Wissenschaftliche Aktivitäten
- Trajektorien von 10 Oberflächendriftern im tropischen Pazifik ausgesetzt am 06.03.2010 (Abb.1 links)
- und weitere 10 Drifter ausgesetzt in der Grönlandsee Ende Juni 2010 (Abb.1 rechts). Die Färbung entspricht dem Salzgehalt.
CAL VAL Aktivitäten 2010: Im Rahmen des CAL/VAL Programms wurden Anfang März 2010 insgesamt 10 Oberflächendrifter im westlichen tropischen Pazifik, Ende Juni 2010 weitere 10 in der Grönland-Island See ausgesetzt, die mit einem Salzgehaltssensor ausgerüstet sind. Der Sensor ist unter der Oberflächenboje, in etwa 50 cm Tiefe angebracht. Während die obersten Messungen der Argofloats in 5 bis 10 m Tiefe vorliegen, werden die Salzgehaltsdaten aus dieser geringen Tiefe die Kenntnisse über Salzgehaltsvariabilitäten an der Oberfläche vertiefen und mit Hilfe von weiteren in anderen Meeresgebieten ausgesetzten bzw. auszusetzenden Oberflächendriftern helfen, die vom SMOS Satelliten abgeleiteten Oberflächensalzgehalten zu validieren. Die Eindringtiefe des L-Band Strahlungssignals beträgt nur 1 cm, so dass die Messungen der Oberflächendrifter gute Vergleichsdaten liefern.
Für einzelne Trajektorien im westlichen tropischen Pazifik siehe hier.
Für einzelne Trajektorien in der Grönland-Island See siehe hier.
- Abb. 2: Animation des Salzgehaltsjahreszyklus im Atlantik
Die Animation in Abbildung 2 zeigt Salzgehaltsveränderungen des Atlantiks innerhalb eines Jahres. Die Daten entstammen einem ozeanographischen Modell des Atlantiks und wurden für die SMOS-Mission hinsichtlich der Fragestellung untersucht, welche Strukturen aufgrund der niedrigen Auflösung (vergleichbar zur räumlichen Auflösung der SMOS-Pixel) sichtbar sein werden.
Im Rahmen des Projektbüros werden wissenschaftliche Studien für die Kalibrierung und Validierung der SMOS Daten unternommen. Einer der Hauptdatenlieferanten der in situ Messungen, welche für das ozeanographische Kal/Val–Programm (s.o.) notwendig sind, wird durch das globale Netzwerk der (momentan 3000) Argo–Floats gebildet. Die Abweichung der Argomessungen von Klimatologien, die basierend auf den bisherigen globalen Salzgehaltsmessungen den zeitlichen Zustand des Weltmeeres wieder geben, liefert die Begründung der Notwendigkeit neuer Messdaten und somit der Durchführung der SMOS-Mission. Liegen die Abweichungen innerhalb der Präzision der SMOS Messungen, so würde SMOS Daten liefern, die von keinen relevanten Abweichungen gegenüber den Klimatologien gekennzeichnet sind. Daher sollten die Abweichungen zum großen Teil über der anvisierten Genauigkeit von 0,1 psu liegen damit SMOS neuwertige Informationen erzeugen kann.
- Abb. 3: RMS Abweichungen der Argodaten von Klimatologie.
Abbildung 4 zeigt die RMS Abweichungen der Argo–Floats des Jahres 2005 von einer monatlichen Oberflächensalzgehaltsklimatologie. Die Abweichung beträgt in vielen Teilen der Ozeane 0.2 bis 0.4 psu und noch höhere Abweichungen sind für Gebiete erkennbar, die durch Flussausströmungen dominiert sind. Starke Abweichungen sind auch entlang des Golfstromes und innerhalb des "Warm Pools" im Westäquatorialen Pazifik zu erkennen, vorwiegend beeinflusst durch starke Niederschläge. Die geographische Verteilung der Argomessungen ist von enormer Wichtigkeit, da durch sie festgelegt wird, welche Gebiete zum Kal/Val Programm geeignet sind und ob es Gebiete gibt, die nicht repräsentativ sind und für die SMOS-Messungen mangels geeigneter Kalibrierungsdaten keine zuverlässigen Ergebnisse bringen würden.
- Abb. 4: Anzahl der Argofloats pro 2°x 2° Box über das Jahr 2005.
Abbildung 3 zeigt die geographische Aufteilung der Argomessungen in 2° x 2° über das gesamte Jahr 2005. Die meisten Gebiete werden durch 10 bis 20 Floats pro Jahr vermessen. Ein Mangel an Daten herrscht vorwiegend im Südozean. Dieser lässt sich aber durch die Nordmeere charakterisieren, da dort ähnliche Temperatur –und Salzgehaltsschwankungen vorliegen. Weitere wichtige Fragestellungen beziehen sich auf die Representativität der Argomessung (eine Punktmessung im Ozean) im Vergleich zum SMOS Flächenmittel und welche Skalierungen von einer zur anderen Messung vorgenommen werden müssen.
Das Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) fördert im nationalen Programm neben dem SMOS-Projektbüro in Hamburg und den SMOS Kalibrierung/Validierungs- (CAL/VAL) Aktivitäten über dem Ozean auch zwei Forschungsprojekte zu CAL/VAL Aktivities der Bodenfeuchte:
- SMOSHYD LMU München: weitere Informationen zum Projekt finden Sie auf der Projektseite und im Vortrag des SMOS-Workshops 2008 (pdf)
- SMOS Cal/Val Aktivitäten des Forschungszentrum Jülich und Vortrags- (pdf) des Workshops 2008