Download - Institut für Astronomische und Physikalische Geodäsie ...

4 Daten
In diesem Kapitel wird Auskunft über die in dieser Arbeit behandelten Schwerefeldmodelle gegeben
(Abschnitt 4.1 ). Es werden auch Angaben zum Aufbau der Datendateien, der zeitlichen Auflösung,
den maximalen Graden bzw. Ordnungen usw. gemacht. In Abschnitt 4.2 werden die in der
Vorverarbeitungsphase fesgestellten Besonderheiten mancher Schwerefeldmodelle beschrieben.
4.1 Übersicht über die Zeitreihen
Die eigentlichen GRACE-Messungen werden von verschiedenen Auswerteinstituten vorverarbeitet
und es werden monatliche (bzw. im Falle CNES-GRGS die 10-tägigen) Schwerefeldlösungen
generiert. Sie werden allen Nutzern auf der Internetseite des International Centre for Global Earth
Models (ICGEM) zur Verfügung gestellt.
Für die Auswertung werden die folgenden Schwerefeldmodelle benutzt:
– GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ) Release 4 [Schmidt et al, 2008]
– University of Texas at Austin (CSR) Release 4 [CSR, 2011]
– Groupe de Recherches de Géodésie Spatiale (CNES-GRGS) [Bruinsma et al., 2009]
– Jet Propulsion Laboratory der NASA (JPL) Release 4 [JPL, 2011]
– Institut für Theoretische Geodäsie Bonn (ITG) [Mayer-Gürr et al., 2010]
– Astronomisches Institut, Universität Bern (AIUB) [Prange et al., 2011]
– DEOS Mass Transport model release 1 (DMT-1) [Liu et al., 2010]
Die in den Modellen beinhalteten Stokes-Koeffizienten sind vollständig normiert. Der maximale
Entwicklungsgrad bzw. Ordnung sowie die zeitliche Auflösung und der Bezugszeitraum sind nicht
bei allen Serien gleich (siehe Tab. 1).
Die verschiedenen Auswerteinstitute verwenden teilweise unterschiedliche Ansätze zur Auswertung
der GRACE-Beobachtungsdaten und zur Generierung der Schwerefeldlösungen. Auf diese
Unterschiede kann im Rahmen dieser Arbeit nicht genauer eingegangen werden. Einige
augenfällige Unterschiede sollen jedoch erwähnt werden.
Alle Auswerteinstitute benutzen bei der Schätzung der Schwerefeldlösungen Hintergrundmodelle,
die bereits modellierte Festerde-Gezeiten, Polgezeiten, Ozeangezeiten und Ozean-Polgezeiten
beinhalten. Außerdem enthalten die Hintergrundmodelle nicht-gezeitenbedingte atmosphärische und
ozeanische Massenänderungen.
Mit Ausnahme des CNES/GRGS benutzen die Auswerteinstitute hierfür den Release 4 des
Atmosphere and Ocean Dealiasing Product (AOD) des GRACE Science and Data System. Dieses
Produkt beruht auf ECMWF-Daten für die Atmosphäre und dem Ozeanmodell OMCT für den
Ozean. CNES/GRGS verwendet ein eigenes Dealiasing-Produkt, dessen Atmosphärenkomponente
wiederum auf ECMWF-Daten beruht und dessen ozeanische Komponente auf dem Modell MOG2D
beruht [Bruinsma et al., 2009].
Die Monatslösungen von GFZ, CSR, JPL, ITG und AIUB, die dieser Arbeit zu Grunde liegen, sind
unregularisiert und ungefiltert, sodass sie den vollen Fehlergehalt in den höheren Graden enthalten.
Die 10-Tageslösungen des CNES/GRGS sind regularisierte Lösungen, sodass für die höheren Grade
Fehler und Signal gedämpft sind. Die Monatslösungen des DMT-1 sind in der vom
12