Aktualisierung des Meereisdicken-Datensatzes aus CryoSat-2 und SMOS

08. August 2017

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, wo 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, ein Satellit 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.

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.

Mehr dazu kann im kürzlich erschienenen Fachartikel “A weekly Arctic sea-ice thickness data record from merged CryoSat-2 and SMOS satellite data ” (Ricker et al., 2017) nachgelesen werden.

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)