Hintergrund
Meereisdriftvektoren, die von Satellitenmessungen abgeleitet werden, bieten wertvolle Möglichkeiten dynamische
Prozesse von Meereis und dessen Rolle im arktischen Klima zu untersuchen. In den letzten Jahren sind eine
Vielzahl von Meereisdrift Produkten entstanden. Die verschiedenen Produkte bieten jeweils unterschiedliche
Stärken und Schwächen, abhängig von dem eingesetzten Sensor, der Frequenz und dem Algorithmus zur Berechnung
der Driftvektoren. Die zeitliche Auflösung unterscheidet sich auf Grund der unterschiedlichen Betriebsdauer der
satellitengestützten Sensoren ebenfalls. In einigen Fällen treten große Unterschiede zwischen den einzelnen
Produkten auf und der Nutzer muss entscheiden, welches Produkt er wählt. Für jedes Produkt sind dafür auf dieser
Seite die Fehler der jeweiligen Meereisdrift Produkte angegeben.
Wie zitieren? ↗
Was finden Nutzer auf dieser Website?
Nutzer können hier im Datenportal die monatliche Meereisdrift für jedes Produkt und die dazugehörigen Unsicherheiten als Karten
wie auch die Daten als NetCDF-Dateien herunterladen.
Beschreibung der Daten
Diese Seite stellt monatliche Meereisdriftvektoren und entsprechende Unsicherheitsschätzungen (Fehler und
systematische Fehler) verschiedener Produkte im arktischen Ozean zur Verfügung. Die Original
Meereisdriftvektoren stammen von OSISAF (OSI-405), Ifremer (CERSAT),
National Snow and Ice Data Center (Polar Pathfinder Daily 25 km
EASE-Grid Sea Ice Motion Vectors, version 2) und Noriaki KIMURA vom
National Institute of Polar Research, Japan. Die Unsicherheiten der entsprechenden Produkte werden aus den
hoch aufgelösten SAR Daten des Jet Propulsion Laboratory
(Kwok et al., (2000)) auf Grundlage der in Sumata et al. (2015)
beschriebenen Methode abgeschätzt. Es weisen nur zwei Datensätze (NSICD und Kimura) eine vollständige saisonale
Abdeckung auf. Für die anderen Produkte sind die Meereisdriftdaten im Sommer auf Grund der Leistungsfähigkeit der
Sensoren und der verwendeten Frequenz nicht verfügbar. In manchen Produkten fehlen zudem einige Monate auf Grund
technischer Problem an den eingesetzten Sensoren.
European Organization for the Exploitation of Meteorological Satellites (EUMETSAT) Ocean and Sea Ice
Satellite Application Facility (OSISAF)
Satellit
Auflösung
Zeitperiode
Datensatz
Information
SSMI/S (85 GHz), SSMIS (91 GHz), ASCAT, AMSR-E,
AMSR2(37 GHz)
62,5 km
2010-2015
OSI405-b Meereisdrift Daten ↗
Das OSI405-b Produkt verbindet Einzelsensor-Produkte, um die Vorteile der verschiedenen
Qualitätsstatistiken der verschiedenen Produkte zu nutzen und um fehlende Daten dieser
zu kompensieren. Das Produkt wird regelmäßig aktualisiert, um verfügbare Satellitendaten mit unterschiedlicher
Betriebsdauer zu nutzen und zu kombinieren. Die neuste Version ist OSI405-c, welche sowohl
Sommer als auch Winter Eisdrift Karten und deren Unsicherheitsschätzungen enthält.
European Organization for the Exploitation of Meteorological Satellites (EUMETSAT) Ocean and Sea Ice
Satellite Application Facility (OSISAF)
Satellit
Auflösung
Zeitperiode
Datensatz
Information
SSM/I (85 GHz), AMSR-E (37 GHz), ASCAT
62,5 km
2006-2013
OSI405-multi Meereisdrift Daten ↗
Das Produkt OSI405-multi verbindet Einzelsensor-Produkte, um die Vorteile der verschiedenen
Qualitätsstatistiken der verschiedenen Produkte zu nutzen und um fehlende Daten dieser zu kompensieren.
Die Methode zur Kombination der Einzelsensor-Produkte wird in Lavergne and Eastwood (2010)
beschrieben.
European Organization for the Exploitation of Meteorological Satellites (EUMETSAT) Ocean and Sea Ice
Satellite Application Facility (OSISAF)
Satellit
Auflösung
Zeitperiode
Datensatz
Information
AMSR-E (37 GHz)
62.5 km
2002-2006
OSI405-amsr Meereisdrift Daten ↗
Beim Produkt OSI405-amsr handelt es sich um ein Einzelsensor-Produkt vom Advanced Microwave Scanning Radiometer des Earth Observation
System (AMSR-E). Ein besonderes Merkmal des Produkts besteht darin, dass eine Folge von Fernerkundungs-Bildern
durch die Continuous Maximum Cross-Correlation (CMCC) Methode verarbeitet wird. Diese baut auf der
Maximum Cross-Correlation (MCC) Methode auf, beruht jedoch auf einem kontinuierlichen Optimierungsschritt
zur Berechnung des Bewegungsvektors (Lavergne et al., 2010).
Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (Ifremer)/CERSAT
Satellit
Auflösung
Zeitperiode
Datensatz
Information
QuickSCAT, ASCAT, SSM/I (85 GHz)
62.5 km
1991-2009
CERSAT-merged Meereisdrift Daten ↗
Die CERSAT-merged Daten werden durch eine Kombination von SSM/I 85GHz H/V Helligkeitstemperatur-Karten und
QuikSCAT Rückstreuungs-Karten ermittelt. Der hier verwendete Algorithmus zur Ermittlung der Einzelsensoren
ist der gleiche, welcher für das Produkt CERSAT-amsr und das Zusammenfügen der Daten in
Girard-Ardhuin et al. (2008) beschrieben ist.
Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (Ifremer)/CERSAT
Satellit
Auflösung
Zeitperiode
Datensatz
Information
AMSR-E (89 GHz)
31.25 km
2002-2011
CERSAT-amsr Meereisdrift Daten ↗
Beim Produkt CERSAT-amsr handelt es sich um ein Einzelsensor-Produkt vom Advanced Microwave
Scanning Radiometer des Earth Observation System (AMSR-E). Der zur Ableitung der CERSAT-amsr Eisbewegung
verwendete Algorithmus ist die MMC Methode, die in Ezraty et al. (2007) beschrieben wird.
Hierbei wird die Eisbewegung aus der Verschiebung für zwei, drei und sechs Tage Zeitversatz geschätzt. Der Versatz
von sechs Tagen ist besonders geeignet, um kleine Verschiebungen zu erfassen, die durch kürzere Zeitversätze
nicht erfasst werden können.
KIMURA
Noriaki KIMURA / National Institute of Polar Research, Japan
Satellit
Auflösung
Zeitperiode
Datensatz
Information
AMSR-E (89 GHz, 19 GHz), AMSR2
winter: 37.5 km, summer: 75.0 km
2002-2011
KIMURA Meereisdrift Daten ↗
Das Kimura Produkt enthält Eisbewegungsdaten vom Winter und Sommer. Die Winter Eisdrift (von Dezember
bis April) wird aus Helligkeitstemperatur-Karten des AMSR-E 89 GHz H/V Polarisationskanals berechnet,
wohingegen die Sommer Eisdrift (von Mai bis November) aus den 18.7 GHz Kanälen ermittelt wird. Der
Algorithmus zur Ableitung von Eisbewegungen der hier verwendet wird, ist die
verbesserte MCC-Methode, die in Kimura and Wakatsuchi (2000, 2004)
beschrieben wird.
Colorado University / National Snow and Ice Data Center
Satellit
Auflösung
Zeitperiode
Datensatz
Information
AVHRR, SMMR, SSM/I, AMSR-E, IABP Beobachtungen
25.0 km
1980-2012
NSIDC Meereisdrift Daten ↗
NSIDC (Polar Pathfinder Daily 25 km EASE-Grid Sea Ice Motion Vectors, Version 2)
Im NSIDC Produkt werden die Meereisbewegungen von einer Vielzahl von satellitengestützten Sensoren (Advanced Very High Resolution
Radiometer (AVHRR), Scanning Multichannel Microwave Radiometer (SMMR), SSM / I und AMSR-E), sowie von den
Beobachtungen des International Arctic Buoy Programme (IABP) und von Windeffekten, die durch Bewegung enstehen, abgeleitet.
Meereisbewegungen werden von jedem Satellitensensor unter Verwendung der MCC-Methode ermittelt und mit
den Bojendaten und Winden unter Verwendung der Cokriging-Methode kombiniert.
Literatur
Ezraty, R.; Girard-Ardhuin, F. and Piollé J.-F. (2007),
Sea Ice Drift In The Central Arctic Estimated From Seawinds/QuikSCAT Backscatter Maps, User's Manual, Ver. 2.2,
Laboratoire d’Océanographie Spatiale artement d’Océanographie Physique et Spatiale IFREMER, Brest, France.
Girard-Ardhuin, F.; Ezraty, R.; Croizé-Fillon, D. and Piollé J.-F. (2008),
A Sea Ice Drift in the Central Arctic Combining QuikSCAT and SSM/I Sea Ice Drift Data, User's Manual, Version 3.0
, Laboratoire d’Océanographie Spatiale artement d’Océanographie Physique et Spatiale IFREMER, Brest, France.
Lavergne, T. and Eastwood, S. (2010),
Low Resolution Sea Ice Drift Product User's Manual, GBL LR SID – OSI 405, The EUMETSAT Network of Satellite Application Facilities.
Lavergne, T.; Eastwood, S.; Teffah, Z.; Schyberg, H. and Breivik, L.-A.(2010), Sea ice motion from low—Resolution
satellite sensors: An alternative method and its validation in the Arctic, Journal of Geophysical Research, 115, C10032,
doi:10.1029/2009JC005958.
Kimura, N. and M. Wakatsuchi (2000), Relationship between sea-ice motion and geostrophic wind in the Northern Hemisphere,
Geophysical Research Letter, 27, 3735–3738, doi:10.1029/2000GL011495.
Kimura, N. and M. Wakatsuchi (2004), Increase and decrease of sea ice area in the Sea of Okhotsk: Ice production
in coastal polynyas and dynamical thickening in convergence zones, Journal of Geophysical Research, 109, C09S03,
doi:10.1029/2003JC001901.
Kwok, R.; Cunningham, G. F. and Nguyen D. (2000), Alaska SAR Facility RADARSAT Geophysical Processor System: Production Specification (Version 2.0),
JPL D-13448, NASA Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, California.
Sumata, H.; Gerdes, R.; Kauker,F. and Karcher M. (2015), Empirical error functions for monthly mean Arctic
sea-ice drift, Journal of Geophysical Research Oceans, 120, doi:10.1002/2015JC011151.
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