###TITEL_ICDC###

Schmelztümpelbedeckung auf Meereis der Arktis

CliSAP/KlimaCampus Produkt

Zugang

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

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

 

Beschreibung

MODIS-Daten (MODIS Surface Reflectance 8-Day L3 Global 500m SIN Grid V005) der Frequenzbänder 1, 3 und 4 wurden mit einem neuronalen Netz dazu benutzt, um die prozentuale Verteilung von Schmelztümpeln auf arktischem Meereis abzuleiten.

Die Ableitung der Schmelztümpelverteilung geschieht unter Ausnutzung der verschiedenen typischen Werte der Reflektanzen für Schnee, Meereis, offenes Wasser und Schmelztümpel, die in den oben genannten MODIS Frequenzbändern gemessen werden. Es wurde ein künstliches neuronales Netzwerk entwickelt. Die Methode von Tschudi et al. (2008) (siehe Referenzen) wurde benutzt, um für ausgesuchte Regionen und typische Zeitpunkte der Schmelztümpelentwicklung einen Trainingsdatensatz von Reflektanzen zu erstellen. Damit wurde das neuronale Netz trainiert. Nach einer Evaluation der Trainingsresultate wurde es das Netz auf die in ein polar-stereographisches Gitter projezierten Reflektanzen angewendet, um die oben genannten Oberflächentypen zu klassifizieren; die Gitterzellengröße ist hier noch 500 m.

Diese Oberflächentypenverteilungen werden ausgewertet und in eine Schmelztümpelverteilung per 12.5 km x 12.5 km Gitterzellengröße überführt. Wir weisen darauf hin, dass bis 25. Oktober 2017 hier fälschlicherweise von der relativen Schmelztümpelbedeckung die Rede war.

Um die Schmelztümpelverteilung relativ zur Eiskonzentration zu bekommen, muss die Schmelztümpelverteilung, wie im Datensatz vorhanden, durch die Eiskonzentration dividiert werden.

Im hier vorliegenden Datensatz wird zum einen der komplette Satz von Schmelztümpelbedeckung, deren Standardabweichung, der Anteil offenen Wassers und der Anzahl der nutzbaren 500 m Gitterzellen pro 12.5 km Gitterzelle; in diesem Datensatz sind Werte mit mehr als 85% Anteil offenen Wassers an der Gitterzellenfläche ebenso ausmaskiert wie 12.5 km Gitterzellen mit weniger als 10% von nutzbaren 500 m Gitterzellen. Zusätzlich werden Schmelztümpelbedeckung, deren Standardabweichung und der Anteil offenen Wassers für nahezu wolkenfreie ("clear sky") Gebiete angeboten, das sind Gebiete mit mehr als 90% nutzbaren 500 m Gitterzellen pro 12.5 km Gitterzelle. Auch hier sind Gebiete mit mehr als 85% Anteil offenen Wassers an der Gitterzellenfläche ausmaskiert.

Es handelt sich hier um Version v02 dieses Datensatzes für den eine Bias-Korrektur durchgeführt wurde. Schmelztümpelbedeckung und Anteil offenen Wassers der Version v01 wiesen einen Bias von 8% bzw. 3% auf.

Letzte Aktualisierung des Datensatzes: 27. August 2015.

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Parameter

Name Einheit
Schmelztümpelbedeckung 0-100%
Standardabweichung der Schmelztümpelbedeckung 0-100%
Anzahl der benutzten 500 m Auflösung Gitterzellen 0-625
Anteil von offenem Wasser 0-100%
Schmelztümpelbedeckung "clear sky" 0-100%
Standardabweichung der Schmelztümpelbedeckung "clear sky" 0-100%
Anteil von offenem Wasser "clear sky" 0-100%

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Abdeckung, räumliche und zeitliche Auflösung

Zeitraum und zeitliche Auflösung: 

  • 2000 - 2011
  • 8-Tageskomposites, Start jeweils 9. Mai., Ende jeweils 13. September (16 Karten pro Jahr)

Räumliche Abdeckung und Auflösung:

  • Nordhemisphäre nördlich 60°N
  • Räumliche Auflösung: 12.5 km x 12.5 km, polar-stereographisches Gitter des NSIDC, Tangentialebene bei 70°N
  • Geographische Breite: 60°N bis 90°N
  • Geographische Länge: 0°E bis 360°E
  • Dimension: 608 Spalten x 896 Zeilen
  • Höhe: 0.0 m

Format:

  • netCDF

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Datenqualität

Neben der Schmelztümpelverteilung werden zudem die Standardabweichung und die Anzahl der glaubhaften Meßwerte mit 500 m Auflösung pro (hier) 12.5 km Gitterzelle angegeben. Eine niedrige Standardabweichung und eine hohe Anzahl von glaubhaften Meßwerten deutet auf eine gute Datenqualität hin. Sind hingegen nur wenige Datenpunkte innerhalb einer 12.5 km Gitterzelle gefunden worden und/oder ist die Standardabweichung hoch, dann ist eine gute Datenqualität nicht mehr gesichert.

Die abgeleiteten Schmelztümpelbedeckungen sind mit einer Anzahl unabhängiger Beobachtungen validiert worden, z. B. Schiffsbeobachtungen, Flugzeugmesskampagnen und hochauflösende Satellitenbilder. Ein paar Ergbnisse dieser Validationsaktivitäten sind in Rösel et al. (2012) (siehe Referenzen) zusammengefaßt. Die unabhängigen Beobachtungen und die MODIS-Daten basierte Schmelztümpelverteilung stimmen im Rahmen der Unsicherheiten durch die verschiedenen Raum-Zeitlichen Beobachtungsskalen gut überein.

Der Bias von 8% in der Schmelztümpelbedeckung und 3% in der Fläche offenen Wassers, der für v01 dieses Produktes gefunden wurde, ist in dieser neuen Version v02 korrigiert worden.

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Kontaktperson

Anja Rösel
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
E-Mail: anja.roesel (at) dlr.de

Lars Kaleschke
Alfred Wegener Institute für Polar- und Meeresforschung / Bremerhaven
E-Mail: lars.kaleschke (at) awi.de

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

Referenzen

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Datenzitat

Bei Verwendung der Daten bitte wie folgt zitieren:

"MODIS Arctic melt pond cover fractions v02 were obtained for [PERIOD] from the Integrated Climate Data Center (ICDC, icdc.cen.uni-hamburg.de/), University of Hamburg, Hamburg, Germany, [Month, Year]",

den Artikel Roesel et al. (2012) zitieren und die DOI:10.1594/WDCC/MODIS__Arctic__MPF_V02 angeben.

Die vorherige Version dieses Datensatzes (v01) kann nach wie vor über die folgende doi bezogen werden: DOI:10.1594/WDCC/MODIS__Arctic__MPF

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