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Integrated Climate Data Center
CENIntegrated Climate Data Center ICDC

Foto: getty images/L. Calvetti

Meereisparameter von Schiffsbeobachtungen

Sea ice thickness measurement.Sea ice thickness measurement.
Fotos vom durch den Schiffsrumpf auf die Seite gedrehten Eisschollen zur Illustration der Schiffsgestützten Eisdickenabschätzung z. B. an Bord des Forschungseisbrechers Polarstern. Copyright: UHH/CEN/S. Kern

Übersicht

Zugang

UNEINGESCHRÄNKT:

  • Original ASPeCt-Daten (1980-2005, Antarktis) herunterladen via HTTP von der ASPeCt Website: ASCII
  • Neuere, standardisierte ASPeCt-Daten (2002-2019, Antarktis) herunterladen von ICDC: ASCII | NetCDF Contact Stefan Kern
  • Standardisierte ASSIST/IceWatch Daten (2002-2019, Arktis) herunterladen von: ASCII | NetCDF, Contact Stefan Kern

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Beschreibung

Dieser Datensatz besteht aus einer Sammlung, die in den Dateien Datenquellen Nordhalbkugel und Datenquellen Südhalbkugel beschrieben sind (siehe Referenzen). Die Sammlungen enthalten schiffsgestützte Beobachtungen der Meereisparameter von der Brücke aus während das Schiff im Meereis unterwegs ist. Diese Beobachtungen sind gemäß dem ASPeCt-Protokoll,  das auf der ASPeCt-Website beschrieben ist, und für die Arktis zusätzlich gemäß dem ASSIST/IceWatch Protokoll  (siehe Hutchings, J., et al., 2011 in den Referenzen) standardisiert. Die Beobachtungen beinhalten neben der geographischen Position des Schiffs sowie Datum und Zeitpunkt der Beobachtung (in der Regel stündlich, jeweils innerhalb eines Beobachtungsradius von rund 1 km) die Gesamtmeereiskonzentration, die Konzentrationen der drei dicksten Meereisfraktionen, und für diese jeweils Eisdicke & -Typ, Oberflächenbedeckung mit und Höhe von Deformationen, Schollengröße und Art und Dicke & Typ der Schneeauflage. Für die Arktis gibt es zusätzlich oft Information bzgl. der Schmelztümpelbedeckung.

Weitere Informationen finden Sie auf der ASPeCt- und ASSIST / IceWatch-Website sowie in einem ASPeCt-Tutorial, in dem Sie erfahren, wie die Meereisbeobachtungen gemäß dem ASPeCt-Protokoll durchgeführt werden (siehe Referenzen).

Die beiden Abbildungen oben zeigen, wie die Eisdicke, z. B. an Bord des Forschungseisbrechers Polarstern, mit Hilfe eines Messstabs durch Ansicht der auf die Seite gedrehten Eisschollen abgeschätzt werden kann.

Über diese Webseite werden zwei Arten dieser Daten angeboten.

  1. die Original ASPeCt Daten (nur für die Antarktis) für den Zeitraum 1980-2005 (siehe Worby et al., 2008 in Referenzen).
  2. eine Sammlung von Daten des Zeitraums Mai 2002 bis Dezember 2019 für die Antarktis und die Arktis. (Daten der Jahre 2006 bis 2019 für die Arktis sind Teile der Sammlung von Hutchings, 2018, siehe Referenzen).

Im Kopf der ASCII Datei wird angegeben welche Parameter in welcher Spalte stehen. Daten der einzelnen Fahrten sind hintereinander weg in dieser Datei abgelegt. Daten verschiedener Expeditionen können anhand verschiedener Namenskürzel auseinander gehalten werden. Siehe auch Referenzen für mehr Informationen.

Die Dateien im netCDF Format beinhalten alle Information in den globalen Attributen.

Letzte Aktualisierung des Datensatzes am ICDC: 2. Oktober 2020.

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Parameter

Parameter des Meereisparameter Datensatz, Variablen mit einem * sind nur für die Nordhemisphäre verfügbar.
NameEinheit / BereichKommentar
Gesamtmeereiskonzentration 1/10
Konzentration dickstes Eis 1/10 Primärer (=dickster) Eistyp
Meereisdicke m
Meereistyp ASPeCt code
Schollengröße * ASPeCt code
Schneetyp ASPeCt code
Schneedicke m
Anteil deformiertes Meereis 0 ... 1
Höhe der Deformationen m
Schmelzstatus * ASSIST/IceWatch Code
Schmelztümpelkonzentration * %
Konzentration zweitdickstes Eis 1/10 Sekundärer (=2.-dickster) Eistyp
Meereisdicke m
Meereistyp ASPeCt code
Schollengröße * ASPeCt code
Schneetyp ASPeCt code
Schneedicke m
Anteil deformiertes Meereis 0 ... 1
Höhe der Deformationen m
Schmelzstatus * ASSIST/IceWatch Code
Schmelztümpelkonzentration * %
Konzentration drittdickstes Eis % tertiärer (=3.-dickster) Eistyp
Meereisdicke m
Meereistyp ASPeCt code
Schollengröße * ASPeCt code
Schneetyp ASPeCt code
Schneedicke m
Anteil deformiertes Meereis 0 ... 1
Höhe der Deformationen m
Schmelzstatus * ASSIST/IceWatch Code
Schmelztümpelkonzentration * %
Meereistyp #4 * ASPeCt code falls mehr als 3 Eistypen
Meereistyp #5 * ASPeCt code Eis dicker als primärer Eistyp aber < 1/10 Konzentration
Anmerkungen
Beobachter und Kommentare*
Signifikantes Wetter WMO code
Sichtweite WMO code
Wolkenbedeckung 1 / 8
Windgeschwindigkeit m / s
Windrichtung Grad
Lufttemperatur °C
Wassertemperatur °C
Relative Luftfeuchte * %
Luftdruck * hPa
Schiffsgeschwindigkeit * Knoten
Schiffskurs * Grad
Weitere Kommentare

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Abdeckung, räumliche und zeitliche Auflösung

Zeitraum und zeitliche Auflösung:

  • 1980 bis 2005 / 2002 bis 2019
  • Irreguläre zeitliche Auflösungen, oft aber stündlich, für verschiedene Schiffsexpeditionen zu verschiedenen Jahreszeiten

Räumliche Abdeckung und Auflösung:

  • Süd- und Nordhemisphäre, entlang von Fahrtrouten von Schiffsexpeditionen
  • Räumliche Auflösung: irregulär, abhängig von Schiffsgeschwindigkeit, 1 Beobachtungspunkt repräsentativ für 1 Kilometer Beobachtungsradius um die Schiffsposition
  • Geographische Länge: irregulär, von 0°E bis 360°E
  • Geographische Breite: irregulär, Südhemisphäre: von 50°S bis 80°S, Nordhemisphäre: von 50°N bis 90°N
  • Dimension: irregulär, Funktion von Länge and Beobachtungsintervall der Schiffsexpedition
  • Höhe: 0.0 m

Format:

  • NetCDF (2002-2019)
  • ASCII, komma-separierte Spalten
  • Spaltenanzahl und -inhalt differieren zwischen dem "Original"-ASPeCt Datensatz (mit Ende in 2005) und den beiden kürzeren, neueren Datensätzen (2002-2019); Spaltenanzahl und -inhalt differieren auch zwischen den beiden neueren Datensätzen. Grund: verschiedene Eisbedingungen; verschiedene Reihenfolge in den verwendeten Formularen; verschiedene zusätzliche meteorologische Parameter. Variablen unter Parameter mit einem * sind nur für die Nordhemisphäre verfügbar.

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Datenqualität

Der "Original"-ASPeCt Datensatz (1980-2005) wurde umfangreich bzgl. seiner Qualität kontrolliert (siehe ASPeCt Webseite und Worby et al., 2008 in Referenzen); dieser Datensatz wurde von uns nicht weiter verändert.

Die beiden neueren (2002-2019) Datensätze wurden bzgl. Ausreißern und unphysikalischen Werten geprüft; doppelte Beobachtungen wurden gelöscht; Zellen mit fehlenden Beobachtungen wurden - in Abhängigkeit von der Variable - mit Fehlwerten aufgefüllt: -9, -9.9 und 99.9. Beide Datensätze wurden bzgl. der verwendeten Einheiten sowie Wiedergabe / Komplettheit der Beobachtungen standardisiert. Informationen bzgl. Sedimentkonzentration und Auftreten von Algen sowie über die Art der Deformation wurde nicht mit aufgenommen. Umwandlungen von ASPeCt oder ASSIT/IceWatch Codes von, z. B. dem Meereistyp oder dem Schneetyp, können den entsprechenden Dokumenten in den Referenzen genommen werden. Codierte Wetterinformationen von beispielsweise signifikantes Wetter oder Sichtweite können aus den Dateien mit zusätzlichen Wetter- und Sichtweiteinformationen entnommen werden (siehe Referenzen).

Die ASPeCt bzw. ASSIST/IceWatch Dateb beruhen auf der visuelle Beobachtung der aufgeführten Parameter durch individuelle Personen während der jeweiligen Schiffsexpeditionen. Einige dieser Personen sind erfahrene Beobachter, andere sind Anfänger, die ihr Training über das Tutorial (siehe Referenzen) und erfahrene Beobachter bekommen haben. Die Qualität einzelner Beobachtungen kann daher recht unterschiedlich sein. Die Genauigkeit ist daher bewußt niedrig gehalten; Eiskonzentrationen werden in der Regel nur in 10% Schritten angegeben; die Eisdicke wird, zumindest für Eis das dicker als 20 cm ist, in 10 cm Schritten abgeschätzt; für dünneres Eis ist die Genauigkeit 2-5 cm. Das gleiche gilt für die Schneedicke - wobei die Grenze zu besserer Genauigkeit hier bei 10 cm angesetzt ist.

Es ist anzumerken, dass

  1. die Schiffsroute oft durch Rinnen führt und damit dünneres Meereis beobachtet wird als es für die jeweilige Region üblich wäre --> negativer Bias in Eisdicke und Schneedicke, im Anteil deformierten Eises und der mittleren Höhe der Deformation (Rücken) sowie, im Sommer, auch in der Eiskonzentration.
  2. übereinander geschobene Eisschollen sich womöglich beim auf die Seite drehen trennen --> negativer Bias in der Eisdicke.
  3. die Beobachtung aller Parameter rund 10 Minuten einnimmt und damit das Beobachungsgebiet dank der Fortbewegung des Schiffes weniger ein Kreis als vielmehr eine Ellipse ist.
  4. die Sichtweite im Sommer und Herbst oft durch niedrige Wolken und/oder Nebel eingeschränkt wird; diese kann einen Effekt auf die Qualität der Beobachtungen haben der ggfs. mit Hilfe der Sichtweite (im Datensatz oft mit vorhanden) berücksichtigt werden kann.

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Kontaktperson

Stefan Kern
ICDC / CEN / University of Hamburg
E-Mail: stefan.kern (at) uni-hamburg.de

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Referenzen

Literatur:

Websites:

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Datenzitat

Bei Verwendung der Daten diese bitte wie folgt zitieren:

The original ASPeCt data set for the Southern Hemisphere (1980-2005):
ASPeCt ship-based sea-ice cover parameter data were provided by the SCAR Antarctic Sea Ice Processes and Climate (ASPeCt) program (www.aspect.aq)
and the paper by Worby et al. (2008) .
For the two more recent data sets (2002-2019):
Kern, Stefan (2020). ESA-CCI_Phase2_Standardized_Manual_Visual_Ship-Based_SeaIceObservations_v02. Integrated Climate Data Center (ICDC: https://icdc.cen.uni-hamburg.de) at CEN, University of Hamburg, and World Data Center for Climate (WDCC) at DKRZ. https://doi.org/10.26050/WDCC/ESACCIPSMVSBSIOV2

und mit der folgenden Danksagung:

Thanks to ICDC, CEN, University of Hamburg for data support.

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