Beobachtung und Modellierung der Schneeschmelze und Aufeisbildung auf arktischem und antarktischem Meereis: = Observation and modelling of snow melt and superimposed ice formation on Arctic and Antarctic sea ice
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Bremerhaven
Alfred-Wegener-Inst. für Polar- und Meeresforschung
2006
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535 |
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| adam_text | BEOBACHTUNG UND MODELLIERUNG DER SCHNEESCHMEIZE UND AUFEISBILDUNG AUF
ARKTISCHEM UND ANTARKTISCHEM MEEREIS OBSERVATION AND MODELLING OF SNOW
MELT AND SUPER- IMPOSED ICE FORMATION ON ARCTIC AND ANTARCTIC SEA ICE
MARCEL NIKOLAUS BER. POLARFORSCH. MEERESFORSCH. 535 (2006) ISSN
1618-3193 INHALTSVERZEICHNIS SYMBOLVERZEICHNIS, INDIZES UND ABKIIRZUNGEN
III ZUSAMMENFASSUNG / ABSTRACT V 1 EINLEITUNG UND ZIELE DER ARBEIT 1 2
PHYSIKALISCHER HINTERGRUND DER MESSUNGEN UND MODELLIERUNG 3 2.1 BILDUNG
UND EIGENSCHAFTEN VON MEEREIS 3 2.1.1 BILDUNG, TEXTUR UND STRUKTUR VON
MEEREIS 3 2.1.2 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN VON MEEREIS 7 2.2 SCHNEE AUF
MEEREIS 11 2.2.1 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN VON SCHNEE 11 2.2.2
METAMORPHOSE, KOMPAKTION UND ABLATION VON SCHNEE .... 16 2.2.3 PREIBORD
UND BILDUNG VON SCHNEEEIS 17 2.3 AUFEIS * EINE EINFIIHRUNG 19 2.3.1
AUFEIS AUF MEEREIS 19 2.3.2 PRINZIP DER AUFEISBILDUNG 21 2.3.3 BEDEUTUNG
DES AUFEISES FUR DAS MEEREIS 22 2.4 NUMERISCHE MODELLIERUNG VON SCHNEE
24 3 DATENGRUNDLAGE UND METHODIK DER FELDMESSUNGEN 27 3.1
FELDMESSKAMPAGNEN 27 3.1.1 KONGSFJORD 2002 UND 2003 {SEBISUP) 27 3.1.2
WEDDELLMEER 2004/05 {ISPOL) 29 3.2 METEOROLOGISCHE MESSUNGEN . . . . 32
3.3 MESSUNG UND ANALYSE DER EIGENSCHAFTEN VON SCHNEE 37 3.4
UNTERSUCHUNGEN VON MEEREIS UND AUFEIS . 44 3.5 WEITERE DATENSATZE 50
3.6 ZUSAMMENFASSUNG *, 52 4 FELDMESSUNGEN VON SCHNEEEIGENSCHAFTEN UND
-SCHMELZE 55 4.1 EIGENSCHAFTEN VON SCHNEE IM TAGESGANG 55 4.2 KONGSFJORD
2002 {SEBISUP02) 59 4.2.1 METEOROLOGISCHE RANDBEDINGUNGEN 59 4.2.2
SCHNEEEIGENSCHAFTEN 61 4.2.3 MEEREISEIGENSCHAFTEN 66 4.3 KONGSFJORD 2003
(SEBISUP03) 68 4.3.1 METEOROLOGISCHE RANDBEDINGUNGEN 68 4.3.2
SCHNEEEIGENSCHAFTEN 68 4.3.3 MEEREISEIGENSCHAFTEN 73 4.4 WEDDELLMEER
2004/05 {ISPOL) 76 4.4.1 METEOROLOGISCHE RANDBEDINGUNGEN 76 4.4.2
SCHNEEEIGENSCHAFTEN AUF P6 UND P8 79 II INHALTSVERZEICHNIS 4.4.3
MEEREISEIGENSCHAFTEN 85 4.5 VERGLEICH DER DREI EXPEDITIONEN 89 4.6
ZUSAMMENFASSUNG 94 5 BILDUNG UND EIGENSCHAFTEN VON AUFEIS 97 5.1 BILDUNG
UND ZERFALL VON AUFEIS WAHREND DER DREI EXPEDITIONEN .... 97 5.1.1
KONGSFJORD 2002 {SEBISUP02) 97 5.1.2 KONGSFJORD 2003 {SEBISUP03) 101
5.1.3 WEDDELLMEER 2004/05 {ISPOL) 102 5.2 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN
VON AUFEIS 107 5.2.1 POROSITAT UND DICHTE AUS XCT-MESSUNGEN 107 5.2.2
TEXTUR UND KORNGROFIE 110 5.3 VERGLEICH UND DISKUSSION DER AUFEISBILDUNG
114 5.4 ZUSAMMENFASSUNG 120 6 NUMERISCHE MODELLIERUNG VON SCHNEE AUF
MEEREIS 121 6.1 DAS SCHNEEMODELL SNTHERM 121 6.1.1 STRUKTUR UND
INITIALISIERUNG DES MODELLS 122 6.1.2 ENERGIE-, MASSEN- UND IMPULSBILANZ
123 6.2 ANPASSUNGEN VON SNTHERM 126 6.2.1 MEEREIS UND AUFEIS 126 6.2.2
PARAMETRISIERUNG DER ALBEDO 127 6.3 DEFINITIONEN UND ANALYSEN 130 6.4
SENSITIVITATSSTUDIEN 132 6.4.1 EINFLUSS INITIALER SCHNEEEIGENSCHAFTEN
132 6.4.2 EINFLUSS METEOROLOGISCHER ANTRIEBSDATEN 135 6.4.3 EINFLUSS VON
KOMPONENTEN DER MASSEN- UND ENERGIEBILANZ . . 137 6.5 ZUSAMMENFASSUNG
140 7 MODELLANWENDUNGEN 143 7.1 VALIDIERUNG DES MODELLS 143 7.2
SIMULATION VON SCHNEE UND AUFEIS WAHREND DER DREI EXPEDITIONEN . . 149
7.2.1 KONGSFJORD 2002 {SEBISUP02) 149 7.2.2 KONGSFJORD 2003 {SEBISUP03)
150 7.2.3 WEDDELLMEER 2004/05 {ISPOL) 153 7.3 DEKADISCHE VARIABILITAT
DER SCHNEEBEDECKUNG AUF DEM KONGSFJORD . . 157 7.3.1 VERGLEICH
METEOROLOGISCHER ANTRIEBSDATEN 157 7.3.2 SIMULATION DER
SCHNEEEIGENSCHAFTEN VON 1994 BIS 2003 159 7.4 ABLATION AUF ARKTISCHEM
UND ANTARKTISCHEM MEEREIS 164 7.4.1 RE-ANALYSE ANTRIEBSDATEN 164 7.4.2
MODELLREGIONEN, -ANTRIEB UND -INITIALISIERUNG 167 7.4.3 ERGEBNISSE 169
7.5 ZUSAMMENFASSUNG 176 8 FAZIT UND AUSBLICK 179 LITERATURVERZEICHNIS
185 DANKSAGUNG 193
|
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BEOBACHTUNG UND MODELLIERUNG DER SCHNEESCHMEIZE UND AUFEISBILDUNG AUF
ARKTISCHEM UND ANTARKTISCHEM MEEREIS OBSERVATION AND MODELLING OF SNOW
MELT AND SUPER- IMPOSED ICE FORMATION ON ARCTIC AND ANTARCTIC SEA ICE
MARCEL NIKOLAUS BER. POLARFORSCH. MEERESFORSCH. 535 (2006) ISSN
1618-3193 INHALTSVERZEICHNIS SYMBOLVERZEICHNIS, INDIZES UND ABKIIRZUNGEN
III ZUSAMMENFASSUNG / ABSTRACT V 1 EINLEITUNG UND ZIELE DER ARBEIT 1 2
PHYSIKALISCHER HINTERGRUND DER MESSUNGEN UND MODELLIERUNG 3 2.1 BILDUNG
UND EIGENSCHAFTEN VON MEEREIS 3 2.1.1 BILDUNG, TEXTUR UND STRUKTUR VON
MEEREIS 3 2.1.2 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN VON MEEREIS 7 2.2 SCHNEE AUF
MEEREIS 11 2.2.1 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN VON SCHNEE 11 2.2.2
METAMORPHOSE, KOMPAKTION UND ABLATION VON SCHNEE . 16 2.2.3 PREIBORD
UND BILDUNG VON SCHNEEEIS 17 2.3 AUFEIS * EINE EINFIIHRUNG 19 2.3.1
AUFEIS AUF MEEREIS 19 2.3.2 PRINZIP DER AUFEISBILDUNG 21 2.3.3 BEDEUTUNG
DES AUFEISES FUR DAS MEEREIS 22 2.4 NUMERISCHE MODELLIERUNG VON SCHNEE
24 3 DATENGRUNDLAGE UND METHODIK DER FELDMESSUNGEN 27 3.1
FELDMESSKAMPAGNEN 27 3.1.1 KONGSFJORD 2002 UND 2003 {SEBISUP) 27 3.1.2
WEDDELLMEER 2004/05 {ISPOL) 29 3.2 METEOROLOGISCHE MESSUNGEN . . . . 32
3.3 MESSUNG UND ANALYSE DER EIGENSCHAFTEN VON SCHNEE 37 3.4
UNTERSUCHUNGEN VON MEEREIS UND AUFEIS ". 44 3.5 WEITERE DATENSATZE 50
3.6 ZUSAMMENFASSUNG *, 52 4 FELDMESSUNGEN VON SCHNEEEIGENSCHAFTEN UND
-SCHMELZE 55 4.1 EIGENSCHAFTEN VON SCHNEE IM TAGESGANG 55 4.2 KONGSFJORD
2002 {SEBISUP02) 59 4.2.1 METEOROLOGISCHE RANDBEDINGUNGEN 59 4.2.2
SCHNEEEIGENSCHAFTEN 61 4.2.3 MEEREISEIGENSCHAFTEN 66 4.3 KONGSFJORD 2003
(SEBISUP03) 68 4.3.1 METEOROLOGISCHE RANDBEDINGUNGEN 68 4.3.2
SCHNEEEIGENSCHAFTEN 68 4.3.3 MEEREISEIGENSCHAFTEN 73 4.4 WEDDELLMEER
2004/05 {ISPOL) 76 4.4.1 METEOROLOGISCHE RANDBEDINGUNGEN 76 4.4.2
SCHNEEEIGENSCHAFTEN AUF P6 UND P8 79 II INHALTSVERZEICHNIS 4.4.3
MEEREISEIGENSCHAFTEN 85 4.5 VERGLEICH DER DREI EXPEDITIONEN 89 4.6
ZUSAMMENFASSUNG 94 5 BILDUNG UND EIGENSCHAFTEN VON AUFEIS 97 5.1 BILDUNG
UND ZERFALL VON AUFEIS WAHREND DER DREI EXPEDITIONEN . 97 5.1.1
KONGSFJORD 2002 {SEBISUP02) 97 5.1.2 KONGSFJORD 2003 {SEBISUP03) 101
5.1.3 WEDDELLMEER 2004/05 {ISPOL) 102 5.2 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN
VON AUFEIS 107 5.2.1 POROSITAT UND DICHTE AUS XCT-MESSUNGEN 107 5.2.2
TEXTUR UND KORNGROFIE 110 5.3 VERGLEICH UND DISKUSSION DER AUFEISBILDUNG
114 5.4 ZUSAMMENFASSUNG 120 6 NUMERISCHE MODELLIERUNG VON SCHNEE AUF
MEEREIS 121 6.1 DAS SCHNEEMODELL SNTHERM 121 6.1.1 STRUKTUR UND
INITIALISIERUNG DES MODELLS 122 6.1.2 ENERGIE-, MASSEN- UND IMPULSBILANZ
123 6.2 ANPASSUNGEN VON SNTHERM 126 6.2.1 MEEREIS UND AUFEIS 126 6.2.2
PARAMETRISIERUNG DER ALBEDO 127 6.3 DEFINITIONEN UND ANALYSEN 130 6.4
SENSITIVITATSSTUDIEN 132 6.4.1 EINFLUSS INITIALER SCHNEEEIGENSCHAFTEN
132 6.4.2 EINFLUSS METEOROLOGISCHER ANTRIEBSDATEN 135 6.4.3 EINFLUSS VON
KOMPONENTEN DER MASSEN- UND ENERGIEBILANZ . . 137 6.5 ZUSAMMENFASSUNG
140 7 MODELLANWENDUNGEN 143 7.1 VALIDIERUNG DES MODELLS 143 7.2
SIMULATION VON SCHNEE UND AUFEIS WAHREND DER DREI EXPEDITIONEN . . 149
7.2.1 KONGSFJORD 2002 {SEBISUP02) 149 7.2.2 KONGSFJORD 2003 {SEBISUP03)
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DER SCHNEEBEDECKUNG AUF DEM KONGSFJORD . . 157 7.3.1 VERGLEICH
METEOROLOGISCHER ANTRIEBSDATEN 157 7.3.2 SIMULATION DER
SCHNEEEIGENSCHAFTEN VON 1994 BIS 2003 159 7.4 ABLATION AUF ARKTISCHEM
UND ANTARKTISCHEM MEEREIS 164 7.4.1 RE-ANALYSE ANTRIEBSDATEN 164 7.4.2
MODELLREGIONEN, -ANTRIEB UND -INITIALISIERUNG 167 7.4.3 ERGEBNISSE 169
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