Arbeitsgebiet Polare Atmosphäre und Wolken
Wolkensignatur über Meereis (R-Faktor)

Georg Heygster, Hong Gang*
Projektförderer: DFG

Zur Charakterisierung von Wolken über Meereis wurde ein Verfahren entwickelt, das die Polarisationsdifferenzen der beiden höchsten Frequenzen des SSM/I (37 und 85,GHz) nutzt (Miao et al., 2000). Damit wird eine neue Größe, genannt R-Faktor, definiert. Sie gestattet, das atmosphärische Signal von Bodenanteil zu trennen und, noch wichtiger, letzteren stark insbesondere in Gebieten geringer Eiskonzentration heranzusetzten. In Gebieten mit hoher Eiskonzentration beeinflussen andere Meereisparameter wie die Schneeauflage das Signal, wie Simulationen mit in situ gemessenen Meereisemissivitäten und SSM/I-Messungen zeigen. Unter der Annahme, dass die Meereisparameter über eine kurze Zeit (z.B. zehn Tage) hinreichend stabil bleiben, wird eine Methode zur Bestimmung des Hintergrundterms aus den SSM/I-Messungen vorgeschlagen. Das erlaubt, die Wolkensignatur zu bestimmen. Der Vergleich mit einem bekannten Flüssigwasseralgorithmus über offenem Wasser aus SSM/I-Daten zeigt hohe Korrelation (0.958) zwischen den Wolkensignaturen aus beiden Verfahren. Die Wolkensignaturen eines Tiefdrucksystems, das am 2. und 3. Januar 1996 über die eisbedeckte Weddellsee hinwegzog, zeigen gute Übereinstimmung mit zeitgleichen Beobachtungen mit OLS-Daten im sichtbaren in infraroten Bereich. (Abb.3)

Abb.3: Vergleich der Wolkensignaturen über dem Weddellmeer detektiert mit SSM/I und OLS. '+': Position der Neumayer-Station. Die graue Kontur zeigt die Lage der Eiskante an.

Veröffentlichungen

• J. Miao and K. Johnsen and S. Kern and G. Heygster and K. Künzi, Signature of clouds over Antarctic sea ice detected by the Special Sensor Microwave/Imager, IEEE Transaction on Geoscience and Remote Sensing 38,5, 2333-2345 2000