The Fennoscandian land uplift: A test and application area for GRACE
Final Report Abstract
In diesem Projekt wurde die nacheiszeitliche Landhebung in Fennoskandien mit Hilfe der Absolutgravimetrie großräumig bestimmt. Die unabhängige gleichzeitige terrestrische Vermessung der Landhebung unterstützt die Gravitationsfeldmission GRACE: Sie erlaubt die Zuverlässigkeit und Qualität der Satellitenergebnisse zu überprüfen und ergänzt die Satellitendaten. Von 2003 bis 2008 führte das Institut für Erdmessung (IfE) jährlich Absolutschweremessungen mit dem Absolutgravimeter FG5-220 im Nordischen Absolutschwerenetz durch. Die Untersuchungen zeigen, dass die Landhebung absolutgravimetrisch signifikant mit hoher Genauigkeit bestimmt wurde – ein exzellentes Ergebnis. Vergleiche zwischen der terrestrischen Vermessung und der satellitengestützen Vermessung durch GRACE zeigen sehr gute Übereinstimmungen im Landhebungszentrum. Ein Schwerpunkt des Projektes war u.a. die komplexe Modellierung der Schwerewirkung aufgrund von atmosphärischen Änderungen, indem global verteilte 3D- und 2D-Wetterdaten verwendet wurden. Mit dem verbesserten Modell konnte eine höhere Genauigkeit bei der Reduktion der rohen Absolutschweremessungen erreicht werden. Zur Beschreibung des Landhebungsprozesses wurde der Verhältnisfaktor zwischen der zeitlichen Schwereänderung und der zeitlichen Höhenänderung berechnet. Aus den IfE-Schwereänderungen und den entsprechenden GPS-Höhenänderungen wurde ein Faktor von etwa -1.7 nm/s² pro mm empirisch abgeleitet, der aus einer relativ kurzen absolutgravimetrischen Messzeitreihen von 4 bis 5 Jahren bestimmt werden konnte. Dieser Faktor kann zukünftig verwendet werden, um Schwereänderungen aufgrund der Landhebung aus GPS-Höhenänderungen zu erhalten. Die Projektarbeit zeigt, dass mit dem Absolutgravimeter FG5 Messgenauigkeiten erzielt werden können, die es ermöglichen, geodynamische Phänomene wie die Fennoskandische Landhebung über einen Zeitraum von nur 5 Jahren signifikant zu beobachten und die Satellitenmessungen zu unterstützen. Die Absolutgravimetrie kann in Zukunft sehr gut für weitere geophysikalische Fragestellungen eingesetzt werden. Nachdem dieses Projekt 2003 initiiert wurde, waren die skandinavischen Partnerinstitutionen motiviert, eigene Absolutgravimeter zu beschaffen. Mittlerweile verfügen die Länder Finnland, Schweden und Norwegen jeweils über ein FG5-Instrument sowie Dänemark über ein A10- Gravimeter. Für das Observatorium in Onsala wurde im Jahr 2009 ein Supraleitgravimeter beschafft. Die Initiative der Partner bestätigt die Wichtigkeit und Notwendigkeit der Vermessung Fennoskandiens. Dieses Projekt ist ein hervorragendes Beispiel für erfolgreiche internationale Kooperation, das zugleich den Anstoß für langjährige Folgeaktivitäten liefert und somit langfristig zum besseren Verständnis des Systems Erde beiträgt.
Publications
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(See online at https://doi.org/10.1016/j.tecto.2009.01.012)
