Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, 2009.10.13. Tömegváltozás meghatározása az Antarktiszon GRACE hónapos felbontású modellek alapján Földváry.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, 2009.10.13. Tömegváltozás meghatározása az Antarktiszon GRACE hónapos felbontású modellek alapján Földváry."— Előadás másolata:

1 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, Tömegváltozás meghatározása az Antarktiszon GRACE hónapos felbontású modellek alapján Földváry Lóránt MTA-BME Fizikai Geodézia és Geodinamikai Kutatócsoport

2 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, Bevezetés GRACE hónapos felbontású geopotenciális modelleket elterjedten használják az Antarktisz jégtakarójának időbeli változásainak vizsgálatára. A tapasztalatok alapján jelentősen eltérő eredményeket kapni ugyanazon mérésekből.

3 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, Alkalmazott GRACE modell: JPL, GFZ vagy CSR C 2,0 együtthatók: SLR-ből meghatározott értékkel javítható [Cheng és Tapley, 2004; Cheng és Ries, 2007] Alkalmazott GIA modell: IJ05 [Ivins és James, 2005], ICE5G [Peltier, 2004], stb. „Sávosság”: Gauss-féle simítás [Jekeli, 1981], Langrange-féle szorzó-eljárás [Swenson és Wahr, 2002] Jelszivárgás: tömegáthelyeződés szárazföld és óceán vagy a vizsgálati területek között csökkenthető egy nem- izotróp Gauss-szűrővel. [e.g. Guo et al., 2009] Bevezetés

4 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, Jelen tanulmány Adat: UTCSR RL04 Időtartam: GIA modell: IGE5G simítás: Gauss-féle simítás, r=500 km

5 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, Trend meghatározás A trend meghatározása a periódikus változásokkal egyszerre történik: Ez éves és féléves periódusok esetén 1% illetve 5% alulbecsülést jelent. Ez már számottevő, ezért ennek figyelembevétele javallott: Egy N intervallumra átlagolt adatsor amplitúdóját ezen a módon alulbecsüljük mértékben.

6 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, Eredmények trendévesféléves

7 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, nagyságrendek: tömegváltozás: 35,20 kg/m 2 lineáris trend: 15,05 kg/m 2 éves: 16,21 kg/m 2 féléves: 7,58 kg/m 2 fennmaradó: 3,49 kg/m 2 Eredmények

8 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, Eredmények Az eredmény nagymértékben függ a használt GIA modelltől. IJ05 [Ivins és James, 2005] ICE5G [Peltier, 2004]

9 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, Tárgyalás Az antarktiszi tömegváltozás trend az alábbi hatások összege - tömegveszteség a jégolvadás következtében - felszíni jégfolyamok - hófelhalmozódás - GIA (viszko-elasztikus reakció a korábbi tömegátrendeződésekre) - jelenkori GIA (elasztikus, valósidejű reakció a jelenlegi tömegátrendeződésekre) - környező tömegátrendeződései (óceán, atmoszféra, hidrológia a vizsgálati területen kívül) - atmoszférikus tömegek átrendeződései

10 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, Tárgyalás Ezek közül modellezhető jelenségek az alábbiak - tömegveszteség a jégolvadás következtében - felszíni jégfolyamok - hófelhalmozódás - GIA (viszko-elasztikus reakció a korábbi tömegátrendeződésekre) - jelenkori GIA (elasztikus, valósidejű reakció a jelenlegi tömegátrendeződésekre) - környező tömegátrendeződései (óceán, atmoszféra, hidrológia a vizsgálati területen kívül) - atmoszférikus tömegek átrendeződései

11 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, Tárgyalás Ezek közül elhanyagolható nagyságrendű jelenségek - tömegveszteség a jégolvadás következtében - felszíni jégfolyamok - hófelhalmozódás - GIA (viszko-elasztikus reakció a korábbi tömegátrendeződésekre) - jelenkori GIA (elasztikus, valósidejű reakció a jelenlegi tömegátrendeződésekre) - környező tömegátrendeződései (óceán, atmoszféra, hidrológia a vizsgálati területen kívül) - atmoszférikus tömegek átrendeződései

12 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, Tárgyalás Így az észlelt trend főként az alábbi jelenségek eredménye: - tömegveszteség a jégolvadás következtében - felszíni és felszínalatti jégfolyamok - hófelhalmozódás - GIA (viszko-elasztikus reakció a korábbi tömegátrendeződésekre) - jelenkori GIA (elasztikus, valósidejű reakció a jelenlegi tömegátrendeződésekre) - környező tömegátrendeződései (óceán, atmoszféra, hidrológia a vizsgálati területen kívül) - atmoszférikus tömegek átrendeződései

13 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, Így az észlelt trend főként az alábbi jelenségek eredménye: - tömegveszteség a jégolvadás következtében - felszíni jégfolyamok - hófelhalmozódás - GIA (viszko-elasztikus reakció a korábbi tömegátrendeződésekre) valamint hibahatások, úgy mint - GRACE mérési hibák, geopotenciális modellhibák - jelenkori GIA modellhibák - javítások (atmoszférikus tömegváltozások, óceáni árapály, merev földkéreg árapálya) - stb. Így az észlelt trend főként az alábbi jelenségek eredménye: - tömegveszteség a jégolvadás következtében - felszíni jégfolyamok - hófelhalmozódás - GIA (viszko-elasztikus reakció a korábbi tömegátrendeződésekre) valamint hibahatások, úgy mint - GRACE mérési hibák, geopotenciális modellhibák - jelenkori GIA modellhibák - javítások (atmoszférikus tömegváltozások, óceáni árapály, merev földkéreg árapálya) - stb. Stabil trendek és szabályos hibák csökkenthetők valamilyen differenciális eljárással Tárgyalás

14 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, A tömegváltozás trendjének becslése minden pontban2. Trendbecslés minden pontban mozgó ablak segítségével A tömegváltozás trendjének időbeni változása

15 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea,

16 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, éves ablak3 éves ablak 4 éves ablak5 éves ablak A tömegváltozás trendjének időbeni változása

17 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, A tömegváltozás trendjének időbeni változása

18 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, A trend időbeli változását minden pontban meghatározzuk. 2 éves ablak átlagszórás 3 éves ablak4 éves ablak5 éves ablak A tömegváltozás trendjének időbeni változása

19 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, Tapasztalat: minden pontban a trend értéke alig függ az ablakmérettől, annál inkább a szórása. Pl. a teszt pontban: 2 éves ablak: ± kg/m 2 /év 3 éves ablak: ± 9.14 kg/m 2 /év 4 éves ablak: ± 3.08 kg/m 2 /év 5 éves ablak: ± 1.81 kg/m 2 /év Ebből következik, hogy a trendbecslés nagyban függ a vizsgálati időszak időzítésétől és hosszától. A tömegváltozás trendjének időbeni változása

20 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, Meghatároztuk a trend időbeli változását minden ablakmérettel, minden pontban. Ezt követően lineáris trendet illesztettünk az trendértékek idősorához. -> trendváltozás Trendváltozás becslése

21 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, A trendváltozás konfidencia intervalluma (2 év): Trendváltozás becslése

22 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, Trendváltozás becslése A trendváltozás konfidencia intervalluma (3 év):

23 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, Trendváltozás becslése A trendváltozás konfidencia intervalluma (4 év):

24 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, Trendváltozás becslése A trendváltozás konfidencia intervalluma (5 év):

25 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, A 95% konfidencia intervallummal meghatározott valamennyi szélsőérték helyzetet kielégítő átlagos trendváltozást találtunk. Trendváltozás becslése

26 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, teszt pontterületi átlag A tömegváltozás trendjének időbeni változása

27 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, Átlagos trendbecslés 2 éves ablak:-6.48 ± kg/m 2 /év 3 éves ablak:-8.09 ± kg/m 2 /év 4 éves ablak:-8.56 ± 6.93 kg/m 2 /év 5 éves ablak:-8.32 ± 2.77 kg/m 2 /év a teljes időszakra:-6.31 kg/m 2 /év A trendbecslés éves változása 5 éves idősor esetén (± 2.77 kg/m 2 /év) jó egyezést mutat csapadék modellből számolt hasonló jellegű becsléssel [Wahr et al., 2000] (± 3 kg/m 2 /yr )

28 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, Láthatóan a trendváltozás periodikus jelleget is mutat. Mintegy 3.8 éves 40 kg/m 2 amplitúdójú változást találtunk. A jel tartalmaz hosszabb periódusú (pl. tízéves) változásokat is, azonban a felhasznált időtartam nem elégséges ezek meghatározására. A tömegváltozás trendjének periodikus változásai

29 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, Összefoglalás A GIA modell választása alapvető szerepű a jégolvadás vizsgálatában. A trend időbeli változásának meghatározásával a GIA modell jelentette bizonytalanság és egyéb szabályos hibák is csökkenthetők. A jégtakaró olvadásának vizsgálata erősen függ a vizsgálati időtartam időzítésétől és hosszától. A tömegváltozásnak még az előjele is eltérő lehet, megadván ezzel a meglehetősen változékony eredmények egyik okát.

30 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, Jellemzően gyorsuló tömegvesztést (vagy lassuló tömeggyarapodást) találtunk Antarktisz területén, kivéve két területet, ezek a Queen Maud Land és a Ross Ice Shelf. Összefoglalás

31 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, Láthatóan a trendváltozás periodikus jelleget is mutat. Mintegy 3.8 éves 40 kg/m 2 amplitúdójú változást találtunk. A jel tartalmaz hosszabb periódusú (pl. tízéves) változásokat is, azonban a felhasznált időtartam nem elégséges ezek meghatározására. Összefoglalás

32 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, A becsült trend értéke a teljes időszakra kevesebbre adódott, mint a mozgó ablakokkal kapott értékek. Egyelőre nem tudjuk ennek az okát. 2 év:-6.48 kg/m 2 /év 3 év:-8.09 kg/m 2 /év 4 év:-8.56 kg/m 2 /év 5 év:-8.32 kg/m 2 /év teljes időszak: kg/m 2 /év Összefoglalás

33 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, A trendbecslés éves változása 5 éves idősor esetén (± 2.77 kg/m 2 /év) jó egyezést mutat csapadék modellből számolt hasonló jellegű becsléssel [Wahr et al., 2000] (± 3 kg/m 2 /yr ) Összefoglalás

34 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, Hivatkozások Cheng and Ries, 2007, JPL on-line GRACE technical note #05 Cheng and Tapley, 2004, JGR Guo et al., 2009, Geophys. J. Int. Ivins and James, 2005, Antarctic Science Jekeli, 1981, OSU Report Series No. 327 Peltier, 2004, Ann. Rev. Earth Planet Sci. Swenson and Wahr, 2002, JGR Wahr et al., 2000, JGR Yamamoto et al., 2008, Polar Science

35 FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, Cheng and Ries, 2007, JPL on-line GRACE technical note #05 Cheng and Tapley, 2004, JGR Guo et al., 2009, Geophys. J. Int. Ivins and James, 2005, Antarctic Science Jekeli, 1981, OSU Report Series No. 327 Peltier, 2004, Ann. Rev. Earth Planet Sci. Swenson and Wahr, 2002, JGR Wahr et al., 2000, JGR Yamamoto et al., 2008, Polar Science Köszönöm a figyelmet!


Letölteni ppt "FÖMI Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc, Tea, 2009.10.13. Tömegváltozás meghatározása az Antarktiszon GRACE hónapos felbontású modellek alapján Földváry."

Hasonló előadás


Google Hirdetések