Klimatologie atmosphärischer und ozeanischer Antriebsdaten: Wichtige Information für das Verständnis von Meereisbildungsprozessen

07. Februar 2020

Die Atmosphäre ist eine wichtige Komponente im Klimasystem, die entscheidend zur Meereisbildung beiträgt. Lufttemperatur, Luftfeuchte, Druck- und Windfelder bestimmen die Zirkulation und damit die Zufuhr von warmen Luftmassen aus gemäßigten Breiten. Darüber hinaus ist die Ozeantemperatur die wichtigste Komponente, die über das Wachstum oder das Schmelzen von Meereis bestimmt. Klimatologische Felder der Atmosphäre und des Ozeans stellen somit notwendige und entscheidende Parameter dar, die zur Interpretation und Bewertung der aktuellen Meereisbedingungen beitragen. Auf meereisportal.de sind daher nun die wichtigsten klimatologischen Größen als Monatsmittelwerte aufbereitet, als Kartenmaterial zusammengestellt und als Download hier verfügbar.

Im neuen Bereich des Datenportals unter dem Titel „Klimatologische Daten“ unter dem Menüpunkt "Abgeleitete Produkte" finden die Nutzer monatlich gemittelte Felder der

  • Anomalie der Meeresoberflächentemperatur (SST),
  • Lufttemperaturanomalie auf 925 hPa
  • Luftdruckanomalie auf Meeresniveau (SLP),
  • Anomalie des ausfällbaren Niederschlagswassergehaltes (PWC), sowie
  • Windvektoren auf dem Luftdruckanomaliefeld

als Karten wie auch die Daten als NetCDF-Dateien zum Herunterladen hier. Die Anomalien sind jeweils in Bezug auf die Referenzperiode 1971 – 2000 (WMO-Referenzperiode) berechnet. Lediglich die SST bezieht sich auf die Referenzperiode 1982 – 2000. Die neuen Karten sind zurückreichend ab Januar 2002 berechnet und werden jeweils zu Beginn eines neuen Monats (ab Bereitstellung durch NCEP / NCAR) für den zurückliegenden Monate berechnet.

Die neuen Produkte, beispielhaft für den Monat November 2019, haben folgendes Aussehen:

Basisdaten der Klimatologien

Das neue Datenprodukt auf meereisportal.de basiert auf täglichen Reanalysedaten, die durch das Nationale Zentrum für Umweltprognosen (NCEP) und das Nationale Zentrums für Atmosphärenforschung (NCAR) bereitgestellt werden. Der NCEP / NCAR-Reanalyse-Datensatz ist ein kontinuierlich aktualisierter, global gegitterter Datensatz, der den Zustand der Erdatmosphäre darstellt und Beobachtungen und Ergebnisse eines numerischen Wettervorhersagemodells (NWP) von 1948 bis heute enthält. Ein großer Teil dieser Daten ist von der Abteilung für Physik (Physical Science Devision) des NOAA Earth System Research Lab im ursprünglichen, 4-mal täglichen Format und als Tagesdurchschnitt erhältlich. Die Auflösung des globalen Reanalyse-Modells beträgt T62 (209 km) mit 28 vertikalen Sigma-Schichten. Die Ergebnisse sind in Intervallen von sechs Stunden verfügbar. Es gibt über 80 verschiedene Variablen (einschließlich der Geopotentiellen Höhe, der Temperatur, der relativen Luftfeuchtigkeit, der U- und V-Wind-Komponenten usw.) in verschiedenen Koordinatensystemen, vertikale Höhenschichten in karthesischen Koordinaten, km-Höhe, (sog. z-Schichten) auf 192 x 94 Gaußschen Gittern und 11 Isentropenebenen (vertikale Schichten gleichen Entropiezustands oder gleicher potentieller Temperatur) auf 2,5 x 2,5 Grad Gittern.

Diese Daten werden durch meereisportal.de nicht in ihrer 6-stündlichen Auflösung, sondern als Monatsmittel aufbereitete Kartenprodukte zur Verfügung gestellt. Dr. Monica Ionita-Scholz, Klimatologin, befasst sich mit der statistischen Analyse von Klimadaten am Alfred-Wegener-Institut. Sie betont die Bedeutung dieser Daten für die Interpretation aktueller Meereisbedingungen: „Wachstum, Schmelzen und die Drift von Meereis wird zu großen Teilen durch die Bedingungen der Atmosphäre bestimmt. Während das aktuelle Wetter und hier insbesondere die Luftdruckverteilung Einfluss auf die Dynamik des Meereises hat, bestimmen die thermischen Randbedingungen Lufttemperatur, latente Wärme durch den Niederschlagswassergehalt sowie die Meeresoberflächentemperatur das thermodynamische Wachstum / Schmelzen des Eises sowie auch den Schneefall“. In der Beurteilung der Langzeitentwicklung geben die mittleren Verteilungsmuster der klimatologischen Größen Aufschluss über größerskalige Trends, die uns helfen, die Meereisverteilung besser beurteilen zu können. Auf synoptischer, täglicher Basis ist hier die Variabilität zu hoch, dass man verlässliche Entwicklungen ableiten kann. „Diese neuen Kartenprodukte in meereisportal.de sind ein wichtiger Beitrag für die Meereisforschung, stellen aber auch für andere wissenschaftliche und gesellschaftliche Akteure (z. B. Fischerei, Schifffahrt, u.a.) zusätzliche Informationen zur Verfügung, deren Interesse (ökologisch und ökonomisch) der klimatischen Entwicklung in den Polargebieten gilt“, ergänzt Dr. Renate Treffeisen, die dieses Kartenprodukt federführend für meereisportal.de mitentwickelt hat.