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Hochreichende Wolken spielen eine wichtige Rolle in der Erdatmosphäre. Polare Stratosphärenwolken sind nachweislich verknüpft mit den Ozonabbauprozessen, die zum Ozonloch führen. Der Einfluss von Cirruswolken auf den Strahlungshaushalt ist einer der am wenigsten verstandenen Klimafaktoren. Außerdem beeinflussen Wolken die von Fernerkundungsinstrumenten wie Michelson Interferometer for Passive Atmospheric Sounding Envisat (MIPAS) gemessenen Spektren. Um bei der Auswertung der Spektren die Streuung von Strahlung an Aerosol- und Wolkenteilchen berücksichtigen zu können, wurde in dieser Arbeit das spektral integrierende Vorwärtsmodell JUelich RApid Spectral SImulation Code (JURASSIC) wesentlich erweitert, indem ein Streumodul entwickelt wurde. Der neue Code wurde sorgfältig mit den anerkannten monochromatisch rechnenden Modellen Reference Forward Model (RFM) und Karlsruhe Optimized and Precise Radiative transfer Algorithm (KOPRA) verglichen. Der Vergleich zeigt, dass JURASSIC sehr gut mit RFM übereinstimmt. Die Abweichungen waren meist kleiner als die rauschäquivalente Strahlungsdichte. An einigen Linienzentren gab es größere Abweichungen, die die rauschäquivalente Strahlungsdichte bis um das Siebenfache überschritten, wie im Fall des CO₂ Linienzentrums bei 792 cm−1. Allerdings überschreiten die Unterschiede zwischen RFM und KOPRA an diesem Linienzentrum die rauschäquivalente Strahlungsdichte um das 55fache. Diese großen Unterschiede dürften Auswirkungen auf Temperaturretrieval in der Troposphäre haben. Die mikrophysikalischen Eigenschaften von stratosphärischem und troposphärischem Aerosol und Wolken, die für die Berechnung der Streuparameter benötigt werden, wurden zusammengetragen. Die Streuparameter sowie ihre Auswirkungen in simulierten Spektren wurden systematisch untersucht. Wegen der großen Variabilität des tropsphärischen Aerosols können Extinktionskoeffizienten nicht mit hoher Genauigkeit von einer Wellenlänge auf eine andere skaliert werden. Vielmehr sollte die Berechnung explizit für die gewünschte Wellenlänge durchgeführt werden. In Ermangelung von vertikal aufgelösten Klimatologien von troposphärischen Aerosolgrößenverteilungsparametern wurde eine Datenbank von publizierten Lognormal-Verteilungen erstellt. Diese Datenbank ist nicht nur für Fernerkundungsanwendungen von großem Wert, sondern auch für Klimamodellierungen und Wolkensimulationen. Eine erste Studie zur Detektierbarkeit und Identifizierbarkeit von vulkanischem Aerosol des Ausbruchs des isländischen Vulkans Eyjafjallajökull mit MIPAS wurde durchgeführt. Es zeigte sich, dass MIPAS in der Lage ist, die vulkanischen Aerosolpartikel zu detektieren und von Wolken zu unterscheiden. Bei der Analyse der vermeintlich aschehaltigen gemessenen Spektren zeigte sich, dass keine eindeutigen Aschesignaturen vorhanden waren. Vielmehr wurden Cirruswolken beobachtet. Im Rahmen dieser Studie wurde die Qualität der Ascheausbreitungssimulationen des EURopäischen Ausbreitungs- und Depositionsmodells (EURAD) überprüft. Es konnte gezeigt werden, dass EURAD die Asche zum Teil an den falschen geographischen Koordinaten und in zu großen Höhen simuliert.

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