Projekt:FE Auswerteverfahren 1/Schnee/Robinson 1993

Literatur Schnee

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Weitere Teilprojekte

Wettersatelliten Oberflächentemperaturen Vegetationsindizes Schnee Niederschlag

Robinson 1993

David A. Robinson, Kenneth F. Dewey, Richard R. Heim Andrew. Global Snow Cover Monitoring: An Update. Bulletin of the American Meteorological Society. September 1993. pp. 1689-1696

Der Artikel gibt eine Überblick über Entwicklung und Probleme der Schneebeobachtung mittels passiver Mikrowellentechnik und Beobachtungen des sichtbaren Spektrums.

Es wird die Bedeutung der Schneebedeckung auf den globalen Wärmehaushalt aufgrund der hohen Oberlächenalbedo herausgestellt. Außerdem sind Informationen über die Schneebedeckung wichtig, um Rückschlüsse auf Klimadynamik bzw. Klimawandel zu ermöglichen. Im Moment liefern Satellitenbilder im sichtbaren Bereich die besten Informationen über die Ausdehnung der Schneebedeckung, wobei Daten der letzten drei Jahrzehnte vorliegen. Aus Mikrowellendaten abgeleitete Schneebedeckung und –volumen liefern lediglich bei einigen Regionen gute Ergebnisse und sind seit den späten 1970er Jahren verfügbar. Die nördliche Hemisphäre wird seit dem Ende der 60er Jahre fortlaufend bezüglich der Schneebedeckung beobachtet.

Daten des sichtbaren Spektrums liefern Informationen über die Schneebedeckung in hoher räumlicher Auflösung. Dabei werden charakteristische Strukturmerkmale der Oberfläche und die Helligkeit von Schnee berücksichtigt.
Nachteile:

• Die Bestimmung der Schneebedeckung ist nicht möglich bei niedriger Sonneneinstrahlung sowie Bewölkung
• Unterschätzung der Schneebedeckung durch dichte Wälder, die den darunter liegenden Schnee verdecken
• Zweideutigkeiten beim Erkennen und Abgrenzen von lückenhaften Schneeflächen.
• Schwierigkeiten bei der Unterscheidung von Schnee und Wolken in Bergregionen und in Gebieten mit einheitlich spärlicher Vegetation mit hoher Albedo
• keine Informationen über die Schneedicke

Es wird darauf hingewiesen, dass die Daten der einzelen Jahre nicht konsistent sind. Es gibt unterschiedliche Methoden, ab wann Schneebedeckung angenommen wird.

Kontinentale Schneebedeckung ( NOAA charts:1972-1992):

• die Monatswerte der letzten zwei Dekaden sind annähernd normalverteilt
• geringere Schneebedeckungen in der Mitte der 70er und den frühen 80er Jahren
• die geringste Schneebedeckung wurde 1990 aufgezeichnet
• Schneebedeckung und Erdoberflächentemperatur verhalten sich umgekehrt proportional während der letzten zwei Jahrzehnte

Die emittierte Mikrowellenstrahlung der Erdoberfläche ist weitgehend unbeeinflusst durch Wetterphänomene und durchdringt die Atmosphäre auch im Winter. Dadurch kann die Schneebedeckung mittels passiver Mikrowellensysteme abgeleitet werden. Es werden dafür Unterschiede der Emissivität zwischen schneebedeckter und schneefreier Oberfläche ausgenutzt. Neben der flächigen Ausdehnung ist es auch möglich die Tiefe oder das Wasseräquivalent zu bestimmen.
Nachteile:

• Die Auflösung der Daten macht eine Identifikation der Schneebedeckung schwierig, besonders bei Lücken in der Schneebedeckung
• flachgründiger sowie nasser Schnee ist schwer zu identifizieren
• kein einheitlicher Algorithmus aufgrund regionaler Unterschiede der Landnutzungs- und Schneeeigenschaften

Kontinentale Schneebedeckung ( NASA charts:1978-1987):

• mittlere monatliche Schneebedeckung um 1-13 Mio km² geringer als bei NOAA für gleiche Bezugszeiträume
• größte Abweichungen zu NOAA im Spätherbst und Frühwinter
• Abweichungen werden durch flache und nasse Schneebedeckung erklärt

Empfehlung der Autoren für zukünftige Aktivitäten und Projekte:

• zeitnahes Beobachten
  • Weiterführen der Aufzeichnungen der NOAA-Satelliten in der bisherigen Form
  • Entwicklung von Produkten der Schneekartierung für alle Wettersituationen und Oberflächentypen
• rückblickendes Beobachten
  • Zusammenführen, Digitalisierung und Qualitätskontrolle von historischen und neueren Aufzeichnungen
  • Neubewertung der inkonsistenten Daten von 1966 bis 1971