Glaziologie für Anfänger

EMI - Laseraltimeter

Die räumliche und zeitliche Verteilung der Eisdicke des Meereises ist eine der wichtigsten Größen zur Beschreibung der Wechselwirkungen zwischen Ozean und Atmosphäre in eisbedeckten Gebieten. Sie stellt deshalb auch einen wesentlichen Parameter zur Überprüfung der Gültigkeit von numerischen Meereismodellen dar. Lange Zeitserien von Eisdickenverteilungen in einem bestimmten Gebiet ermöglichen unter Umständen eine Beobachtung globaler Klimaveränderungen.

Mit Hilfe von Satellitendaten der Europäischen Fernerkundungs-satelliten ERS-1 und ERS-2 wird die Verteilung von Presseisrücken bestimmt, insbesondere aus Daten des Synthetischen Apertur Radars (SAR) und des Radar-Altimeters. Während sich Presseisrücken beim SAR vor allem in erhöhten Rückstreuintensitäten auswirken, führen verschiedene Oberflächenrauhigkeiten zu einer Veränderung der Form des Rückkehrsignals des Radar-Altimeters (CryoSat). Während Polarstern-Epeditionen wurden zur Kalibrierung und Gültigkeitskontrolle der Ergebnisse aus den Satellitenmessungen direkt Messungen der Verteilung von Eisdicken- und Presseisrücken durchgeführt.

Dabei wird für Eisdickenmessun-gen ein elektro-magnetisch-induktives (EMI) Verfahren angewendet, das sowohl direkt auf dem Eis als auch vom fahrenden Schiff aus eingesetzt werden kann. Die Verteilung von Presseisrücken wird großräumig von Hubschraubern aus mit Hilfe eines Laser-Altimeters bestimmt.

Prinzipskizze der Eisdickenmessungen vom Schiffsbug. Während das EMI-Gerät den Abstand des Messystems zur Eis/Wasser-Grenze misst, bestimmt das Laser-Altimeter die Höhe über der Eisoberfläche. Die Differenz aus beiden Messwerten ist die Eisdicke. Aus den Daten des Laser-Altimeters lässt sich wie bei Hubschraubermessungen die Höhe und Verteilung von Presseisrücken ableiten.