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Meereiskonzentration für Arktis & Antarktis (ASI-SSMI)

ICDC/CliSAP - IFREMER Produkt

Beispiel der Meereiskonzentrationsverteilung berechnet mit dem ASI Algorithmus aus SSM/IS Daten in der Südhemisphäre (links) und Nordhemisphäre (rechts)

Zugang

EINGESCHRÄNKT nur im CEN/MPI Netzwerk bzw. mit CliSAP-Login zugreifbar Was heißt das?

Datenzugriff via Filesystem: /data/icdc/ice_and_snow/asi_ssmi_iceconc

 

Beschreibung

Daten des Special Sensor Microwave / Imager (SSM/I) und des Special Sensor Microwave Image Sounder (SSMIS) wurden benutzt, um feiner aufgelöste Datensätze der prozentualen Meereisbedeckung auf einem polar-stereographischen Gitter mit 12.5 km Gitterzellengröße zu berechnen. Die hier verfügbaren Meereiskonzentrationsdaten wurden mit dem ARTIST Sea Ice (ASI) Algorithmus aus Strahlungstemperaturbeobachtungen der 85 GHz Kanäle des SSM/I bzw. SSM/IS Sensors am IFREMER berechnet. Diese Kanäle haben eine bedeutend feinere räumliche Auflösung als die herkömmlich verwendeten Kanäle niedrigerer Frequenzen.

In den Artikeln Kaleschke et al. (2001) und Spreen et al. (2008) ist der ASI Algorithmus beschrieben.

Am ICDC wird ein 5-Tages Medianfilter über die Daten laufen gelassen um Wettereinflüsse zu unterdrücken (siehe z. B. Kern et al. (2010)).

Fehlerabschätzungen pro Gitterzelle sind bisher noch nicht in das Datenprodukt integriert. Es ist jedoch geplant, diese in V02 dieses Datensatzes zu implementieren.

Letzte Datensatzaktualisierung am ICDC: 13. Oktober 2017

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Parameter

Name Einheit
Eiskonzentration 0-100%

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Abdeckung, räumliche und zeitliche Auflösung

Zeitraum und zeitliche Auflösung:

  • 05-12-1991 bis 30-09-2017
  • Täglich

Fehlende (interpolierte) Tage: 06-18-1992, 04-01-1993, 20-07-1994, 20-11-1994, 21-11-1994, 22-11-1994, 01-12-1996, 11-03-1998, 01-12-2000, 31-12-2006, 05-12-2007, 03-05-2016 bis 06-05-2016 (nicht interpoliert)

Räumliche Abdeckung und Auflösung:

  • Nord- und Südhemisphäre
  • Räumliche Auflösung: 12.5 km x 12.5 km, polar-stereographisches Gitter vom NSIDC, Tangentialebene bei 70°N bzw. 70°S
  • Geographische Breite: variabel, in etwa polwärts von 45°N bzw. 45°S
  • Geographische Länge: 0 - 360°E
  • Dimension: 608 Spalten x 896 Zeilen (Nordhemisphäre), 632 Spalten x 664 Zeilen (Südhemisphäre)
  • Höhe: 0.0 m

Format:

  • NetCDF

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Datenqualität

Der Datensatz beinhaltet derzeit noch keine Fehlerabschätzungen.

Es wurde jedoch eine ganze Anzahl von Vergleichen mit Schiffsbeobachtungen sowie unabhängigen Satellitendaten vorgenommen (siehe die unten aufgeführten Publikationen), deren Resultate das Potenzial dieser fein aufgelösten Meereiskonzentrationsdaten insbesondere für kompaktes Meereis hervorheben.

Darüber hinaus wurden theoretische Untersuchungen zu den einzelnen Fehlerbeiträgen aus Sensorrauschen und/oder variierenden Umwelteinflüssen angestellt; diese sind in Spreen et al. (2008) nachzulesen.

Wir merken an, dass die feinere räumliche Auflösung, die mit den SSM/I 85GHz Kanälen und damit dem ASI Algorithmus erzielt wird, zum Teil mit einer höheren Unsicherheit in den berechneten Meereiskonzentrationen einher geht. Grund dafür ist die größere Sensitivität der 85 GHz Kanäle für Atmosphäreneinflüsse wie den Wasserdampf- oder Wolkenwassergehalt im Vergleich zu den sonst verwendeten 37 GHz oder 19 GHz Kanälen. Insbesondere in der Nähe der Eisrandzone können deshalb vermehrt Überschätzungen der Meereiskonzentration auftreten.

Durch den Wettereinfluß kann es zu Änderungen in den physikalischen Schneeeigenschaften kommen, die auch das Verhalten des Schnees im Mikrowellenbereich mit bestimmen und damit einen Einfluß auf die berechnete Eiskonzentration haben. Um diese wetterbedingten, unrealistischen Schwankungen der Eiskonzentration zu minimieren, wurde die Datenzeitreihe mit einem 5-Tages-Medianfilter gefiltert.

Zusätzlich wurden fehlende Gitterzellen in einem zwei-stufigen Verfahren zunächst räumlich, dann zeitlich interpoliert. Gitterzellen mit einer isoliert zu hohen Eiskonzentration wurden auf die mittlere Eiskonzentration der Umgebung gesetzt. Schließlich wurden fehlende Tage mit Daten der benachbarten Tage aufgefüllt. Oben genannte isolierte zu hohe Eiskonzentrationen traten insbesondere während der ersten Monate dieses Datensatzes auf. Fehlende Tage sind weiter oben gelistet.

Ein Konsistenzcheck bzgl. des Übergangs von DMSP-F13 SSM/I zu DMSP-F17 SSM/IS wurde durchgeführt; die Ergebnisse sind unauffällig und weisen auf einen "glatten" Übergang hin, siehe folgender Kurzreport.

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Kontaktperson

Lars Kaleschke
Institut für Meereskunde / CliSAP / CEN / Universität Hamburg
E-Mail: lars.kaleschke (at) uni-hamburg.de

Stefan Kern
ICDC / CliSAP / CEN / Universität Hamburg
E-Mail: stefan.kern (at) uni-hamburg.de

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Datenzitat

Bei Verwendung der Daten bitte wie folgt zitieren:

"Kaleschke, L., F. Girard-Ardhuin, G. Spreen, A. Beitsch, and S. Kern, ASI Algorithm SSMI-SSMIS sea ice concentration data, originally computed at and provided by IFREMER, Brest, France, were obtained as 5-day median-filtered and gap-filled product for [PERIOD] from the Integrated Climate Data Center (ICDC, icdc.cen.uni-hamburg.de, University of Hamburg, Hamburg, Germany"

dazu:

Kaleschke et al. (2001) 

Spreen et al. (2008) und

Kern et al. (2010)

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