Die Polarregionen sind für das Verständnis des Klimawandels von entscheidender Bedeutung, da sie erhebliche Auswirkungen auf globale Wettermuster und den Meeresspiegel haben. Herkömmliche Methoden zur Messung der Meereisdicke stehen vor Herausforderungen wie hohen Kosten und begrenzter räumlicher Abdeckung.
Aufgrund dieser Herausforderungen ist eine eingehende Studie erforderlich, um effizientere und genauere Techniken zur Bestimmung der Meereisdicke zu entwickeln.
Forscher der School of Remote Sensing and Geomatics Engineering der Nanjing University of Information Science and Technology haben veröffentlicht eine neue Studie in Satellitennavigation Darin wird eine verfeinerte Methode vorgestellt, bei der Daten des Satelliten Fengyun-3E (FY-3E) zur Schätzung der Meereisdicke (SIT) mit einem Drei-Schichten-Modell verwendet werden, was einen deutlichen Fortschritt in der Erforschung des Polarklimas verspricht.
Die Studie vergleicht die Leistung eines neuartigen Dreischichtmodells mit dem herkömmlichen Zweischichtmodell zur Ermittlung des SIT. Anhand von Meereisdaten aus den Jahren 2022 und 2023 wies das Dreischichtmodell einen mittleren quadratischen Fehler (RMSE) von 0,149 Metern und einen Korrelationskoeffizienten (r) von 0,830 auf, was auf eine hohe Genauigkeit hinweist.
Im Gegensatz dazu zeigte das Zwei-Schichten-Modell, das bei dünnem Eis zwar effektiv war, bei dickerem Eis jedoch eine geringere Genauigkeit mit einem RMSE von 0,162 Metern und einem r-Wert von 0,789. Um die Genauigkeit zu maximieren, kombinierten die Forscher die beiden Modelle, was zu einem RMSE von 0,137 Metern und einem r-Wert von 0,852 führte.
Dieser kombinierte Ansatz verbessert die Genauigkeit der SIT-Daten erheblich und macht sie für Eisdicken bis zu 1,1 Metern anwendbar. Dies stellt einen wesentlichen Fortschritt in der Fernerkundung für die Polarforschung dar.
Dr. Qingyun Yan, einer der leitenden Forscher, erklärte: „Dieser innovative Ansatz nutzt die Stärken sowohl von Zweischicht- als auch von Dreischichtmodellen und bietet eine genauere und zuverlässigere Methode zur Überwachung der Meereisdicke. Er stellt einen entscheidenden Fortschritt in unserer Fähigkeit dar, Polarregionen zu untersuchen und zu verstehen.“
Die verbesserte Genauigkeit der Meereisdickenmessung hat tiefgreifende Auswirkungen auf die Klimaforschung, die Erschließung mariner Ressourcen und die Planung von Polarexpeditionen. Diese Methode bietet eine kostengünstige und umfassende Lösung für großflächige SIT-Überwachungen, hilft bei der Vorhersage von Klimaveränderungen und unterstützt nachhaltige Praktiken in Polarregionen.
Zukünftige Entwicklungen in der GNSS-R-Technologie können diese Modelle weiter verfeinern und zu noch präziseren Messungen führen.
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Yunjian Xie et al., Ermittlung der Meereisdicke mit FY-3E/GNOS-II-Daten, Satellitennavigation (2024). DOI: 10.1186/s43020-024-00138-5