Aktualisierung des Meereisdicken-Datensatzes aus CryoSat-2 und SMOS

8. August 2017, von CEN Universität Hamburg

Foto: UHH/CEN/S. Hendricks

Dank verbesserter und aktualisierter Daten kann die Eisdickenverteilung in der Arktis nun besser untersucht werden.

Auf meereisportal.de wurden die CryoSat-2 und SMOS Daten aktualisiert. Beide Satelliten-Fernerkundungsmethoden vermessen die Dicke von Meereis und sind hierbei auf die Vermessung von dickem (> 0,5 m) und dünnem (< 0,5 m) Meereis spezialisiert. Für die Aktualisierung der Datensätze wurde der Berechnungs-Algorithmus verbessert und kleinere Fehler behoben. Außerdem wurde der ursprüngliche Datensatz, der bisher im April 2016 endete, 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. Die Einzelprodukte, das AWI CryoSat-2 (CS2) Eisdicken-Produktes und das Dünneis-Produkt der Uni Hamburg, sind bereits seit längerem verfügbar. Seit letztem Jahr ist über das meereisportal.de nun auch das kombinierte Produkt CS2SMOS verfügbar. Ein Benutzerhandbuch befindet sich hier.

Ein Beispiel für die Nutzung des aktualisierten kombinierten CS2SMOS Produktes zeigt Abbildung 1, 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.

Abb. 1 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.

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 zwischen der Universität Hamburg und des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) eine Methode entwickelt, Daten von beiden Satelliten zu kombinieren, um ein vollständigeres Bild der Meereis-Dicken-Verteilung in der Arktis zu erhalten und darüber hinaus eine genauere Abschätzung des arktischen Meereis-Volumens zu ermöglichen.

„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), der das Projekt an der Universität Hamburg geleitet hat. „CryoSat-2 misst dabei das dicke Meereis exakter, während die SMOS-Daten genauer sind, wenn das Meereis dünner als ein Meter ist.“ CryoSat-2 liefert relativ hochaufgelöste Informationen und bietet eine monatliche Abdeckung der Arktis. SMOS bietet eine tägliche Abdeckung der Arktis, allerdings ist die Auflösung gröber als bei CryoSat-2. Das kombinierte Produkt ermöglicht daher eine genauere und umfassendere Sicht auf den aktuellen Zustand des arktischen Meereises.

Referenz:

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.

Ansprechpartner:

Robert Ricker und Stefan Hendricks (Alfred-Wegener-Institut)
Lars Kaleschke (Universität Hamburg)

Diese Meldung wurde zuerst am 08.08.2017 auf www.meereisportal.de veröffentlicht.