung der Extinktion während der Zeitdauer der Beobachtungen vorlag. Hat man im zweiten Durchlauf Farbgleichungen vorliegen, ist zwischen Farbgleichungen und Extinktion solange zu iterieren, bis sich die Extinktionskoeffizienten nicht mehr merklich ändern.
4. Die Residuen sind nach Trends bezüglich Zeit, Luftmasse, Helligkeit und Farbe zu kontrollieren.

Mit den von der atmosphärischen Extinktion befreiten Meßwerten können nun die Farbgleichungen zwischen dem System des Beobachters und dem Standardsystem berechnet werden. Dazu verwendet man das Programm 4COLFGL.EXE. Die Farbgleichungen werden durch zweidimensionale Ausgleichungen bestimmt. Nach der Berechnung der Koeffizienten kann man auf einem Graphikbildschirm die Verteilung der Residuen über Helligkeit und Farbe der Sterne kontrollieren. Ist kein Gang mit einer dieser Variablen mehr vorhanden, sind die Farbgleichungen richtig bestimmt. Mit den so bestimmten Farbgleichungen wird nun die Extinktion in einem zweiten Durchlauf des Programms 4COLRED.EXE endgültig berechnet. Aus den erhaltenen Extinktionskoeffizienten für die Farbenindizes berechnet man die entsprechenden Werte für die Helligkeiten. Hiervon subtrahiert man die Anteile der Rayleigh-Streuung und der Ozonabsorption und erhält die Werte für die Aerosolextinktion. Durch nochmaliges Logarithmieren von Gleichung (11) erhält man eine lineare Beziehung zwischen $\log k_{\rm D}(\lambda)$ und $\log \lambda$:

$$\log k_{\rm D}(\lambda) = \log (1.086 \cdot \beta) - \alpha \log \lambda\, .$$ (22)

Durch einfache lineare Regression erhält man die Konstanten $\alpha$ und $\beta$.