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Meereisparameter von Schiffsbeobachtungen

 

Fotos vom durch den Schiffsrumpf auf die Seite gedrehten Eisschollen zur Illustration der Schiffsgestützten Eisdickenabschätzung z. B. an Bord des Forschungseisbrechers Polarstern.

 

Zugang

UNEINGESCHRÄNKT

 

Beschreibung

Dieser Datensatz besteht aus einer Sammlung [siehe Datenquellen Nordhemisphäre und Datenquellen Südhemisphäre] von Schiffsgestützten Beobachtungen der Meereisparameter von der Brücke aus während das Schiff im Meereis unterwegs ist. Diese Beobachtungen sind gemäß dem ASPeCt-Protokoll und für die Arktis zusätzlich gemäß dem ASSIST/IceWatch Protokoll standardisiert. Die Beobachtungen beinhalten neben der geographischen Position des Schiffs sowie Datum und Zeitpunkt der Beobachtung (in der Regel stündlich, jeweils innerhalb eines Beobachtungsradius von rund 1 km) die Gesamtmeereiskonzentration, die Konzentrationen der drei dicksten Meereisfraktionen, und für diese jeweils Eisdicke & -Typ, Oberflächenbedeckung mit und Höhe von Deformationen, Schollengröße und Art und Dicke & Typ der Schneeauflage. Für die Arktis gibt es zusätzlich oft Information bzgl. der Schmelztümpelbedeckung.

Mehr Information gibt es z. B. hier: https://icewatch.met.no/ , hier: https://data.aad.gov.au/aspect/  und über das Tutorial wird klar, wie die Beobachtungen gemacht werden.

Die beiden Abbildungen oben zeigen, wie die Eisdicke, z. B. an Bord des Forschungseisbrechers Polarstern, mit Hilfe eines Messstabs durch Ansicht der auf die Seite gedrehten Eisschollen abgeschätzt werden kann.

Über diese Webseite werden zwei Arten dieser Daten angeboten. Erstens: die Original ASPeCt Daten (nur für die Antarktis) für den Zeitraum 1980-2005 (siehe Worby et al., 2008). Zweitens: eine Sammlung von Daten des Zeitraums Mai 2002 bis Dezember 2015 für die Antarktis und die Arktis. (Daten der Jahre 2006 bis 2015 für die Arktis sind Teile der Sammlung von Hutchings, 2018, siehe Referenzen).

Letzte Aktualisierung dieses Datensatzes am ICDC: 12. April 2019.

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Parameter

Name Einheit Kommentar
Gesamtmeereiskonzentration 1/10  
Konzentration dickstes Eis 1/10 Primärer (=dickster) Eistyp
Meereisdicke m  
Meereistyp ASPeCt code  
Schollengröße * ASPeCt code  
Schneetyp ASPeCt code  
Schneedicke m  
Anteil deformiertes Meereis 0 ... 1  
Höhe der Deformationen m  
Schmelzstatus * ASSIST/IceWatch code  
Schmelztümpelkonzentration * percent  
Konzentration zweitdickstes Eis 1/10 Sekundärer (=2.-dickster) Eistyp
Meereisdicke m  
Meereistyp ASPeCt code  
Schollengröße * ASPeCt code  
Schneetyp ASPeCt code  
Schneedicke m  
Anteil deformiertes Meereis 0 ... 1  
Höhe der Deformationen m  
Schmelzstatus * ASSIST/IceWatch code  
Schmelztümpelkonzentration * percent  
Konzentration drittdickstes Eis 1/10 tertiärer (=3.-dickster) Eistyp
Meereisdicke m  
Meereistyp ASPeCt code  
Schollengröße * ASPeCt code  
Schneetyp ASPeCt code  
Schneedicke m  
Anteil deformiertes Meereis 0 ... 1  
Höhe der Deformationen m  
Schmelzstatus * ASSIST/IceWatch code  
Schmelztümpelkonzentration * percent  
Meereistyp #4 * ASPeCt code falls mehr als 3 Eistypen
Meereistyp #5 * ASPeCt code Eis dicker als primärer Eistyp aber < 1/10 Konzentration
     
Beobachter & Kommentare    
Signifikantes Wetter WMO code  
Sichtweite WMO code  
Wolkenbedeckung 1/8  
Windgeschwindigkeit m/s  
Windrichtung Grad  
Lufttemperatur °C  
Wassertemperatur °C  
Relative Luftfeuchte * percent  
Luftdruck * hPa  
Schiffsgeschwindigkeit * knots  
Schiffskurs * Grad  
Weitere Kommentare    

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Abdeckung, räumliche und zeitliche Auflösung

Zeitraum und zeitliche Auflösung:

  • 1980 bis 2005 / 2002 bis 2015
  • Irreguläre zeitliche Auflösungen, oft aber stündlich, für verschiedene Schiffsexpeditionen zu verschiedenen Jahreszeiten

Räumliche Abdeckung und Auflösung:

  • Süd- und Nordhemisphäre, entlang von Fahrtrouten von Schiffsexpeditionen
  • Räumliche Auflösung: irregulär, abhängig von Schiffsgeschwindigkeit, 1 Beobachtungspunkt repräsentativ für 1 Kilometer Beobachtungsradius um die Schiffsposition
  • Geographische Länge: irregulär, von 0°E bis 360°E
  • Geographische Breite: irregulär, Südhemisphäre: von 50°S bis 80°S, Nordhemisphäre: von 50°N bis 90°N
  • Dimension: irregulär, Funktion von Länge and Beobachtungsintervall der Schiffsexpedition
  • Höhe: 0.0 m

Format:

  • ASCII, komma-separierte Spalten
  • Spaltenanzahl und -inhalt differieren zwischen dem "Original"-ASPeCt Datensatz (mit Ende in 2005) und den beiden kürzeren, neueren Datensätzen (2002-2015); Spaltenanzahl und -inhalt differieren auch zwischen den beiden neueren Datensätzen. Grund: verschiedene Eisbedingungen; verschiedene Reihenfolge in den verwendeten Formularen; verschiedene zusätzliche meteorologische Parameter. Variablen unter Parameter mit einem * sind nur für die Nordhemisphäre verfügbar.

Im Kopf der Datei wird angegeben welche Parameter in welcher Spalte stehen. Daten der einzelnen Fahrten sind hintereinander weg in dieser Datei abgelegt. Daten verschiedener Expeditionen können anhand verschiedener Namenskürzel auseinander gehalten werden. Siehe auch Referenzen für mehr Informationen.

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Datenqualität

Der "Original"-ASPeCt Datensatz (1980-2005) wurde umfangreich bzgl. seiner Qualität kontrolliert (siehe ASPeCt Webseite und Worby et al. (2008) ); dieser Datensatz wurde von uns nicht weiter verändert.

Die beiden neueren (2002-2015) Datensätze wurden bzgl. Ausreißern und unphysikalischen Werten geprüft; doppelte Beobachtungen wurden gelöscht; Zellen mit fehlenden Beobachtungen wurden - in Abhängigkeit von der Variable - mit Fehlwerten aufgefüllt: -9, -9.9 und 99.9. Beide Datensätze wurden bzgl. der verwendeten Einheiten sowie Wiedergabe / Komplettheit der Beobachtungen standardisiert. Informationen bzgl. Sedimentkonzentration und Auftreten von Algen sowie über die Art der Deformation wurde nicht mit aufgenommen. Umwandlungen von ASPeCt oder ASSIT/IceWatch Codes von, z. B. dem Meereistyp oder dem Schneetyp, können den entsprechenden Dokumenten in den Referenzen genommen werden. Kodierte Wetterinformation wie das signifikante Wetter und die Sichtweite sind hier hinterlegt: weather.txt und visibility.txt.

Die ASPeCt bzw. ASSIST/IceWatch Dateb beruhen auf der visuelle Beobachtung der aufgeführten Parameter durch individuelle Personen während der jeweiligen Schiffsexpeditionen. Einige dieser Personen sind erfahrene Beobachter, andere sind Anfänger, die ihr Training über das Tutorial und die erfahrenen Beobachter bekommen haben. Die Qualität einzelner Beobachtungen kann daher recht unterschiedlich sein. Die Genauigkeit ist daher bewußt niedrig gehalten; Eiskonzentrationen werden in der Regel nur in 10% Schritten angegeben; die Eisdicke wird, zumindest für Eis das dicker als 20 cm ist, in 10 cm Schritten abgeschätzt; für dünneres Eis ist die Genauigkeit 2-5 cm. Das gleiche gilt für die Schneedicke - wobei die Grenze zu besserer Genauigkeit hier bei 10 cm angesetzt ist.

Es ist anzumerken, dass

  • a) die Schiffsroute oft durch Rinnen führt und damit dünneres Meereis beobachtet wird als es für die jeweilige Region üblich wäre --> negativer Bias in Eisdicke und Schneedicke, im Anteil deformierten Eises und der mittleren Höhe der Deformation (Rücken) sowie, im Sommer, auch in der Eiskonzentration.
  • b) übereinander geschobene Eisschollen sich womöglich beim auf die Seite drehen trennen --> negativer Bias in der Eisdicke.
  • c) die Beobachtung aller Parameter rund 10 Minuten einnimmt und damit das Beobachungsgebiet dank der Fortbewegung des Schiffes weniger ein Kreis als vielmehr eine Ellipse ist.
  • d) die Sichtweite im Sommer und Herbst oft durch niedrige Wolken und/oder Nebel eingeschränkt wird; diese kann einen Effekt auf die Qualität der Beobachtungen haben der ggfs. mit Hilfe der Sichtweite (im Datensatz oft mit vorhanden) berücksichtigt werden kann.

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Kontaktperson

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

Petra Heil
Australian Antarctic Division and ACE CRC, University of Tasmania
E-Mail: p_heil (at) postoffice.utas.edu.au

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Referenzen

Datenzitat

Für den Original-ASPeCt Datensatz aus der Antarktis (1980-2005):

ASPeCt ship-based sea-ice cover parameter data were provided by the SCAR Antarctic Sea Ice Processes and Climate (ASPeCt) program (www.aspect.aq)

und den Artikel von Worby et al. (2008) zitieren.

Für die beiden neueren Datensätze (2002-2015):

Standardized ASPeCt / ASSIST-IceWatch ship-based sea-ice cover parameter data of the period May 2002 through December 2015 were provided by the Integrated Climate Data Center (ICDC) at CEN, University of Hamburg: https://icdc.cen.uni-hamburg.de

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