Atmosphaereninduzierte kurzperiodische Variationen der Erdrotation (ASPIRE)

• Antragsteller: Dr. Henryk Dobslaw
• Fachliche Zuordnung: Geodäsie, Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformatik, Kartographie ; Physik und Chemie der Atmosphäre ; Physik, Chemie und Biologie des Meeres
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 244025929

• Erstellungsjahr: 2018

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Im Rahmen des deutsch-österreichischen Kooperationsprojektes ASPIRE wurden hochfrequente Beiträge (<30 Tage) der atmosphärischen und ozeanischen Dynamik auf die Anregung von Erdorientierungsänderungen untersucht. Basierend auf einer Vielzahl von Modellexperimenten mit dem globalen Ozeanzirkulationsmodell MPIOM wurde anhand einer neu strukturierten Datenbank von global verteilten in situ Bodendruckmessungen sowie weiteren ozeanographischen und geodätischen Beobachtungsdaten eine besonders vielversprechende Konfiguration ausgewählt. Diese Modellsimulation wurde nachfolgend zur Reprozessierung der ozeanischen Anregungsfunktionen genutzt und wurde später auch Basis des neuen ozeanischen Hintergrundmodells AOD1B RL06 der Schwerefeld-Satellitenmissionen GRACE und GRACE-FO. Basierend auf diesen neuen Modelldaten wurden effektive Anregungsfunktionen des ozeanischen Beitrags zur Erdrotation mit hoher zeitlicher Auflösung (3 Stunden) und langer zeitlicher Überdeckung (seit 1976) berechnet. Gleichzeitig wurden auch die Algorithmen zur Berechnung von Anregungsfunktionen des atmosphärischen Beitrags überarbeitet und eine vollständig reprozessierte und zum Ozeandatensatz passende Zeitreihe der AAM bereitgestellt. Es ist beabsichtigt, diese Zeitreihen auch nach Ende der Projektförderung weiter aufzudatieren. Die umfangreichen Vorarbeiten konnten auch für einen Durchbruch in der Vorhersage von Erdorientierungsänderungen auf Zeithorizont von etwa einer Woche genutzt werden. Die Nutzung von numerischen Wettervorhersage-Daten und entsprechenden Simulationen mit einem globalen Ozeanmodell ermöglichen die Verbesserung der aktuellen Standardvorhersagen des Internationalen Erdrotations- und Referenzsystemsdienstes (IERS) um bis zu 40%. Alle im Rahmen des Projektes erstellte Datenreihen und die zugehörige Dokumentation sind über einen anonymem ftp-Server (ig2-dmz.gfz-potsdam.de) allgemein zugänglich. Die Auffindbarkeit der Ergebnisse wird zudem über Notierungen in den relevanten Datenbanken der Internationalen Assoziation für Geodäsie und anderer geowissenschaftlicher Services erleichtert.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• (2016): A global ground truth view of the lunar air pressure tide L2 . Journal of Geophysical Research, 121, 1, 95-110
  Schindelegger, M., Dobslaw, H.
  
• (2016): Homogenizing surface pressure time-series from operational numerical weather prediction models for geodetic applications. Journal of Geodetic Science, 6, 1
  Dobslaw, H.
  
• (2017): A new high-resolution model of nontidal atmosphere and ocean mass variability for de-aliasing of satellite gravity observations: AOD1B RL06. Geophysical Journal International, 211, 1, 263-269
  Dobslaw, H., Bergmann-Wolf, I., Dill, R., Poropat, L., Thomas, M., Dahle, C., Esselborn, S., König, R., Flechtner, F.
  
• (2018): Improved 90-day Earth orientation predictions from angular momentum forecasts of atmosphere, ocean, and terrestrial hydrosphere. Journal of Geodesy
  Dill, R., Dobslaw, H., Thomas, M.
  
• (2018): Predicting Earth orientation changes from global forecasts of atmosphere-hydrosphere dynamics. Advances in Space Research, 61, 4, 1047-1057
  Dobslaw, H., Dill, R.
  
• (2018): Time Variations in Ocean Bottom Pressure from a Few Hours to Many Years: in situ Data, Numerical Models, and GRACE Satellite Gravimetry. Journal of Geophysical Research
  Poropat, L., Dobslaw, H., Zhang, L., Macrander, A., Boebel, O., Thomas, M.