Zeitvariable Schwerefeldbeobachtungen und GPS-Radio-okkultationsbeobachtungen werden für die Validation (und Initialisierung) von komplexen Erdsystemmodellen aufbereitet

Geodätische Satellitenverfahren liefern präzise Daten über den aktuellen Zustand des Erdsystems: Schwerefeldmessungen der GRACE-Mission erlauben die Bestimmung von Veränderungen des kontinental gespeicherten Wassers, des Massenbudgets von Eisschilden und Gletschern und der barotropen ozeanischen Dynamik. Gleichzeitig erlauben GPS Radio-Okkultationsmessungen an Bord von verschiedenen niedrigfliegenden Satelliten die Ableitung von Temperatur- und Wasserdampfverteilungen in der Atmosphäre.

Im Rahmen von GeoClim werden Schwerefeld- und Radio-Okkultationsbeobachtungen für die Validation und eine eventuelle Initialisierung von Erdsystemmodellen aufbereitet. Auf GRACE-Daten basierende Produkte umfassen monatlich gemittelte globale Verteilungen von Massenanomalien für Kontinente und Ozeane, Zeitreihen von Massenanomalien in den wichtigsten kontinentalen Wassereinzugsgebieten sowie ozeanische Transportvariationen über ausgewählten Profilen.  Aus den GPS Radio-Okkultationen werden zonal gemittelte monatliche Klimatologien von Temperatur und Wasserdampf für die Region der oberen Troposphäre / untere Stratosphäre (in 5 – 35 km Höhe) bereitgestellt. Ergänzend dazu werden Klimatologien von Tropopausenparametern (Höhe, Druck, Temperatur) und abgeleitete Größen wie Schwerewellenparameter und Brunt-Vaisäla-Frequenzen berechnet. 

In Übereinstimmung mit den drei Entwicklungsstufen von MiKlip werden vorläufige Versionen dieser Produkte im Rahmen der ersten Phase entwickelt und anhand der zu entwickelnden Evaluierungsmetriken zur Validation der initialen MiKlip-Modellsystems herangezogen. Die hierbei gewonnene Erfahrungen im Rahmen der zweiten Phase bei der Erstellung von qualitätskontrollierten finalen Produkten berücksichtigt, welche nachfolgend zur Evaluierung von Prozessstudien, wie beispielsweise der Integration des hydrologischen Modells MCRA, und des MiKlip-Modellsystems in den weiteren Entwicklungsstufen herangezogen werden.

Ziele

• Bereitstellung von Zeitreihen geophysikalischer Parameter aus Beobachtungen der Schwerefeldmission GRACE: monatliche Anomalien des ozeanischen Bodendrucks, Veränderungen in den kontinentalen Eismassen, Variationen des terrestrisch gespeicherten Wassers
• Bereitstellung von Zeitreihen meteorologischer Parameter aus GPS Radio-Okkultationsbeobachtungen: zonal gemittelte monatliche Klimatologien von Temperatur und Wasserdampf in der UTLS-Region, Klimatologien von Tropopausenparametern und weitere abgeleitete Größen
• Validation der einzelnen geplanten Entwicklungsstufen des MiKlip-Modellsystems sowie Evaluierung von Prozessstudien