twitter google+ facebook

Sådan bestemmer vi havisudbredelsen med satellit

Havisen i Arktis er en ekstrem følsom klima-indikator for Jord-systemet. Isen er dog ikke så nem at komme til at måle direkte på, så det foregår normalt ved hjælp af satellitter. Her kan du læse hvordan.

Isudbredelsen i Arktis måles med mikrobølgeradiometre på satellitter i polært kredsløb; dvs. lavtgående satellitter der passerer pol-områderne mange gange i døgnet.

De første mikrobølgeradiometre blev sendt i kredsløb i 1972. Siden 1978 har vi en ubrudt og enestående tidserie fra en mere moderne type af amerikanske radiometre.

Målinger døgnet rundt - året rundt

Radiometrene måler mængden af naturlig termisk mikrobølgestråling fra Jordens overflade med en parabolantenne. Is afgiver væsentlig mere mikrobølgestråling end vand, og kontrasten gør målingerne velegnede til iskortlægning.

Målingerne foretages ved bølgelængder hvor atmosfæren stort set er gennemsigtig. Dermed kan målingerne fortsætte uhindret selv når det er overskyet og i løbet af polarnatten, som jo varer seks måneder på selve Nordpolen.

Den store forskel på mikrobølgestråling fra vand og is betyder, at smeltevandssøer oven på isen kan føre til en undervurdering af is-arealet om sommeren. Smeltevandssøer fryser og smelter fra dag til dag og øger dermed usikkerheden på isareal-estimatet.

Fra data til isudbredelse

For at undgå at smeltevandssøer bliver afgørende for årets resultat, bruger forskerne ikke det samlede is-areal, men i stedet et areal der er bestemt som summen af de gitterpunkter (normalt 25x25 kilometer) hvor iskoncentrationen er større end 15%. Disse områder tælles som isdækkede. Se mere i teksten til højre.

Dette mål kaldes isudbredelse (eng. ice extent). Isarealet (eng. ice area) er derimod andelen af havoverfladen der er dækket af is og her tæller smeltevandssøer som vand. Isudbredelsen er et mere robust mål end isarealet der altså påvirkes af overfladesmeltningen gennem tilstædeværelsen af smeltevandssøer.

Det er vigtigt at bemærke, at selv om usikkerheden er større på isarealet end på isudbredelsen, er usikkerheden på havis generelt langt mindre end for andre globale klimaparametre.

EUMETSAT's projekt OSI-SAF, hvor DMI spiller en væsentlig rolle, har netop genberegnet de gamle amerikanske radiometer-data i en ny klimatidsserie der inkluderer usikkerhesestimater. OSI-SAF står for Ocean & Sea Ice Satellite Application Facility og er et samarbejde mellem flere nationale meteorologiske institutter om at få mest mulig gavn af satellitmålingerne over havet.

Forskellige tilgange

Forskellige institutioners fastlægger størrelsen af isdækket på forskellig vis. Nogen bruger areal og andre bruger  udbredelse - nogen beregner med en tærskel på 15% og andre med en tærskel på 30%. Det får naturligt nok indflydelse på de grafiske præsentationer.

Sådan gør DMI og NSIDC

På DMI bruger vi ice extent (isudbredelse) med en tærskel på 15% (grafik ovenfor).

National Snow and Ice Data Center (NSIDC) i USA bruger også ice extent med en tærskel på 15% (grafik nederst).

På både DMI's og NSIDC's kurve tæller alle 25x25 kilometer gitterpunkter, der har mere end 15% is, altså som isdækkede.Der er den forskel, at DMI's kurve viser daglige værdier og NSIDC's kurve viser gennemsnit over de seneste fem dage.

Dette kan betyde, at DMI's årlige minimum er lidt lavere end NSIDC. Det understreger, at man ikke skal sammenligne kurver beregnet på forskellig måde. Begge opgørelser kommer dog til samme konklusion: 2012 var en ny rekord, og isudbredelsen var langt mindre end den hidtidige rekord fra 2007.

Det er imidlertid sådan, at beregningerne hos den enkelte institution er foretaget på samme måde gennem mange år. Kurvernes forløb fra år til år kan derfor sammenlignes med stor sikkerhed. Til gengæld skal man være meget forsigtig med at sammenligne data fra forskellige leverandører.

Ovenfor til højre kan du læse i detaljer om, hvordan DMI's kurve bliver til og hvilke beslutninger der ligge til grund for grafikken.

Et udpluk at præsentationer af det arktiske isdække. Forskellige institutioner (herunder DMI) beregner hver dag den seneste is-udbredelse og/eller is-areal og publicerer kurver og kort over dette på Internettet. Se link i 'Værd at Vide'-boksen til højre.
Et udpluk at præsentationer af det arktiske isdække. Forskellige institutioner (herunder DMI) beregner hver dag den seneste is-udbredelse og/eller is-areal og publicerer kurver og kort over dette på Internettet. Se link i 'Værd at Vide'-boksen til højre.

Af Leif Toudal Pedersen, kommunikation@dmi.dk
© DMI, 21. september 2012.

Tilmeld dig DMI's ugentlige, elektroniske nyhedsbrev
Vejret undervejs på mobil.dmi.dk eller til iPhone eller Android
Følg DMI på Twitter
DMI's -nyheder