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Modeling of mass variations down to small scales (CRC 1128, C05)

Modeling of mass variations down to small scales (CRC 1128, C05)

Leitung:  Prof. Dr.-Ing. habil. Jürgen Müller
E-Mail:  mueller@ife.uni-hannover.de
Team:  Dr.-Ing. Balaji Devaraju, M.Sc. Lars Leßmann
Jahr:  2014
Förderung:  DFG
Ist abgeschlossen:  ja
Weitere Informationen www.geoq.uni-hannover.de/c05.html

Die Leistungsfähigkeit neuer Sensoren und Systemkonfigurationen eröffnet ein erweitertes Anwendungsgebiet, da dann auch kleinräumige Massenänderungen im Erdsystem beobachtet werden können. Dieses Projekt zielt auf zwei Hauptziele ab, die für den Erfolg von geo-Q relevant sind und die maximale Nutzung der neuartigen Sensordaten unterstützen. Zunächst werden wir das große Potenzial der neuen Technologie anhand von Massenvariationen im fennoskandischen Landhebungsgebiet, das von Glacial Isostatic Adjustment (GIA) dominiert wird, eingehend demonstrieren. Wir werden ein hauptsächlich datengetriebenes Modell der relevanten Massenänderungen in Fennoskandien ableiten, die sich auf GIA, Atmosphäre und Hydrologie einschließlich der Variationen von Grundwasser und Ostsee beziehen. Dieses Modell, das durch den Datensatz von Gruber et al. (2011) ergänzt wurde, um auch langwellige Teile des Schwerefeldes abzudecken, wird verwendet, um die Empfindlichkeit der beobachteten Satellitensignale in Bezug auf verschiedene geophysikalische Beiträge und Unsicherheiten in den Modellteilen abzuschätzen. Mit unserem Modell, das in Zukunft durch die neuartigen Satelliten- und terrestrischen Gravimetrie-Daten unterstützt werden soll, werden wir auch dazu beitragen, die kleinräumigen geodynamischen Übergangszonen (GIA-Vorhersage) zu begrenzen und Veränderungen in kleinen hydrologischen Becken wie der Ostsee zu verstehen. Hier wird eine weitere Forschungsaufgabe die Trennung verschiedener Signalanteile von den integralen Satellitenbeobachtungen (Backward Modeling) umfassen, insbesondere in unserer Region, aber auch - indirekt - in anderen Bereichen.

Das zweite Ziel dieses Projekts befasst sich mit dem Problem des de-aliasing von Satellitengravitationsdaten, d.h. der Reduzierung hochfrequenter Massenänderungen während der Datenverarbeitung. Unsicherheiten in der Modellierung der täglichen atmosphärischen oder nicht-modellierten hydrologischen Massenänderungen werden in die monatlichen globalen Gravitationsfeldlösungen eingebracht. Wir werden untersuchen, ob regionale Modelle bei der de-aliasing von Satellitenbeobachtungen helfen können, insbesondere unser Modell der Massenvariationen in Fennoskandia. Dies kann sogar die Wiederherstellung aller globalen Geopotentialkoeffizienten mit höherer Genauigkeit ermöglichen. Das de-aliasing soll durch die Anwendung modifizierter Analyseverfahren unter Verwendung der Kenntnisse über das erwartete Signal weiter verbessert werden.

Weitere Einzelheiten

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