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09.08.2017

AWI: Aktualisierung des Meereisdicken-Datensatzes aus CryoSat-2 und SMOS

Zwei Satelliten, CryoSat-2 und SMOS vermessen die Dicke von Meereis. CryoSat-2 liefert Daten von dickem (> 0,5 m), SMOS von dünnem (< 0,5 m) Meereis. Die Datensätze stammen vom AWI (CryoSat-2-Produkt CS2) und von der Uni Hamburg (SMOS-Produkt), sind bereits seit längerem verfügbar und wurden jetzt aktualisiert. Dabei wurden die Datensätze, die bisher im April 2016 endeten, bis April 2017 aktualisiert. „Mit den verbesserten und aktualisierten Datensätzen können wir nun auch gezielt Eisdickenverteilungen während des außergewöhnlich warmen arktischen Winters 2016/2017 untersuchen“, erklärt Dr. Robert Ricker, Meereisphysiker am Alfred-Wegener-Institut.

Forscher der beiden Institutionen haben im letzten Jahr die beiden Datensätze in einem neuen Produkt CS2SMOS kombiniert und ein Benutzerhandbuch dazu erstellt. „Die Ergebnisse beider Satelliten zusammen sind viel genauer als Ergebnisse von SMOS und CryoSat-2 allein – und stimmen gut mit den Messungen vor Ort überein“, sagt Professor Lars Kaleschke, Meereisexperte vom Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit (CEN).

Alle Datensätze stehen auf meereisportal.de

CS2SMOS Meereisvolumen der Arktis von 2010 bis 2017 
Quelle: Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) CS2SMOS Meereisvolumen der Arktis von 2010 bis 2017 CS2SMOS Meereisvolumen der Arktis von 2010 bis 2017 als Ergebnis der kombinierten Auswertung beider Datensätze. In den Sommermonaten sind aufgrund der Schmelze keine Daten verfügbar. Quelle: Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI)

Ein Beispiel für die Nutzung des aktualisierten kombinierten CS2SMOS Produktes zeigt nebenstehende Abbildung, in der das arktische Meereisvolumen von 2010-2017 aufgetragen ist. Es lässt sich erkennen, dass sich das Meereisvolumen während des letzten Winters 2016/2017 auf einem ähnlichen Niveau befindet wie im Jahr zuvor. Genauere Untersuchungen dazu stehen aber noch aus.

Eine der Hauptaufgaben von CryoSat-2, einem Satelliten der europäischen Weltraumorganisation (ESA), ist es, dickes Meereis zu vermessen. CryoSat-2 trägt einen Höhenmesser, aus dem sich der Freibord von Meereis ableiten lässt, der Abstand zwischen der Wasser- und der Eisoberfläche. Dies wird dazu verwendet, um herauszufinden, wie dick das Meereis ist und darüber hinaus, wie sich das Meereis-Volumen der Erde verändert und von Veränderungen des Klimas beeinflusst wird.

Mit einem Radiometer bestückt, wurde der ESA Satellit SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity/ Bodenfeuchte und Salzgehalt des Ozeans) ins All geschickt, um bei niedrigen Frequenzen im sogenannten L-Band bei 1,4 GHz (passive Mikrowellen) zu arbeiten. Obwohl primär nicht entworfen, um Informationen über Meereis zu liefern, hat sich gezeigt, dass SMOS dünnes Meereis erkennen und dessen Dicke erfassen kann.

Da sich beide Missionen sehr gut ergänzen, wurde innerhalb einer Kooperation der Universität Hamburg und des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) eine Methode entwickelt, Daten von beiden Satelliten zu kombinieren, um ein vollständigeres Bild der Meereisdicken-Verteilung in der Arktis zu erhalten und darüber hinaus eine genauere Abschätzung des arktischen Meereis-Volumens zu ermöglichen.

Während die Genauigkeit der Messungen von CryoSat-2 mit zunehmender Eisdicke zunimmt, sind die SMOS-Daten genauer, wenn das Meereis relativ dünn ist (weniger als etwa ein Meter). CryoSat-2 liefert relativ hochaufgelöste Informationen und bietet eine monatliche Abdeckung der Arktis. Während SMOS eine tägliche Abdeckung der Arktis bietet, ist die Auflösung allerdings gröber als bei als CryoSat-2. Das kombinierte Produkt ermöglicht uns daher eine genauere und umfassendere Sicht auf den aktuellen Zustand des arktischen Meereises.

Fachartikel

Ricker, R., Hendricks, S., Kaleschke, L., Tian-Kunze, X., King, J., and Haas, C.: A weekly Arctic sea-ice thickness data record from merged CryoSat-2 and SMOS satellite data, The Cryosphere, 11, 1607-1623, doi.org/10.5194/tc-11-1607-2017, 2017

Lesen Sie dies und mehr auf dem Meereisportal des Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) (Link zu den Datensätzen, zum Benutzerhandbuch, zum Fachartikel, Kontakt, …)

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