Christian Haas,
Alfred-Wegener-Institut, Bremerhaven
Die Meereis-Dickenbestimmung durch CryoSat ist von einer genauen Kenntnis der Schnee- und Eiseigenschaften (insbesondere der Dichte), sowie von der Eismorphologie und der Schollengrößenverteilung abhängig. Um die Zusammenhänge der Eisdickenmessungen von diesen Parametern zu untersuchen sowie die Eisdickenmessungen selber zu validieren, sollen mehrere gezielte Validierungskampagnen, sowohl im Weddellmeer als auch nördlich von Grönland durchgeführt werden.
Am Alfred-Wegener-Institut (AWI) stehen dazu zahlreiche Messverfahren und –geräte zur Verfügung. Neben Methoden zur in-situ-Bestimmung von Eis- und Schneeeigenschaften (Eiskernuntersuchungen) sind dies insbesondere hubschrauber- und flugzeuggestützte Messverfahren. Zur Validierung der Eisdickenmessungen auf Skalen einiger 100 km kommt insbesondere eine hubschraubergestützte elektromagnetische (EM) Eisdickensonde zum Einsatz (EM-Bird). Diese ist in der Lage, hochgenaue (± 0.1 m) und hochauflösende (3-4 m) Eisdickenmessungen durchzuführen, die Eisoberflächenmorphologie und Freibordverteilung mit einem Laseraltimeter zu vermessen, sowie Schollengrößenverteilungen zu bestimmen. Mit einem Laser-Scanner sowie dem Airborne Synthetic-Aperture Interferometric Radar Altimeter System (ASIRAS) können von Bord der AWI-Polarflugzeuge die zweidimensionale Eistopographie sowie das Meereis-Freibord bestimmt werden. Kombination dieser beiden Sensoren erlaubt es, das Eindringverhalten der CryoSat-Radarsignale in den Schnee zu untersuchen sowie die Freibordmessungen zu validieren. Durch die Kombination der Flugzeug- und Hubschraubermessungen kann insbesondere die Genauigkeit der Umrechnung von Freibord- in Eisdickendaten untersucht werden.
Im Rahmen des ersten CryoSat-Valdierungs-Experimentes CryoVex 2003 wurden im April 2003 in der Framstraße bereits erste zeit- und ortsgleiche Flüge der hubschrauber- und flugzeuggestützten Sensoren durchgeführt. Dabei wurden wertvolle Erkenntnisse zum Vergleich von Messungen mit unterschiedlicher räumlicher Auflösung sowie zur Koordination mehrerer Luftfahrzeuge gewonnen. Diese Erfahrungen werden die zukünftige Koordination der luftgestützten Messungen mit CryoSat-Überflügen wesentlich verbessern. Während CryoVex 2003 standen außerdem zahlreiche Radarsat und Envisat SAR Daten zur Verfügung, die zur Extrapolation der luftgestützten Messungen in größere Gebiete und zur Unterscheidung verschiedener Eisregime dienen sollen. Dazu müssen aus dem Vergleich von SAR- und in-situ-Messungen neue Algorithmen zur Ableitung von Meereiseigenschaften aus SAR-Daten entwickelt werden.