MULTISCOSS: Mehrfrequenz - Scatterometer Beobachtungen von Meereis und Schnee

• Antragsteller: Professor Dr. Dirk Notz; Professor Dr. Detlef Stammer
• Fachliche Zuordnung: Physik, Chemie und Biologie des Meeres
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 552130904

In diesem Projekt werden wir ein neuartiges aktives Mehrfrequenz- und Multipolarisations-Scatterometer einsetzen, um unser Potential zur detaillierten Fernerkundung von Meereis und Schnee deutlich zu verbessern. Entsprechende Messungen sind insbesondere von zentraler Bedeutung, um die Entwicklung von Meereis und Schnee in den Polarregionen auf der Prozessebene besser zu verstehen, um die entsprechenden numerischen Modelle zu verbessern und um das Potenzial künftiger Satellitenmissionen mit Multifrequenz-Scatterometern einzuschätzen. Aktive Scatterometer auf Satelliten sind ein wichtiges Instrument zur Fernerkundung von Meereis. Sie senden elektromagnetische Impulse aus und messen die Amplitude der zurückgestreuten Energie. Scatterometer werden seit langem eingesetzt, um altes, mehrjähriges Meereis mit seiner hohen Rauhigkeit und seinem geringen Gehalt an flüssiger Salzsole von jungem, erstjährigem Meereis mit seiner geringen Rauhigkeit und seinem hohen Gehalt an flüssiger Salzsole zu unterscheiden. Das volle Potenzial von Scatterometern zur Fernerkundung von Meereis- und Schneeeigenschaften ist jedoch bisher nicht ausgeschöpft worden, da vorhandene Instrumente meistens nur auf einer einzigen Frequenz messen können. In jüngerer Zeit wurden Scatterometer, die mit zwei oder drei verschiedenen Frequenzen messen, in Kombination eingesetzt. Die dabei gewonnenen Messdaten haben deutlich das entsprechende Potential von Mehrfrequenzmessungen aufgezeigt. Ziel des hier beantragten Projektes ist es, das volle Potential der Scatterometrie für die Meereis-Fernerkundung zu erforschen, indem das neuartige "Multi3Scat"-Scatterometer der Universität Hamburg eingesetzt wird, um die Rückstreueigenschaften von Meereis bei allen vier Polarisationen über fünf Radarfrequenzen vom L-Band bis zum Ku-Band bei verschiedenen Einfallswinkeln zusammen mit simultanen IR- und VIS-Messungen zu messen und diese Messungen zu nutzen, um die Eigenschaften des Meereises zu untersuchen und besser zu verstehen. Unser Ziel ist es, aus diesen Scatterometermessungen detailliertere Erkenntnisse über die Eigenschaften von Meereis und evtl. Schnee zu gewinnen als je zuvor, indem wir Messungen bei niedrigeren Frequenzen mit ihrer räumlich größeren Abdeckung und ihrer relativ tiefen Eindringtiefe in die Meereisdecke und Messungen bei höheren Frequenzen mit ihrer höher aufgelösten Abdeckung, die vor allem Informationen über die Oberflächenschicht liefert, kombinieren. Die Messungen und die neuen Erkenntnisse werden zusammen mit in-situ Messungen zur Entwicklung neuer Meereis-Fernerkundungsalgorithmen verwendet, die das Potenzial haben, unsere Möglichkeiten zur Beobachtung der sich rasch verändernden Meereis- und Schneedecke in den Polarregionen erheblich zu verbessern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen