Verbesserte Kenntnisse über das Meereis

Das Meereis ist enorm wichtig für den Energie- und Wasserhaushalt der Erde. Es wird zunehmend nachweisbar, dass der Klimawandel die Bildung von Meereis beeinflusst und weltweit zu gravierenden Veränderungen der Meereshöhe führen kann. Deshalb müssen wir unser Wissen über das Meereis unbedingt verbessern, um diese zukünftige Entwicklung präzise prognostizieren zu können.

Genau diesem Ziel diente das IOMASA-Projekt, an dem mehrere führende europäische Wissenschaftseinrichtungen und meteorologische Institute beteiligt waren. Im Rahmen des IOMASA-Projekts beschäftigte man sich an der Technischen Universität von Dänemark (DTU) mit dem Problem der Emissionsfähigkeit von Meereis. Spezialisierte Instrumente wie das AMSU (Advanced Microwave Sounding Unit, fortgeschrittenes Gerät zur Mikrowellensondierung) wurden für die Ermittlung der Werte einer Emissionsfähigkeit über bekannten Eisgebieten eingesetzt.

Damit modifizierten die Atmosphärenwissenschaftler der DTU ein neues Schneedeckenmodell (MEMLS – Microwave Emission Model for Layered Snow-packs, Mikrowellenemissionsmodell für geschichtete Schneedecken) bezüglich des Meereises. Da Meereis im Gegensatz zum Schnee Salzlösung enthält, musste besonders bei jungem Meereis auf die verstärkte Permittivität bei dieser Salzlösung geachtet werden. Zu diesem Zweck nutzte man Polder – Van Santen-Mischungsformeln.

Damit der Frequenzbereich von MEMLS gültig sein konnte, musste der Streuungskoeffizient des Meereises auf Grundlage der Streuungstheorie berechnet werden. Die Wissenschaftler der DTU fanden heraus, dass die Born-Näherung, die einem Energiegesetz folgt, am besten geeignet ist. Da zudem mit steigender Frequenz die Genauigkeit zunimmt, kann der obere Mikrowellenbereich genutzt werden.

Die DTU sucht nach Möglichkeiten zum Aufbau auf der anfänglichen Modellentwicklung, die im Rahmen des IOMASA-Projekts stattfand. Auf diese Weise soll eine genaue Schätzung der Meereisdecke mittels durch Erdbeobachtungssatelliten gesammelter Fernerkundungsdaten möglich werden.