Meereisdicke
Tägliche Meereisdicke (CryoSat-2)
Die verfügbaren Daten zur Meereisdicke stammen von CryoSat-2, einem Satelliten der Europäischen Weltraumagentur ESA. CryoSat-2 vermisst die Veränderung der polaren Eismassen, darunter die großen Eiskappen in der Antarktis und Grönland, Gletscher und auch das Meereis. Die Veränderungen sind zurzeit besonders am Arktischen Meereis zu beobachten. Ein wichtiges Ziel der CryoSat-2-Mission ist daher die Bestimmung der Dicke von arktischem Meereis. Entsprechende Daten für die Antarktis sind geplant.
Diese wird mit einem Radarabstandsmesser von CryoSat-2 über der Eisoberfläche, dem sogenannten Freibord, bestimmt. Das Alfred-Wegener-Institut arbeitet seit einigen Jahren zusammen mit der ESA an einem wissenschaftlichen Projekt, mit dem die Genauigkeit der Eisdickenmessungen von CryoSat-2 in der Arktis bestimmt werden soll. Ein Ergebnis dieses Projektes sind die ersten Freibord- und Eisdickenkarten von CryoSat-2, welche am Alfred-Wegener-Institut berechnet wurden (Deutsches CryoSat Projektbüro).
Diese Daten sind zunächst als eine Vorschau auf die endgültig zu erwartende Datenqualität abzusehen (Haftungsausschluss). Die Daten können auch per FTP heruntergeladen werden. Alle wichtigen Informationen über das AWI CryoSat-2 "Sea Ice Thickness Data Product" (PDF) finden Sie in diesem Dokument zusammengestellt.
FTP-Daten Cryosat-2
Wiki Cryosat-2
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Tägliche Meereiskarten von dünnem Meereis (SMOS) - Uni Bremen
Die Dicke von dünnem Meereis wird täglich aus Beobachtungen im L-Band des Mikrowellensensors SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity/Bodenfeuchte und Ozean Salzgehalt) in einem Beobachtungswinkel von 40° bis 50° mit zwei Polarisationen (horizontal und vertikal) abgeleitet.
Dünnes Meereis tritt während der Gefriersaison auf. In der Schmelzsaison ist die Dicke von Meereis stark variabel. Darüber hinaus ändern sich in der Arktis die Eigenschaften des Emissionsvermögens in Abhängigkeit der Oberflächenfeuchtigkeit und dem Auftreten von Schmelztümpeln. Deshalb werden die Daten für die Dicke von dünnem Meereis nur während der Gefriersaison von Oktober bis April in der Arktis und von März bis September in der Antarktis berechnet. Während der Schmelzsaison können keine sinnvollen Ergebnisse für die Meereisdicke aus SMOS Daten abgeleitet werden.
Da die Auflösung der SMOS Daten bei dem verwendeten Beobachtungswinkel ungefähr 40 km beträgt, werden nur größerer Gebiete von dünnem Meereis korrekt abgeleitet. Der in vielen Fällen zu sehende Rand von dünnem Meereis zeigt daher nicht notwendigerweise dünnes Eis, sondern kann auch durch den „Smearing-Effekt“ (engl. smear „Schmieren“) bedingt durch die geringe Auflösung verursacht sein.
Die Daten wurden im Rahmen des EU Projektes (SIDARUS) entwickelt und die Arbeit danach im Kontext von Polar View und des Arctic Regional Ocean Observing System (ARCTIC ROOS) fortgesetzt. Weitere Informationen finden sich auf der Webseite der Universität Bremen.
Das Verfahren und die Validierung sind in Huntemann et al. (2014) beschrieben. Es wird keine Gewähr für die hier präsentierten Daten übernommen.
Tägliche Meereiskarten von dünnem Meereis (SMOS) - AWI
Der Fernerkundungssatellit SMOS der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) wurde im November 2009 mit dem vorrangigen Ziel gestartet, die Bodenfeuchtigkeit und den Salzgehalt des Ozeans ausgehend von den Helligkeitstemperaturen bei 1,4 GHz (L-Band) global zu beobachten. Die Bestimmung der Meereisdicke wurde zu einer wichtigen Spin-off-Anwendung, und es wurden dafür verschiedene Methoden entwickelt. Eine Validierung mit Feldmessungen zeigt den Vorteil des AWI SMOS Meereisdickenprodukts (vormals UH-Produkt) gegenüber dem Alternativprodukt der Universität Bremen.
FTP-Daten SMOS
Wiki SMOS
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Wöchentliche Eisdickenkarten aus CryoSat-2 und SMOS Datenfusion
Die Kombination von CryoSat-2 und SMOS Datensätzen kann eine verbesserte Eisdickeninformation bei zeitgleich häufigeren Aktualisierungen von Arktis-weiten Karten erreichen. Hierbei kommt insbesondere der Fakt zur Geltung, dass das CryoSat-2 Messprinzip für Eisdicken größer als 1 Meter ausgelegt ist, während aus SMOS abgeleitete Eisdicken im Dünneisbereich präzise Daten liefern können.
Die Kombination beider Datensätze wird über ein statistisches Verfahren (Optimale Interpolation) realisiert, welche wöchentliche vorliegende CryoSat-2 Daten und SMOS Eisdicken des Alfred-Wegener-Institutes basierend auf den jeweiligen Unsicherheiten verschiedener Eisdickenklassen kombiniert. Dieses Produkt wurde innerhalb des ESA Projektes SMOS+ Sea Ice entwickelt.
Eine detailliertere Algorithmus-Beschreibung findet sich hier und einen ersten Überblick in der Veröffentlichung von Kaleschke et al. (2015). Für den Einsatz gelten die gleichen Bedingungen wie für das CryoSat-2 Datenprodukt (Haftungsausschluss)
Für die Nutzung von meereisportal.de, bitte folgendes zitieren:
- Grosfeld, K.; Treffeisen, R.; Asseng, J.; Bartsch, A.; Bräuer, B.; Fritzsch, B.; Gerdes, R.; Hendricks, S.; Hiller, W.; Heygster, G.; Krumpen, T.; Lemke, P.; Melsheimer, C.; Nicolaus, M.; Ricker, R. and Weigelt, M. (2016), Online sea-ice knowledge and data platform <www.meereisportal.de>, Polarforschung, Bremerhaven, Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research & German Society of Polar Research, 85 (2), 143-155, doi:10.2312/polfor.2016.011 (PDF).
Die Nutzung der entsprechenden Daten aus dem Datenportal von meereisportal.de ist bitte wie im Weiteren angegeben zu zitieren.
Für alle CryoSat-2 Daten, bitte
- den folgenden Satz in die Danksagung mitaufnehmen (PARAMETER und DATUM entsprechend der Nutzung einsetzen): Die Datenaufbereitung der CryoSat-2 (PARAMETER) wird gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Förderung: 50EE1008) und Daten von DATUM bis DATUM stammen von https://www.meereisportal.de (Förderung: REKLIM-2013-04).
- zitieren: Hendricks, S. and Ricker, R. (2020): Product User Guide & Algorithm Specification: AWI CryoSat-2 Sea Ice Thickness (version 2.3), https://epic.awi.de/id/eprint/53331/.
Für alle SMOS Daten - Universität Bremen, bitte
- den folgenden Satz in die Danksagung mitaufnehmen (Parameter und Daten entsprechend der Nutzung einsetzen) Die Datenaufbereitung der SMOS Daten (PARAMETER) wurde gefördert im Rahmen des EU Projektes SIDARUS Daten von DATUM bis DATUM stammen von https://www.meereisportal.de (Förderung: REKLIM-2013-04).
- zitieren: Huntemann, M.; Heygster, G.; Kaleschke, L.; Krumpen, T.; Mäkynen, M. and Drusch, M. (2014), Empirical sea ice thickness retrieval during the freeze-up period from SMOS high incident angle observations, The Cryosphere, 8, 439-451, doi:10.5194/tc-8-439-2014.
Für alle SMOS Daten - AWI, bitte
- den folgenden Satz in die Danksagung mitaufnehmen (Parameter und Daten entsprechend der Nutzung einsetzen): Das Prozessieren der SMOS Daten wurde gefördert im Rahmen des ESA Projektes SMOS & CryoSat-2 Sea Ice Data Product Processing and Dissemination Service und Daten von DATUM bis DATUM stammen von https://www.meereisportal.de (Förderung: REKLIM-2013-04).
- zitieren: Tian-Kunze, X.; Kaleschke, L.; Maaß, N.; Mäkynen, M.; Serra, N.; Drusch, M. and Krumpen, T. (2014): SMOS-derived thin sea ice thickness: algorithm baseline, product specifications and initial verification, The Cryosphere, 8, 997-1018, doi:10.5194/tc-8-997-2014.
Für alle CryoSat-2/SMOS Daten, bitte
- den folgenden Satz in die Danksagung mitaufnehmen (Daten entsprechend der Nutzung einsetzen): Das kombinierte Prozessieren der CryoSat-2 und SMOS Daten wurde gefördert im Rahmen des ESA Projektes SMOS & CryoSat-2 Sea Ice Data Product Processing and Dissemination Service und Daten von DATUM bis DATUM stammen von https://www.meereisportal.de (Förderung: REKLIM-2013-04).
- zitieren: Ricker, R.; Hendricks, S.; Kaleschke, L.; Tian-Kunze, X.; King, J. and Haas, C. (2017), A weekly Arctic sea-ice thickness data record from merged CryoSat-2 and SMOS satellite data, The Cryosphere, 11, 1607-1623, doi:10.5194/tc-11-1607-2017 (PDF).
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