Eine neue interaktive Antarktiskarte verspricht, die Reiseplanung zu unterstützen und die Klimaforschung in der Meereiszone zu verbessern, indem Daten aus dem Südlichen Ozean aus den letzten vier Jahrzehnten zusammengeführt werden.
„Nilas“ wurde von den Meereiswissenschaftlern Dr. Petra Heil, Sean Chua und Anton Steketee der Australian Antarctic Division entwickelt und präsentiert nahezu Echtzeit- und historische Daten über Meereis, Chlorophyll (ein Stellvertreter für die Phytoplanktonproduktion) und Meeresoberflächentemperatur um die Antarktis.
Dr. Heil sagte, die historischen Eis- und Ozeandaten und die Möglichkeit, vergangene oder geplante Schiffsbahnen oder Tier- oder Instrumentenspuren über die Daten zu legen, machten es zu einem leistungsstarken Planungs-, Analyse- und Forschungswerkzeug.
Das Tool enthält Meereisdaten aus dem Jahr 1980, Chlorophylldaten aus dem Jahr 1998 und die Meeresoberflächentemperatur aus dem Jahr 1981.
„Wir haben dieses Tool verwendet, um eine meereswissenschaftliche Reise zu planen, und verwenden es derzeit, um Einsatzorte für autonome Instrumente zu lokalisieren, um Eiskantenprozesse wie welleninduzierten Eisbruch zu untersuchen“, sagte Dr. Heil.
„Das Tool ermöglicht es uns, auf die Meereiskonzentration und -ausdehnung der letzten Jahre zurückzublicken, um ein Verständnis für die wahrscheinlichen Meereisbedingungen im Monat unserer Reise zu bekommen. Wir können dann den am besten geeigneten Ort für die Entnahme von Proben identifizieren und Instrumente einsetzen.
„Das Tool ermöglicht es uns auch, die Eisbedingungen an Orten zu untersuchen, an denen wir möglicherweise nur begrenzte oder keine Erfahrung mit der Navigation im Eisgebiet haben, und Entscheidungen über die beste Jahreszeit für einen Besuch zu treffen, um unser Ziel zu erreichen.“
Herr Chua sagte, die Möglichkeit, verschiedene Eis- und Ozeanvariablen gleichzeitig zu betrachten, könnte neue Forschungsideen anregen oder es Wissenschaftlern ermöglichen, Verbindungen zwischen verschiedenen Komponenten des Erdsystems zu untersuchen.
„Wenn Sie ein Atmosphärenforscher sind, der Luft aus einem Schiff entnimmt, und Sie sehen ein Signal, das keinen Sinn ergibt, könnten Sie auf die Eis- oder Chlorophyllbedingungen zum Zeitpunkt und Ort Ihres Signals zurückblicken und nach Korrelationen suchen“, er genannt.
„Phytoplankton hat möglicherweise Sulfat-Aerosole in die Luft freigesetzt, die beispielsweise die atmosphärischen Eigenschaften beeinflusst haben. Das Vorhandensein all dieser Daten in einer Schnittstelle ermöglicht also Verbindungen zwischen wissenschaftlichen Disziplinen.“
Zum Aufbau der Kartierungsplattform verwendete das Team vorhandene Datensätze, die aus Satellitenbeobachtungen generiert wurden. Die Datensätze stammen aus einer Reihe von Quellen, darunter das National Snow and Ice Data Center, die Universität Bremen, das Met Office und die Ocean Color Climate Change Initiative.
Die Datensätze umfassen die tägliche und monatliche Meereiskonzentration (Menge der Meereisbedeckung), Meereisfreibord (Höhe über der Meeresoberfläche), Chlorophyllkonzentration und Meeresoberflächentemperatur. Sie enthalten auch intern abgeleitete Parameter.
„In Absprache mit Antarktis-Wissenschaftlern haben wir Quelldaten und Produkte ausgewählt, die für die Betrachtung der langfristigen Klimaaufzeichnungen am nützlichsten wären“, sagte Herr Steketee.
„Wir haben diese Daten standardisiert, einige Funktionen hinzugefügt und sie auf einer Plattform präsentiert, für deren Verwendung kein technisches Fachwissen erforderlich ist.
„Dieses Tool erfordert keine Software oder Downloads, um ausgeführt zu werden, es kann so konfiguriert werden, dass es ohne Internetverbindung ausgeführt wird, und es zeigt mehrere Variablen in verschiedenen Zeitskalen an.“
Dr. Heil sagte, dass die Verfügbarkeit verschiedener Meereisvariablen innerhalb einer Anwendung auch wichtig sei, um die Meereisbedingungen herauszuarbeiten. Beispielsweise könnte ein Interessengebiet eine Meereiskonzentration von 100 % aufweisen. Jedoch könnte die Einbeziehung der Meereis-Freibordvariable (Höhe des Meereises über dem Wasserspiegel) Bereiche mit dickerem oder dünnerem Eis darin identifizieren.
„Ein interessantes Gebiet kann zu 100 % mit Eis bedeckt sein, und nur die Freiborddaten zeigen, ob es frisch zugefroren und sehr dünn ist, oder ob es sich um dickes, mehrjähriges Eis handelt, in das man sich nicht hineinwagen möchte.“ Sie sagte.
Das Entwicklungsteam sagte, dass die Kartierungsplattform auch von Studenten verwendet werden könnte, um die Klimavariabilität zu konzeptualisieren oder Klimamodellierern ein zugängliches, visuelles Mittel zum Vergleich von Modellergebnissen mit tatsächlichen Beobachtungen bereitzustellen.
„Es gibt viele Möglichkeiten, das Meereis in der Antarktis zu betrachten, aber unser Tool bringt eine Vielzahl von Beobachtungen zusammen, um die Eigenschaften und Prozesse des Erdsystems zu untersuchen, die für die australische Antarktisabteilung und die australische Wissenschaftsgemeinschaft des südlichen Ozeans relevant sind“, sagte Herr Chua genannt.
„Während Menschen viele dieser Variablen isoliert betrachten können, liegt die Stärke unseres Mapping-Tools in der Kombination von Variablen und der Fähigkeit, sie innerhalb einer zugänglichen Oberfläche zu überlagern.“
Das Tool ist erhältlich unter nilas.org. Das Australian Antarctic Data Center beherbergt die Software Und Daten im australischen Antarktis-Datenzentrum.
Mehr Informationen:
Fernerkundungsdatensätze mit Bezug zum Südpolarmeer, die von der Nilas Southern Ocean Mapping Platform verwendet werden., Australisches Antarktis-Datenzentrum (2023). DOI: 10.26179/9fcq-s321
Bereitgestellt vom australischen Antarktisprogramm