Ready for SWOT | Variabilität der Wasserstände an den Küsten und im Landesinneren, gemessen durch SWOT: GFZ

Variabilität der Wasserstände an den Küsten und im Landesinneren, gemessen durch SWOT | Ready for SWOT

Dargestellt sind SWOT Messungen des Windstaus im Bereich der Nordfriesischen Inseln während einer Sturmflut. Maximale Werte von 2,50 m treten direkt an der Küste auf, seewärts der Inseln liegt der Windstau bei ca. 1,50 m. Zwischen den Inseln und der Küste sind kleinräumige Variationen zu beobachten. — SWOT-Momentaufnahme des Windstaus im Bereich der Nordfriesischen Inseln am 14. Oktober 2023 17:15 UTC während einer Sturmflut. Die Pegelstationen Wittdün und Hörnum sind durch grüne Sterne markiert *(Daten: AVISO, Abbildung: S.Esselborn, GFZ)*

Das Herzstück der im Dezember 2022 gestarteten Surface Water and Ocean Topography (SWOT) Mission ist ein innovatives Ka-Band Radar Interferometer, das während des Überflugs Wasserstände zweidimensional entlang eines 120 km breiten Streifens erfasst. Die Mission liefert unterschiedliche Produkte für Anwendungen auf dem Ozean und auf Land. In der AG4 sind wir als Mitglieder des SWOT CalVal und SWOT Science Teams in die Kalibrierung der neuen Technik involviert und erkunden die Möglichkeiten, die sich für die Beobachtung von Wirbeln im offenen Ozean, Ozeandynamik in Küstennähe und die Überwachung des kontinentalen Wasserkreislaufs ergeben.

SWOT über dem Ozean

Die SWOT Mission liefert über dem Ozean zweidimensionale Karten der Wasserstände sowie auch daraus abgeleitete geostrophische Strömungen. Sie stehen mit einer räumlichen Auflösung von 2x2 km zur Verfügung, in Küstengewässern sogar mit einer Auflösung von 250x250 m. In Kooperation mit den Projektpartnern werden geeignete Datensätze und die weitere Datenverarbeitung für die Beobachtung von Wirbeln im offenen Ozean und für transiente Prozesse in Küstennähe erkundet. Erste Analysen von SWOT-Daten in den deutschen Küstengewässern zeigen unter anderem Details des Windstaus während einer Sturmflut in der Nordsee (vgl. Abbildung 1). Hier sind weitergehende Vergleiche mit Pegeldaten geplant. In der westlichen Ostsee konnten die Wasserstandsänderungen, die mit einem Einstrom von salzigem Nordseewasser in die Ostsee einhergehen, großflächig beobachtet werden. Die großräumigen Variation stimmen dabei gut mit Messungen von klassischen Nadir-Altimetern überein.

SWOT über den Kontinenten

Die interferometrische Radaraltimetrie ermöglicht es uns erstmalig, die Wasserstände kleinerer Gewässer (Seen, Staudämme) und von Flüssen zu beobachten. Damit wird die Beobachtung des gesamten kontinentalen Wasserkreislaufes möglich. Im Rahmen von GreenCentralAsia nutzen wir die Technologie, um z.B. Stauseen in Zentralasien zu überwachen und Vorhersagen über kritische Zuständen der Wasserverfügbarkeit zu machen. Die Informationen werden über das Datenportal SDSS frei verfügbar gemacht. Für die Weiterentwicklung von Analysealgorithmen nutzen wir die Möglichkeiten, die uns unser Issyk Kul Observatorium bietet.

Projektpartner: