5. Eis in der Arktis
Die farbliche Bearbeitung des Bilds stellt die Eisspalten in blau und die verdichteten Eisflächen in weiß dar.
Quelle: NASA
Zeitreihen - Die Ausdehnung des arktischen Meereises (2/3)
Ein Blick über die Arktis
Satellitenbilder geben uns ein mächtiges Werkzeug, die geographische Ausdehnung des arktischen Meereises zu entdecken. Die ständige Erfassung der Gebiete, die Satelliten ermöglichen, erlaubt die Erforschung der Meereisveränderungen über die Jahreszeiten und von Jahr zu Jahr.
Wir haben bereits die verschiedenen Arten der Satellitendaten betrachtet. Für nähere Informationen gehen Sie zu Ergänzung 3.
Passive Mikrowellen-Sensoren ermöglichen eine tägliche Überwachung der Arktis. Wir gewinnen einen Blick über detailgenaue Veränderungen von Tag zu Tag.
Andere Sensoren, die im sichtbarem Bereich arbeiten, sind zwar durch Wolken eingeschränkt, liefern aber eine bessere räumliche Auflösung. Die genaueren Details solcher Bilder lassen uns noch besser verstehen, wie sich brechendes Eis verhält.
Das Video auf der rechten Seite zeigt das arktische Meereis vom 1. Januar 2007 bis zu seiner Minimum-Ausdehnung am 14. September 2007, gemessen mit dem passiven Mikrowellen-Sensor AMSR-E des NASA-Satelliten Aqua. Die Farben basieren auf Strahlungstemperaturen, durch die wiederum auf die Temperaturen des Eises zurückgeschlossen werden kann. Niedrige Strahlungstemperaturen, durch helles Weiß dargestellt, zeigen das stark verdichtete Meereis. Hohe Strahlungs- temperaturen (in blau) weisen auf zerklüftete und brüchige Bereiche der Meereisbedeckung hin.
Die geometrische Auflösung des Bilds ist 6,25 km. Die Meereisgrenzen sind durch eine 15%ige Eiskonzentration definiert, die ebenfalls vom AMSR-E ermittelt wurde. Diese Randbereiche wurden mit einer geometrischen Auflösung von 12,5 km erstellt.
Dreißig Jahre Zeitreihen
Dreißig Jahre bildlicher Darstellung durch passive Mikrowellen ermöglichen uns bereits die SSM/I-Reihen der Sensoren. Auch wenn ihre Auflösung mit 25km nicht so gut ist wie die von AMSR-E, haben wir dennoch eine enorm lange Zeitreihe täglich aktualisierter Bilder, um die Veränderungen des arktischen Meereises im Blick behalten zu können.
Die Graphik auf der vorherigen Seite, in der die Gesamtausdehnung der Eisbedeckung jeden Jahres gezeigt ist, stellt sowohl die Schwankungen von Jahr zu Jahr dar wie auch den Trend. Aber selbst wenn die Gesamtbedeckung gleich bleibt, bedeutet dies nicht, dass auch die gleichen Gebiete gleich bedeckt blieben. Es könnte sich in manchen Gebieten Eis vermehren, während es sich woanders verringert. So hängt beispielsweise die Eisschicht von der Wassertemperatur ab, welche nicht nur durch das absorbierte Sonnenlicht bestimmt wird. Lokalen Veränderungen des Windes oder der Meeresströmung können die Menge des entstandenen Eises in einem bestimmten Gebiet beeinflussen: Wachstum in einem Bereich könnte durch Schmelzen in einem anderen ausgeglichen werden.
Wissenschaftler, die die arktische Eisfläche erforschen, nutzen deshalb Computermodelle, die diesen Effekt berücksichtigen. Satellitenbilder können mit den Ergebnissen der Modelle verglichen werden, um diese stetig zu verbessern, sodass die Möglichkeiten einer Vorhersage von Meereis verbessert werden.
Selbst wenn die gesamte Eisfläche abnimmt, können einzelne Regionen mehr Eis aufweisen als für sie üblich ist. Satellitenbilder geben uns einen Überblick.
Sommerschmelze
Bildpaare der MODIS-Sensoren zeigen, wie viel Meereis in nur einem Monat schmelzen kann. Die Beispiele zeigen zwei Gebiete der Arktis, die Bering-See und die Ostsibirische See. Der MODIS-Sensor hat eine geometrische Auflösung von 500 m, um das Meereis zu kartieren.
Quelle: NASA
Quelle: NASA
Aufnahmen im sichtbaren Bereich haben eine bessere räumliche Auflösung, benötigen aber wolkenfreie Bedingungen.
Quelle: NASA
Meereis hat ein höheres Rückstreuvermögen als das umgebende Meerwasser, was weshalb es mit Sensoren für den sichtbaren Spektralbereich leicht zu erkennen ist. Ihre bessere geometrische Auflösung bedeutet, dass auch kleine Lücken im Eis entdeckt werden können.
Auf der nächsten Seite werden wir Veränderungen des Meereises von Jahr zu Jahr betrachten.
