Glaziologie für Anfänger


Satellitenbeobachtung

Klima- und Wettermodelle benötigen eine möglichst genaue Kenntnis über den Zustand des globalen Klimasystems.


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Die Größe und Unzugänglichkeit der Polarregionen erfordern den Einsatz modernster Technologien. Die flächendeckende Beobachtung polarer Ozeane und Eisschilde ist nur mit Methoden der Satellitenfernerkundung möglich. Satelliten auf polarumlaufenden Bahnen ermöglichen die Untersuchung der Kryosphäre mit einer Vielzahl von Instrumenten in hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung. Eine Reihe von Satelliten wurden und werden schwerpunktmäßig zur Erforschung der Polargebiete entwickelt und eingesetzt.Im März 2002 beobachtet der europäische Satellit Envisat durch die Wolkendecke das Abbrechen von Eisbergen an der Antark- tischen Halbinsel (Bild: ESA)


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Der von der Schneedecke zum Sensor reflektierte Anteil von Radarwellen enthält Informationen über die Eigenschaften des Schnees.Der kanadische Satellit Radarsat kartierte die Antarktis zum ersten Mal innerhalb nur weniger Tage.
Radarbild der Antarktis (Radarsat Antarctic Mapping Mission, 26 September - 14 October 1997, Quelle: CSA)


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Optische Sensoren empfangen das Sonnenlicht, das von der Schnee-oberfläche reflektiert wird. Um ein wolkenfreies Bild der Antarktis zu erhalten, müssen Aufnahmen über mehrere Jahre gesammelt werden.
Optisches Satellitenbild der Antarktis, aufgenommen zwischen 1980 und 1994 (NOAA-AVHRR, Advanced Very High Resolution Radiometer). Quelle: NASA


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Fließgeschwindigkeit des Eises:
Eine neue Technik mit Anwendung in der Glaziologie ist die SAR Interferometrie.
Fließgeschwindigkeit des Eises abgeleitet aus der ERS-1/2 SAR-Interferometrie


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Dabei werden zwei Radarbilder zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufgenommen und anschließend überlagert. Als Ergebnis erhält man die Fließgeschwindigkeit des Gletschers.


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Satellitenaltimetrie
Sie ermöglicht die Messung des Abstandes zwischen Satellit und Erdoberfläche. Auf diese Weise werden von großen Teilen der polaren Eisschilde digitale Geländemodelle erstellt.


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Die Höhenmessung mit Laser-Altimetern ist sehr genau, jedoch der Einsatz bei Wolkenbedeckung nicht möglich. Die räumliche Auflösung der bisher verwendeten Radar-Altimeter ist relativ grob. Ein verbessertes Instrument am CRYOSAT Satelliten der ESA (geplanter Start 2004) wird auch in den gebirgigen Randgebieten der Antarktis sehr genaue Höhendaten ermöglichen.
Bild: 3-dimensionale Ansicht der Antarktis, überlagert mit dem Radarbild der 'Antarctic Mapping Mission 1997'


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Abbruch riesiger Eisberge
Große Teile der antarktischen Küste sind von Schelfeisen begrenzt. Von Zeit zu Zeit brechen riesige Tafeleisberge ab. Auf das Kalben des Eisbergs folgt wiederum eine mehrjährige Vorstoßphase des Schelfeises. Dieser zyklische Prozess hat großen Einfluss auf die Massenbilanz der Antarktis und die Hydrologie der angrenzenden Ozeane.
Ein Satellitenbild von dem 28.10.1998 zeigt den Abbruch eines Eisberges (A-38) von dem Filchner Ronne Shelfeis.