Meeresoberflächentemperatur (MODIS)

Übersicht

• Zugang
• Beschreibung
• Parameter
• Abdeckung, räumliche und zeitliche Auflösung
• Datenqualität
• Kontaktperson
• Referenzen
• Datenzitat

Zugang

EINGESCHRÄNKT: Dieser Link auf den Datensatz ist nur für eine eingeschränkte Nutzergruppe verfügbar.  Der Datensatz ist nur im CEN/MPI Netzwerk bzw. von außen mit Kundenkonto  zugreifbar.  Bitte wenden Sie sich an ICDC, wenn Sie von außerhalb des Netzwerks auf diese Daten zugreifen möchten.

• Tägliche und monatliche SST-Daten Daten ansehen mit dem LAS : AQUA | TERRA
• Zugriff auf tägliche und monatliche SST Daten über OPeNDAP
• AQUA Datenzugriff über Filesystem: /data/icdc/ocean/modis_aqua_sst
• TERRA Datenzugriff über Filesystem: /data/icdc/ocean/modis_terra_sst

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Beschreibung

Hier angeboten wird der Level-3 MODIS Collection 6 Meeresoberflächentemperatur-Datensatz basierend auf der v2014.0, ab 07/2019 der v2019.0 Reprozessierung.

Ähnlich den AVHRR Daten können auch Daten des MODIS Sensors dazu verwendet werden, um mit der sogenannten "split-window-technique" die Meeresoberflächentemperatur (SST) abzuleiten. Strahlungstransfertheorie wird dazu benutzt, um die Effekte der Atmosphäre auf die beobachteten Infrarot-Strahlungstemperaturen minimal zu halten - z. B. in dem die sogenannten "Fensterfrequenzen" benutzt werden (bei MODIS sind das Kanal 31 & 32). Mittels der Planck-Funktion werden die am Kanal gemessenen Radianzen in Temperaturen konvertiert. Diese werden dann mittels eines empirischen Verfahrens, in das a-priori (in situ) Informationen einfließen, in SST umgewandelt. Schließlich werden in situ Radiometermessungen noch dazu benutzt um Effekte der oberflächennahen Temperaturgradienten (Stichwort: Skin Temperatur) zu minimieren. Mehr Details können den Dokumenten in den Referenzen entnommen werden.

Wir bieten prinzipiell SST Daten der MODIS Sensoren auf beiden EOS Satelliten: EOS-TERRA und EOS-AQUA an. Derzeit online haben wir Daten von MODIS auf EOS-TERRA.

Die hier angebotenen Level-3 Daten beruhen auf Kollektion C006 MODIS Daten und der v2019.0 Re-Prozessierung.

Letzte Aktualisierung des Datensatzes am ICDC: 12. April, 2024.

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Parameter

Parameter des MODIS SST Datensatz

Name	Einheit	Kommentar
SST, Tag	°C
SST, Nacht	°C
SST Qualitätskennzahl, Tag	-	Geben hauptsächlich Info
SST Qualitätskennzahl, Nacht	-	zur Wolkenbedeckung

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Abdeckung, räumliche und zeitliche Auflösung

Zeitraum und zeitliche Auflösung:

• Täglich: 2002-07-03 (EOS-AQUA) bzw. 2000-02-25 (EOS-TERRA) bis 2024-02-29 (AQUA) bzw. 2024-02-29 (TERRA)
• Monatlich: 2002-07 (EOS-AQUA) bzw. 2000-02 (EOS-TERRA) bis 2024-02 (AQUA) bzw. 2024-02 (TERRA)

Räumliche Abdeckung und Auflösung:

• Global
• Räumliche Auflösung: 4,6 km x 4,6 km, kartesisches Gitter, Cylindrical Equal Angle Projection
• Geographische Breite: -89,9792°N bis 89,9792°N
• Geographische Länge: -179,979°E bis 179,979°E
• Dimension: 8640 Spalten x 4320 Zeilen
• Höhe: 0,0 m

Format:

• NetCDF

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Datenqualität

Fehlende Monatsmittel: AQUA: 2015/01 bis 2015/05; TERRA: 2022/10

Fehlende Tagesdaten: TERRA: 2022-10-12 bis 2022-10-27

Mit dem Re-processing v2019.0 geht leider einher, dass nur noch die Daten der Nachtüberflüge komplett sind. SST Daten der Tagesüberflüge weisen Lücken auf; es empfiehlt sich daher für Langzeitstudien die Daten der Nachtüberflüge zu nehmen. Die sind eh weniger vom Tagesgang beeinflußt und daher vorzuziehen.

Die Daten beinhalten keine Fehlerabschätzung; die Qualitätskennzahlen geben lediglich Information bzgl. der Wolkenbedeckung.  Die Genauigkeit der SST wird mit 0,4 K angegeben; siehe hierzu auch die Referenzen.

Die wichtigsten Schritte der Reprozessierung für dieses SST Produkt sind auf der Website NASA Ocean Color, Technical Documents beschrieben.

Details zu den Qualitätskennzahlen im Level-2 Produkt und deren Nutzung im Level-3 Produkt sind Website NASA Ocean Color, Technical Documents beschrieben. Wir merken an, dass SST und chlorophyll-a concentration Retrieval weitgehend die gleichen Qualitätskennzahlen verwenden.

Wir weisen darauf hin, dass es sich hier um ein tägliches Produkt mit feiner räumlicher Auflösung handelt. Da Messungen der SST nur über wolkenfreien Gebieten möglich sind, haben die Daten naturgemäß große Lücken. Dem kann man als Nutzer z. T. dadurch begegnen, dass man beide Datensätze nimmt: die Tages SST und die Nacht SST. Wir weisen Nutzer jedoch darauf hin, dass in Gebieten mit starker solarer Einstrahlung die SST im Tagesverlauf erhebliche Schwankungen aufweisen kann. Es wird daher empfohlen die SST Daten der Nachtüberflüge zu verwenden. Auch die Kombination von TERRA und AQUA Produkten kann helfen Datenlücken zu reduzieren.

Wir weisen weiterhin darauf hin, dass die SST Abschätzungen nur so gut sind wie die Wolkenmaske die verwendet wurde, um das Produkt zu erstellen, es zuläßt. Generell problematisch ist die korrekte Erkennung von Nebel und dünnen Schleierwolken. Ebenfalls problematisch können Wolkenschatten sein.

Für Langzeitstudien gibt es sicher besser geeignete Datensätze. Die MODIS SST ist konsistent zum MODIS Chlorophyll-a Konzentrationsdatensatz bei ICDC und hat eine deutliche feinere räumliche Auflösung als z. B. der Reynolds SST Datensatz und wird deshalb zusätzlich zu den schon vorhandenen SST Datensätzen angeboten.

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Kontaktperson

Robert Evans
University of Miami/Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Sciences
email: revans (at) rsmas.miami.edu

Peter Minnett
University of Miami/Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Sciences
email: pminnett (at) rsmas.miami.edu

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

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Referenzen

Literatur:

• Kilpatrick, K. A., et al., 2015, A decade of sea surface temperature from MODIS, Remote Sensing of Environment, 165, 27-41. https://doi.org/10.1016/j.rse.2015.04.023
• Gentemann, C. L., 2014, Three way validation of MODIS and AMSR-E sea surface temperatures, J. Geophys. Res. - Oceans, 119, 2583-2598. https://doi.org/10.1002/2013JC009716
• Kilpatrick, K. A., et al., 2014, Implementation of Version 6 AQUA and TERRA SST processing, White paper, University of Miami, March 2014, 14 pp. (pdf, nicht barrierefrei)
• Haines, S. L., 2007, A MODIS sea surface temperature composite for regional applications, Trans. Geosci. Rem. Sens., 45, 2919-2927.  doi:10.1109/tgrs.2007.898274. https://doi.org/10.1109/tgrs.2007.898274
• Liu, Y., and P. J. Minnett, 2016, Sampling errors in satellite derived infrared sea-surface temperatures. Part I: Global and regional MODIS fields. Rem. Sens. Environ., 177, 48-64. https://doi.org/10.1016/j.rse.2016.02.026
• Walton, C.C., W. G. Pichel, and J.F. Sapper, 1998, The development and operational application of nonlinear algorithms for the measurement of sea surface temperatures with the NOAA polar-orbiting environmental satellites, Journal of Geophysical Research, 103: (C12) 27999-28012. https://doi.org/10.1029/98JC02370
• ATBD: Brown, O.B., and P.J. Minnett, 1999, MODIS Infrared Sea Surface Temperature Algorithm Theoretical Basis Document, Version 2.0, http://modis.gsfc.nasa.gov/data/atbd/atbd_mod25.pdf  (pdf, not barrier-free)

Websites:

• NASA Ocean Color, Technical Documents, https://oceancolor.gsfc.nasa.gov/docs/technical/
• NASA Ocean Color, http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/

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Datenzitat, Lizenz und Danksagung

Bei Verwendung der Daten diese bitte wie folgt zitieren:

NASA Goddard Space Flight Center, Ocean Ecology Laboratory, Ocean Biology Processing Group. Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) Terra Sea Surface Temperature Data; v2019 Reprocessing. NASA OB.DAAC, Greenbelt, MD, USA. https://oceandata.sci.gsfc.nasa.gov  [Last access: April 5, 2024] provided with time variable by the Integrated Climate Data Center (ICDC), CEN, University of Hamburg, Hamburg, Germany

If you use EOS-AQUA instead of EOS-TERRA data please replace Terra and TERRA with Aqua and AQUA, respectively.

und mit der folgenden Danksagung:

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

Nutzung und Weitergabe der Daten unterliegt: https://science.nasa.gov/earth-science/earth-science-data/data-information-policy/  und https://science.nasa.gov/earth-science/earth-science-data/data-information-policy/data-rights-related-issues

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