Zusammenfassung
Der Juni 2018 Mittelwert aller Vorhersagen zur arktischen Meereisausdehnung für September 2018 beträgt 4,6 Millionen km². aufgrund der momentanen Vorhersage aller Gruppen ein neues Rekordtief der Meereisausdehnung gegenwärtig nicht erwartet wird. Der Sea Ice Outlook Bericht enthält im Juni 2018 insgesamt 34 Beiträge zur Meereisvorhersage in der Arktis. Darunter sind zehn Beiträge zu gesamt-antarktischen Vorhersagen enthalten sowie elf weitere Beiträge zu Vorhersagen für die Meereisausdehnung für die Gewässer Alaskas. Zusätzlich wurde eine Arbeit eingereicht, welche einen regionalen Fokus auf die Nares-Straße (Wasserstraße zwischen der Ellesmere-Insel und Grönland) legt.
Die Vorhersagen zur arktischen Meereisausdehnung basieren auf heuristischen sowie auf statistischen und dynamischen Methoden. Der Juni 2018 Mittelwert aller Vorhersagen zur arktischen Meereisausdehnung für September 2018 beträgt 4,6 Millionen km². Die Quartilsgrenzen liegen hier bei 4,4 und 4,9 Millionen km² (siehe Abbildung 1). Im Vergleich zum Median und der Quartile der Junivorhersage des letzten Jahres, zeigen die Vorhersagen der Meereisausdehnung für September etwas höhere Werte und eine geringere Schwankungsbreite auf. Der Median der Vorhersagen für die Meereisausdehnung im September letzten Jahres betrug 4,4 Millionen km² in den Quartilsgrenzen von 4,1 und 4,7 Millionen km². Um die diesjährige Vorhersage im Kontext der vergangenen Jahre zu sehen, werden Beobachtungswerte der Meereisausdehnung von 4,3 Millionen km² in 2007, 3,6 Millionen km² in 2012 und 4,7 Millionen km² in 2016, hinzugezogen. Für September 2018 liegen lediglich zwei Schätzungen unter einem Wert von 4,0 Millionen km². Folglich ergibt sich, dass aufgrund der momentanen Vorhersage aller Gruppen ein neues Rekordtief der Meereisausdehnung gegenwärtig nicht erwartet wird. Innerhalb der Vorhersageergebnisse ist eine beträchtliche Differenz zu beobachten, welche aus den dynamischen Methoden (nummerischen Modellen) resultiert. Die statistischen und heuristischen Verfahren hingegen zeigen, im Vergleich mit dem Median der gesamten Vorhersagen, eine generell niedrige Meereisausdehnung für September auf. Wie auch in den Vorjahren, befand sich die Meereisausdehnung im Mai dieses Jahres deutlich unter dem Langzeit-Durschnitt.
Zusätzlich hat das Wetter im Juni einen schnellen Rückgang des Sommermeereises nicht begünstigt. Der SIO-Bericht für Juni 2018 ist das Ergebnis der Arbeiten des „Sea Ice Prediction Networks – Phase 2 (SIPN2)“. Das Ziel des vorhergehenden SIPN1 war es, die wissenschaftliche Diskussion der physikalischen Bedingungen, welche sich auf das Sommermeereis auswirken, zu verstärken. Im Rahmen von SIPN2 gibt es eine weitere quantitative Analyse, um Ergebnisse von Prognosemodelle zu vergleichen. Eine neue Entwicklung im Rahmen des SIO-Berichts ist die folgende: Alle Teilnehmer, deren Methoden Auskunft über die lokale Bedingungen geben wurden ermutigt, vollständige räumliche Felder über das neue SIPN-Daten-Portal für die Berechnung von Messgrößen, wie die Vorhersagen der Meereisausdehnungswahrscheinlichkeit und dem ersten eisfreien Tag, sowie weitere regionale Analysen für den SIO-Bericht zur Verfügung zu stellen. Der Bericht (hier kann der englische Originalbericht gelesen werden) enthält einen Abschnitt über die vorausgesagten räumlichen Felder und eine Diskussion zur Vorhersage der Meereiswahrscheinlichkeit (SIP) und des eisfreien Zustands von mehreren dynamischen Modellen. Abschließend enthält der Bericht einen Abschnitt mit Diskussionen zu regionalen Eiszuständen in besonders wichtigen Gebieten sowie einen Abschnitt, in welchem die antarktischen Vorhersagen der Meereisausdehnung diskutiert werden. Der vollständige Bericht ist hier einzusehen. Weitere Beiträge des „2018 SIPN/Year of Polar Prediction community forecast experiment, the Sea Ice Drift Forecast Experiment (SIDFEx)”, werden eingereicht. Die Ergebnisse des Experimentes werden in einem folgenden SIO-Bericht dargelegt.
Übersicht
Die 34 Beiträge des Juni Berichts für die Vorhersagen der Meereisausdehnung für September 2018, basieren auf verschiedenen Ansätzen (siehe Abbildung 1). Darunter sind vier Beiträge, welche einen heuristischen Ansatz verfolgen (qualitative Analyse), zwei Beiträge, welche auf einer Kombination aus statistischen und heuristischen Ansätzen basieren, 16 Beiträge auf Basis von statistischen Methoden, sowie zwölf Beiträge, welche dynamische Modelle (basierend auf physikalischen Gleichungen) anwenden. Für die Arktis beträgt der Median der 34 Beiträge zur Vorhersage der Meereisausdehnung im September 2018 4,6 Millionen km². Die Quartilsgrenzen liegen hier bei 4,4 und 4,9 Millionen km². Die Voraussagen der dynamischen Modelle haben die größte Spanne der eingereichten Vorhersagen, während die Vorhersagen durch heuristische und statistische Methoden für die Ausdehnung im September im Vergleich zu den gemischten Methoden und den dynamischen Modellen geringere Werte aufzeigen. (Abbildung 2) Der diesjährige vorhergesagte Median von 4,6 Millionen km² ist vergleichbar mit den vorhergesagten Werten von 4,4 Millionen km² für 2017 und 4,7 Millionen km² für 2016. Abgesehen von den Beiträgen mit der höchsten und den zwei niedrigsten Vorhersagen verhalten sich alle Schätzungen in einer ungefähren Größenordnung von etwas mehr als 1,0 Millionen km². Folglich ergibt sich hieraus als Gesamtbild aus allen Gruppen, dass die Vorhersagen eine Persistenz zu den Vorjahren enthalten und gegen eine rapide Abnahme des arktischen Sommermeereises in 2018 spricht.
Meereiswahrscheinlichkeitsvorhersagen (SIP) und die Voraussage des ersten Meereisfreien Zeitpunkts (IFD) basierend auf räumlichen Feldern
Wie auch in den vergangenen Jahren, wurde erneut dazu eingeladen Beiträge zu Meereiswahrscheinlichkeitsvorhersagen sowie zu Voraussagen eines meereisfreien Zeitpunkts einzureichen. Zusätzlich, produziert das SIPN auch SIP- und IFD-Vorhersagen direkt aus den Meereiskonzentrationsvorhersagen (SIC) der Beitragenden. Weiterhin werden alle Gruppen ermutigt, jederzeit umfassende SIC-Vorhersagen einzureichen. Das SIP ist als die Anzahl von Ensemblemitgliedern in einer Ensemble-vorhersage, in der im September eine Eiskonzentration von mehr als 15 % auftritt, geteilt durch die Gesamtanzahl der Ensemblemitglieder definiert. Die IFD-Vorhersage beschreibt das erste Datum der „Schmelz-Saison“, an welchem die Meereiskonzentration an einem gegebenen Ort unter 15 % fällt. In diesem Jahr wurden bisher zehn SIP Beiträge (neun dynamische, ein statistischer) und sieben IFD Beiträge eingereicht.
Vorhersage der Meereiswahrscheinlichkeit (SIP)
Die meisten Vorhersagen zeigen eisfreie Zustände für die Tschuktschensee und für die Küste Alaskas. Anderswo sind die Vorhersagen unsicher, d.h. die einzelnen Vorhersagen zeigen modellübergreifend eine deutliche Spannbreite, vor allem in der Laptewsee und der ostsibirischen See, auf. Für diese Regionen zeigen einige Modelle hohe Meereiskonzentrationen (ECMWF, NESM) und andere eine geringe Meereiskonzentration (UCL, Met Office) auf (siehe Abbildung 3). Weiterhin besteht eine Wahrscheinlichkeit, dass die Nordostpassage diesen Sommer eisfrei bleiben wird (SIP von ~30 %).
Voraussage des ersten eisfreien Zeitpunkts (IFD)
IFD-Vorhersagen zeigen ebenfalls eine modellübergreifende Spanne für manche Regionen, vor allem in den Tschuktschen-, Ostsibirischen- und Laptew-See, sowie der Küste Alaskas. Im Gegensatz dazu existiert in Bezug auf die Kara- und Barents-See modellübergreifend eine weitaus höhere Übereinstimmung (siehe Abbildung 4).
Kontakt
- Dr. Frank Kauker (AWI)
- Dr. Monica Ionita-Scholz (AWI)
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