Der Volumenrückstreukoeffizient repräsentiert die Menge an Licht, die aus einer gegebenen Distanz z. B. von Wassertropfen zum Wolkenhöhenmesser reflektiert wird. Eine dichte Wolke liefert eine stärkere Reflexion. Dies kann folgendermaßen ausgedrückt werden:
| Variable | Beschreibung | |
|---|---|---|
| ß(z) | Rückstreukoeffizient | |
| z | Distanz | |
| k | Proportionalitätskonstante [1/srad] | |
| σ (z) | Extinktionskoeffizient (Dämpfungsfaktor in Vorwärtsrichtung) [1/m] | |
Der Extinktionskoeffizient steht in direktem Verhältnis zur Sichtweite. Wenn die Sichtweite entsprechend einer Kontrastschwelle von 5 % definiert ist (Definition der World Meteorological Organization für die Sichtweite (Meteorological Optical Range, MOR), entspricht der horizontalen Sichtweite bei Tageslicht), beträgt der Extinktionskoeffizient:
| Variable | Beschreibung | |
|---|---|---|
| V | MOR-Sichtweite (Kontrast 5 %) [m] | |
Die Proportionalitätskonstante k, auch als Lidar-Verhältnis bezeichnet, wurde umfassend erforscht. Obwohl die Lidar-Gleichung ohne Kenntnis des Verhältnisses aufgelöst werden kann, muss das Verhältnis höhenabhängig konstant bleiben, damit die Schätzungen des Extinktions- oder Sichtweitenprofils exakt sind.
Es wurde festgestellt, dass k in vielen Fällen als 0,03 angenommen werden kann. Bei hoher Luftfeuchte ist der Wert tendenziell niedriger (bis zu 0,02) und bei niedriger Luftfeuchte höher (bis zu 0,05). Bei Niederschlag ergibt sich jedoch ein größerer Wertebereich für k.
Wenn bei einem k-Wert von 0,03 sr-1 die Sichtweite in Wolken 15–150 m beträgt, ergibt sich folgender Bereich für β:
β = 0.0006 ... 0.006 m-1sr-1 = 0.6 ... 6 km-1sr-1