Arbeitsgebiet Polare Oberflächen
Synergie aktiver und passiver Mikrowellensensoren zur Meereisfernerkundung

Stefan Voß*, Georg Heygster
Projektförderer: BMBF, EUMETSAT

Zur Erforschung der polaren Kryosphäre werden unterschiedliche Satellitensensoren eingesetzt. Der im letzten Jahr gestartete Quickscat Satellit ist ein aktiver Mikrowellensensor, dessen ausgesendeter Strahl von der Meereisoberfläche reflektiert und wieder beim Sensor gemessen wird. Die Größe dieser Rückstreuung hängt von der Eisbeschaffenheit ab: einjähriges Eis erscheint glatter als altes Eis und besitzt somit geringere Rückstreuwerte (Sigma 0). Auftretende Stürme jedoch können warme, feuchte Luft aus gemäßigten Breiten in meereisbedeckte Gebiete transportieren. Der ausfallende Niederschlag in Form von Regen und Schnee verändert die Meereisoberfläche dahingehend, dass die Rückstreuwerte schlagartig ansteigen. Ein Beispiel dafür ist unten in den beiden Abbildungen zu erkennen. Es zeigt das Gebiet des antarktischen Rossmeers. Es sind die Tage 25. und 26. August 1999 dargestellt. Am 25. August ist das Tiefdruckgebiet anhand der Pfeile und der Isothermen im östliche Bereich des Rossmeers zu erkennen. Einen Tag darauf (26. August) erscheinen die deutlich erhöhten Rüuckstreuwerte gut sichtbar in der Abbildung.
Unter Synergie von passiven Mikrowellensensoren, wie z.B. das SSM/I, lassen sich Gebiete mit starken Niederschlägen über Meereis detektieren. Das Wissen über die Beschaffenheit der Meereisoberfläche ist für Wärmehaushaltsrechnungen entscheidend. Ein nächster Schritt wird sein, die detektierten Niederschläge zu quantifizieren und mit Hilfe von direkten Messungen zu validieren.

Zusammenarbeit

• BSH, Hamburg
• Ifremer, Brest (F)

Veröffentlichungen

• Voß, S., Will multiyear ice exist in the next century?, poster presented at the ERS Symposium 2000, Göteborg, 2000
• Voß, S., High backscatter areas over Antarctic sea ice observed with scattrometers; cause and detection, study performed under the framework of the Visiting Scientist Programme of Satellite Application Facility on Climate Monitoring of EUMETSAT, Darmstadt, 2000

Abb.2: Quickscat-Rückstreukoeffizienten über antarktischem Meereis im Gebiet des Rossmeers. Die Pfeile kennzeichen das Windfeld und die Linien die Isothermen. Entwicklung eines Gebietes hoher Rückstreuung, das durch Warmluftadvektion vom Ozean (Nordwinde) und Niederschlag verursacht ist.