Projekt:FE Auswerteverfahren 1/Schnee/EntwicklungSchneebeobachtung
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Entwicklung der satellitengestützten Schneebeobachtung
BearbeitenDie Aufzeichnung der kontinentale Schneebedeckung auf der Nordhalbkugel durch 
NOAA (National Oceanic and Atmosphere Administration) sind mit über 40 Jahren die am längsten verfügbaren Informationen. Bei der Beobachtung der Südhalbkugel und des arktischen Eisschildes reichen die Aufzeichnungen ähnlich weit in die Vergangenheit. Es wurden nur einzelne Intervalle beobachtet und es stehen keine durchgängigen Informationen zur Verfügung (Robinson (1993)).
Auswertung von Daten des sichtbaren Spektrums
Bearbeiten(-> NOAA Schneeauswertung)
Mit Beobachtungen der Nordhalbkugel seit 1966 und einer wöchentliche Auswertung betreibt NOAA die längste verfügbare satellitenbasierte Schneekartierung. Die Auswertungen basieren auf einer visuellen Interpretation der Satellitenbilder durch erfahrene Meteorologen. Die räumliche Auflösung vor 1972 beträgt in etwa 4km. Ab 1972 konnte die räumliche Auflösung durch den Einsatz eines VHRR-Sensors (Very High Resolution Radiometer) auf 1km verbessert werden. Seit November 1978 gibt es eine tägliche Auswertung der Satellitenbilder. Die wöchentliche Auswertung zeigt die Schneegrenze am letzten Tag der Woche an dem die Oberfläche beobachtet werden konnte. Ab Mai 1982 wird zusätzlich das letzte Beobachtungsdatum einer Region mit ausgegeben (Robinson (1993)).
In frühen Jahren der Schneekartierung kam es besonders im Herbst zu einer Unterschätzung der Schneebedeckung durch die NOAA-Auswertung. Mit wachsender Erfahrung und dem Einsatz des VHRR-Sensors werden die Daten seit 1972 als ausreichend gut eingeschätzt um sie für Klimastudien heranzuziehen. Die Veröffentlichung erflogt in stereographischer Projektion mit einem 89x89 Zellengitter auf der Nordhalbkugel. Die Auflösung der einzelnen Zellen reicht dabei von 16000 bis 42000km². Es werden nur Zellen als schneebedeckt interpretiert, wenn mindestens 50% der Zelle als Schnee identifiziert werden (Robinson (1993)).
Vor 1981 ergab sich die monatliche kontinentale Schneebedeckung einer Zelle durch Schneebeobachtungen während einer Mindestzeit von zwei oder mehr Wochen. Seit 1981 erfolg eine Mittelung der wöchentlichen Auswertungen, wodurch sich Inkonsistenzen ergeben. Weitere Inkonsistenzen ab 1981 ergeben sich durch eine Änderung der Maske für Land. 26 Landzellen wurden als Wasser reklassifiziert und 27 neue Landzellen wurden hinzugefügt. Die betroffenen 53 Zellen erstrecken sich über 1.8 10 km² (Robinson (1993)).
Auswertung passiver Mikrowellendaten
Bearbeiten(-> NASA Schneeauswertung)
Schneeabschätzungen mittels satellitengestützter Mikrowellentechnik sind seit 1978 verfügbar. Die räumliche Auflösung des eingesetzten SMMR-Sensors (Scanning Multichannel Microwave Radiometer) beträgt mehrere zehn Kilometer. Durch die NASA erfolgt eine monatliche Auswertung der kontinentalen Schneebedeckung auf der Nordhalbkugel. Zusätzlich erfolgt eine Schätzung der Schneetiefe auf Basis eines 0.5°x0.5° Gitternetzes. Dazu werden 5 oder 6 fünftägige Zeiträume innerhalb eines Monats gemittelt, wobei eine Lücke von mindestens einem Tag zwischen den einzelnen Zeiträumen existieren muss. Für Zellen mit einer mittleren Schneetiefe von 2.5cm wird Schneebedeckung während des ganzen Monats angenommen (Robinson (1993)).
Die mittlere monatliche Schneebedeckung der Nordhalbkugel, die mittels Mikrowellentechnik durch die NASA bestimmt wurde, ist während des gleichen Messzeitraumes von 1978-1987 um 1 bis 13 Millionen km² kleiner als diejenige bestimmt durch NOAA. Die größten Unterschiede treten dabei im Spätherbst und im Frühwinter auf. Die NASA-Mikrowellenauswertung der Schneebedeckung ergibt im Winter und Frühjahr 80% bzw. 90% der Fläche der NOAA-Werte. Im Sommer ergeben sich 20 bis 40%, im Herbst 40 bis 70% der NOAA-Schneebedeckung (Robinson (1993)).
Ab 1987 wird die Schneebedeckung durch SSM/I-Sensor (Special Sensor Microwave Imager) ermittelt. Im Gegensatz zum SMMR-Sensor mit Messungen des 18 und 37GHz-Kanals werden ab 1987 die Kanäle 19GHz, 37GHz und 86GHz genutzt. Dadurch kann die Erkennung flacher Schneebedeckung kleiner als 5cm verbessert werden (Robinson (1993)).