Konsistente Zeitreihen von Ozeanmassenvariationen aus Messungen von LEO-Potentialfeldmissionen (CONTIM-2)

• Antragsteller: Dr. Sergey Danilov; Professor Dr.-Ing. Jürgen Kusche, seit 8/2020
• Fachliche Zuordnung: Geodäsie, Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformatik, Kartographie ; Physik, Chemie und Biologie des Meeres
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 273514821

Neben der globale Temperatur ist der Meeresspiegel eine maßgebliche Kenngröße für das Klima der Erde und seinen Wandel. Ein Anstieg des Meeresspiegels hat vielfältige Folgen für die Gesellschaft. Deshalb streben wir eine datengestützte Analyse der verschiedenen Ursachen von Meeresspiegelschwankungen an, um so eine wichtige Grundlage für Wissenschaft und politische Entscheidungen zu liefern. In diesem Projekt konzentrieren wir uns auf Änderungen der Ozeanmasse, die direkt proportional zum Ozeanbodendruck ist.Räumliche Variationen des Ozeanbodendrucks, die auf Zeitskalen von Monaten bis Jahrzehnten auftreten, können sowohl aus windinduzierter Variabilität wie auch aus baroklinen Prozessen resultieren, ihr Entstehen ist aber bis heute nicht vollständig verstanden. Viele Prozesse im tiefen Ozean lassen sich aber nur erklären wenn nicht nur die Meeresoberflächenhöhe (aus Radarsatellitenmessungen) und die thermisch bedingte oder aus Salinitätsänderungen resultierende Variabilität der oberen Ozeanschichten (z.B. mit Hilfe von ARGO-Messungen) erfasst werden, sondern auch der Bodendruck. So kann eine Erwärmung des tiefen Ozeans, die in vielen Studien für eine Verlangsamung der globalen Erwärmung verantwortlich gemacht wird, nur erklärt werden wenn alle diese Elemente betrachtet werden. Die GRACE-Satellitenmission hat wesentliche neue Erkenntnisse zu ozeanischen Massenvariationen beigetragen, wird aber nur noch wenige Daten liefern. Basierend auf Ergebnissen der vorangegangenen Förderperiode, soll in CONTIM-2 Expertise zur präzisen Bahnbestimmung von SWARM, CHAMP und sonstige Erdsatelliten, zur Modellierung des zeitvariablen Schwerefeldes und zur gemeinsamen Inversion verschiedenartiger Daten, sowie zur physikalischen Modellierung der Ozeane kombiniert werden, um eine konsistente Zeitreihe von Ozeanmassenvariationen über den GRACE-Zeitraum hinaus zu erzeugen und einen Anschluss an die GRACE-FO Mission zu gewährleisten. Dabei wird die präzise Bahnbestimmung für niedrigfliegende Satelliten, insbesondere SWARM, mit Hilfe von GPS-Empfängern unter schwierigen ionosphärischen Bedingungen eine Rolle spielen. Damit wollen wir einen wichtigen Beitrag zum Verständnis von Ozeanvariabilität, Meeresspiegel und Erwärmung der Meere schaffen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1788: Study of Earth system dynamics with a constellation of potential field missions
• Mitverantwortlich: Dr. Jens Schröter
• Ehemaliger Antragsteller: Dr.-Ing. Roelof Rietbroek, bis 7/2020