###TITEL_ICDC###

Chlorophyll-Konzentration (MODIS)

Zugang

UNEINGESCHRÄNKT

Dieser Datensatz ist nur für eine eingeschränkte Nutzergruppe verfügbar, bitte wenden Sie sich an uns, wenn Sie auf diese Daten zugreifen möchten.

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Daten ansehen via LAS: AQUA | TERRA

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Datenzugriff via Filesystem: /data/icdc/ocean/modis_aqua_chl | /data/icdc/ocean/modis_terra_chl

 

Beschreibung

Hier angeboten wird der Level-3 Datensatz der v2014.0 Reprozessierung des Chlorophyll-a Konzentration sowie weiterer Parameter berechnet aus MODIS collection 6 Radianzen.

Sonnenstrahlung dringt in die oberflächennahen Schichten des Wassers ein. Die Absorption der Sonnenstrahlung im Wasser hängt - unter anderem - von der Chlorophyll-a Konzentration in den Zellen des Planktons ab. Mittels Messung der Radianzen an der Wasseroberfläche bei verschiedenen Wellenlängen, von denen eine im Absorptionsmaximum des Chlorophyll-a liegt, kann man die Chlorophyll-a Konzentration ableiten.

Die angebotenen Daten basieren auf dem Ocean Color Chlorophyll (OC3) v6 algorithm. Dieser kombiniert - für diesen Datensatz - kalibrierte Radianzen von MODIS bei zwei verschiedenen Wellenlängen im blauen und grünen Spektralbereich des elektromagnetischen Spektrums. Die Chlorophyll-a Konzentration wird mit Hilfe eines Polynoms 4. Ordnung des Logarithmus des Verhältnisses der Radianz im blauen zur Radianz im grünen Kanal abgeleitet. Dieser Algorithmus liefert beste Resultate für sogenannte Case 1 waters (geringe Gelbkörper und Sedimentkonzentrationen).

Mehr Details können den Referenzen sowie der Webseite https://oceancolor.gsfc.nasa.gov/cms/atbd entnommen werden.

Es empfiehlt sich außerdem einen Blick auf die Produktionshistorie zu werfen: https://oceancolor.gsfc.nasa.gov/cms/reprocessing

Wir bieten Daten beider Satelliten an: EOS-TERRA und EOS-AQUA. Aufgrund des Datenumfangs können wir die täglichen Daten nur auf Anfrage bereitstellen.

Letzte Datensatzaktualisierung am ICDC: 1. März 2019.

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Parameter

Name Einheit Kommentar
Chlorophyll-a Konzentration mg/m³ zusätzlich in Einheit dB
Für Photosynthese verfügbare Strahlung im Wasser (iPAR) Einstein/m²s  
Für Photosynthese verfügbare Strahlung (PAR) Einstein/m²day  
Particulate Organic Carbon (POC) mg/m³ zusätzlich in Einheit dB
Particulate In-Organic Carbon (PIC) mg/m³ zusätzlich in Einheit dB
Dämpfungskoeffizient der Strahlung bei 490 nm in Wasser 1/m zusätzlich in Einheit dB

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Abdeckung, räumliche und zeitliche Auflösung

Zeitraum und zeitliche Auflösung:

  • Täglich: 03-07-2002 (EOS-AQUA) bzw. 25-02-2000 (EOS-TERRA) bis 31-12-2018
  • Monatlich: 07/2002 (EOS-AQUA) bzw. 02/2000 (EOS-TERRA) bis 12/2018

Räumliche Abdeckung und Auflösung:

  • Global
  • Räumliche Auflösung: 4,6 km x 4,6 km, kartesisches Gitter, Cylindrical Equal Angle Projection
  • Geographische Breite: -89.9792°N bis 89.9792°N
  • Geographische Länge: -179.979°E bis 179.979°E
  • Dimension: 8640 Spalten x 4320 Zeilen
  • Höhe: 0.0 m

Format:

  • NetCDF

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Datenqualität

Die Daten selbst beinhalten keine Fehlerabschätzung. 

Da Ableitungen der Chlorophyll-a Konzentration (und der zusätzlichen Parameter) nur über wolkenfreien Gebieten möglich sind, haben die täglichen Daten naturgemäß große Lücken. Die Qualität der Daten hängt massgeblich mit von der Qualität der Wolkenmaske ab, die aber für MODIS C006 deutlich verbessert wurde. Generell problematisch ist die korrekte Erkennung von Nebel und dünnen Schleierwolken sowie niedrigen Wolken mit ähnlicher Temperatur wie die Meeresoberfläche. Ebenfalls problematisch können Wolkenschatten sein.

Die hier angebotenen Parameter sind zusammen mit der Meeresoberflächentemperatur berechnet worden (siehe MODIS SST). Die in dem Datensatz enthaltenen Qualitätskennzahlen bzgl. Wolkenbedeckung / Konfidenz gelten auch für den Chlorophyll-a Konzentrationsdatensatz.

Desweiteren ist das Retrieval selbst mit Unsicherheiten behaftet. Es handelt sich um einen empirischen Ansatz. Die Koeffizienten dafür sind zwar über die Jahre hinweg immer wieder angepasst worden. Generell problematisch sind aber z. B. Gradienten im Trübungsgrad des Wassers (Case 1 / Case 2 waters) sowie unzureichend kalibrierte Radianzen. Auch der Beobachtungswinkel / Einfallswinkel der Sonneneinstrahlung beeinflussen die Qualität der Produkte, siehe z. B. Barnes, B. B., and C. Hu, 2016.

Für mehr Information empfehlen wir die Referenzen und die Webseite http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/cms/atbd/ocl2flags auf der die Ocean Color Prozessierungs-Kennzahlen für das Level-2 Produkt aufgelistet sind; nur die Gitterzellen mit höchster Qualität sind in den Level-3 Produkten verwendet worden.http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/

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Kontaktpersonen

Jeremy Werdell (für Chlorophyll-a und Kd490)
NASA / GSFC
Greenbelt, MA, U.S.A.
E-Mail: jeremy.werdell (at) nasa.gov

Brian Franz (für POC und iPAR)
NASA / GSFC
Greenbelt MA, U.S.A.
E-Mail: brian.a.franz (at) nasa.gov

Dariusz Stramski (für POC)
Scripps Institution of Oceanography
La Jolla, CA, U.S.A.
E-Mail: dstramski (at) ucsd.edu

Robert Frouin (für PIC)
Scripps Institution of Oceanography
La Jolla, CA, U.S.A.
E-Mail: rfrouin (at) ucsd.edu

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

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Referenzen

Literatur

  • Haentjens, N., et al. (2017) Revisiting ocean color algorithms for chlorophyll a and particular organic carbon in the Southern Ocean using biogeochemical floats. J. Geophys. Res. - Oceans, 122, 6583-6593, doi:10.1002/2017JC012844.
  • Lewis, K. M., et al. (2016) Regional chlorophyll-a algorithms in the Arctic Ocean and their effect on satellite-derived primary production estimates. Deep Sea Research II, 130, 14-27, http://dx.doi.org/10.1016/j.dsr2.2016.04.020
  • Brewin, R. J. W., et al. (2016) Underway spectrophotometry along the Atlantic Meridional Transect reveals high performance in satellite chlorophyll retrievals. Remote Sensing of Environment, 183, 82-97, http://dx.doi.org/10.1016/j.rse.2016.05.005
  • Feng, L., and C. Hu (2016) Comparison of valid ocean observations between MODIS Terra and Aqua over the global oceans. Trans. Geosci. Rem. Sens., 54(3), 1575-1588.
  • Frouin, R., et al. (2012) A time series of photosynthetically available radiation at the ocean surface from SeaWiFS and MODIS data. Remote Sensing of the Marine Environment II, http://dx.doi.org/10.1117/12.981264
  • Ahmad, Z., et al. (2010) New aerosol models for the retrieval of aerosol optical thickness and normalized water-leaving radiances from the SeaWiFS and MODIS sensors over coastal regions and open oceans. Applied Optics, 49: (29) 5545-5560, http://dx.doi.org/10.1364/AO.49.005545
  • Werdell, P. J. (2009) Global bio-optical algorithms for ocean color satellite applications. EOS Transactions AGU, 90, 4.
  • Behrenfeld, M. J., et al. (2009) Satellite-detected fluorescence reveals global physiology of ocean phytoplankton. Biogeosciences 6, 779-795. http://dx.doi.org/10.5194/bg-6-779-2009
  • Stramski, D., et al. (2008) Relationships between the surface concentration of particulate organic carbon and optical properties in the eastern South Pacific and eastern Atlantic Oceans. Biogeosciences, 5(1), 171–201. doi:10.5194/bg-5-171-2008
  • Morel, A., et al. (2007) Examining the consistency of products derived from various ocean color sensors in open ocean (Case 1) waters in the perspective of a multi-sensor approach. Remote Sensing of Environment, 111, 69-88, http://dx.doi.org/10.1016/j.rse.2007.03.012
  • Werdell, P. J., et al. (2007) Approach for the long-term spatial and temporal evaluation of ocean color satellite data products in a coastal environment. Proceedings of SPIE, 6680, pp 12, http://dx.doi.org/10.1117/12.732489
  • Bailey, S. W., and P. J. Werdell (2006) A multi-sensor approach for the on-orbit validation of ocean color satellite data products. Remote Sensing of Environment, 102, 12-23, http://dx.doi.org/10.1016/j.rse.2006.01.015
  • Balch, W. M., et al. (2005) Calcium carbonate measurements in the surface global ocean based on Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer data. Journal of Geophysical Research 110, C07001. http://dx.doi.org/10.1029/2004jc002560
  • Werdell, P. J. and S. W. Bailey (2005) An improved bio-optical data set for ocean color algorithm development and satellite data product validation. Remote Sensing of Environment 98, 122-140, http://dx.doi.org/10.1016/j.rse.2005.07.001.
  • Gordon, H. R., et al. (2001) Retrieval of coccolithophore calcite concentration from SeaWiFS imagery. Geophysical Research Letters 28(8), 1587-1590. http://dx.doi.org/10.1029/2000gl012025
  • Morel, A., and S. Maritorena (2001) Bio-optical properties of oceanic waters: A reappraisal. Journal of Geophysical Research: Oceans, 106(C4), 7163–7180. doi: 10.1029/2000jc000319
  • Frouin, R. and R. T. Pinker (1995) Estimating Photosynthetically Active Radiation (PAR) at the earth's surface from satellite observations. Remote Sensing of Environment, Volume 51, Issue 1, January 1995, Pages 98-107, ISSN 0034-4257. http://dx.doi.org/10.1016/0034-4257(94)00068-X

Datenzitat

NASA Goddard Space Flight Center, Ocean Biology Processing Group; (2014): MODIS Ocean Color Data, NASA OB.DAAC, Greenbelt, MD, USA. oceandata.sci.gsfc.nasa.gov/MODIS-Aqua/Mapped/Daily/4km/chlor_a/. Last accessed 2018/07/21. Maintained by NASA Ocean Biology Distributed Active Archive Center (OB.DAAC), Goddard Space Flight Center, Greenbelt MD.

Für MODIS-TERRA Daten bitte "MODIS-Aqua" durch "MODIS-Terra" ersetzen. Bie Verwendung Daten mit monatlicher Auflösung bitte "Daily" durch "Monthly" ersetzen.

In Acknowledgements sollte dann ICDC erwähnt werden:

MODIS Chlorophyll-a concentrations and additional ocean color standard mapped image data, originally obtained from https://oceandata.sci.gsfc.nasa.gov/ were provided with time axis and merged into one netCDF file per day / month by the Integrated Climate Data Center (ICDC, icdc.cen.uni-hamburg.de) University of Hamburg, Hamburg, Germany.

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