INTERGEO Agenda - deutsch

Hauptanwendungen der Satellitengravimetrie-Missionen GRACE und GRACE-FO sind Untersuchungen zu Massenumverteilungen von Wasser und Eis auf der Erdoberfläche, häufig mit unmittelbarem Bezug zur Klimaforschung. Häufig dienen dabei globale gegitterte Datensätze globaler Massenverteilungsanomalien als Grundlage. Solche Level-3-Datenprodukte werden von einzelnen Institutionen entweder direkt aus den Level-1-Beobachtungen der Satellitengravimetriemissionen oder aus Level-2 Schwerefeldlösungen abgeleitet.

Verschiedene Level-3-Produkte basieren auf unterschiedlichen Methoden und unterscheiden sich dadurch in ihren Ergebnissen. In diesem Beitrag werden die Mascon-Datenprodukte des Jet Propulsion Laboratory (JPL), des Goddard Space Flight Center (GSFC), und des Center for Space Research (CSR), welche auf der Auswertung von Level-1-Daten basieren, sowie ein auf Level-2-Daten basierendes Datenprodukt der Technischen Universität Dresden (TUD) qualitativ und quantitativ untersucht und verglichen. Hierbei werden verschiedene Bestandteile zeitlicher Änderungen, wie mittlere lineare Änderung, saisonale Signale sowie nicht-lineare und nicht-saisonale Komponenten betrachtet. Darüber hinaus werden die integrierten Massenänderungen ausgewählter Gebiete analysiert und verglichen. Dazu gehören der Antarktische und Grönländische Eisschild, sowie an die Eisschilde angrenzende Ozeangebiete.

Die Ergebnisse zeigen, dass die vier Produkte hinsichtlich der zeitlich mittleren Massenänderungsrate weitgehend übereinstimmen. Große Abweichungen zwischen den Produkten treten vor allem an den Eisschilden auf und verteilen sich auf unter 3 % der Erdoberfläche. Aus dem Vergleich des jährlichen Signals ergibt sich, dass sich das TUD-Produkt in bestimmten lokal begrenzten Küstenregionen von den anderen Produkten unterscheidet. Weiter werden räumlich kohärente Phasenunterschiede des saisonalen Anteils von Ozeanmassenänderungen festgestellt, die sich auf unterschiedliche Berücksichtigungen des atmosphäreischen Hintergrundmodells zurückführen lassen. In allen Produkten werden kleinskalige Unterschiede, die aus einer unterschiedlichen Definition der Gittergröße resultieren, festgestellt. Die Ergebnisse der integrierten Massenänderung über dem Antarktischen und Grönländischen Eisschild zeigen, dass alle Produkte den Massenverlust der Eisschilde beschreiben und der lineare Trend maximal um 20 Gt variiert.

Bei Betrachtung der an die Eisschilde angrenzenden Ozeangebiete zeigen sich dagegen deutliche Unterschiede. Hier weisen die verschiedenen Produkte ein teilweise widersprüchliches Trendverhalten auf. Dies ist mit unterschiedlichen Strategien zur Vermeidung von Leck-Effekten zu erklären und weist auf weiteren Forschungsbedarf zum Methodenvergleich und zur Methodenentwicklung hin.