Anwendungsfelder der GRACE-Satellitenmissionen

• Die terrestrische Wasserspeicherung umfasst das gesamte Wasser und Eis in allen Landregionen der Erde von der Vegetation bis hinunter zu den tiefsten GrundwasserleiterEine Schicht aus Gestein oder Sediment, die dazu geeignet ist Wasser zu speichern und zu transportieren. Ist die Schicht vollständig mit Wasser gefüllt, spricht man von einem gesättigten Grundwasserleiter (engl. Aquifer). Im deutschen Sprachraum ...n.
• Die Menge des gespeicherten Wassers ist eine Zustandsgröße des globalen WasserkreislaufDer Wasserkreislauf beschreibt den Transport von Wasser aus den Meeren, durch die Atmosphäre, auf das Festland und von dort wieder zurück in die Meere. Das Wasser wechselt bei dieser Reise mehrfach seine Aggregatzustände, d.h. es bewegt sich als f...s und beeinflusst die Wasserverfügbarkeit und deren zeitliche Änderungen.
• Die Satellitenmissionen GRACE und GRACE-FO sind in der Lage, zeitliche und räumliche Veränderungen der Gesamtspeicherung des Wassers zu messen.
• Die GesamtwasserspeicherungDie Gesamtmenge des auf den Landmassen der Erde vorhandenen Wassers wird als Gesamtwasserspeicherung (TWS) bezeichnet. Wichtige Beiträge zum Gesamtspeicher sind Schnee, Eis (in Gletschern und Eisschilden), Oberflächenwasser (in Flüssen, Seen, Feuc... wird von der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) als eine essentielle KlimaIm Unterschied zum Wetter, das sich auf tagesaktuelle oder sehr kurzfristige Ereignisse bezieht, meint Klima einen mittleren Zustand in der Atmosphäre über einen längeren Zeitraum von 30 bis 40 Jahren hinweg. Beobachtet werden dabei alle Vorgänge...variable bezeichnet, welche es bevorzugt zu beobachten gilt, um langfristige KlimaIm Unterschied zum Wetter, das sich auf tagesaktuelle oder sehr kurzfristige Ereignisse bezieht, meint Klima einen mittleren Zustand in der Atmosphäre über einen längeren Zeitraum von 30 bis 40 Jahren hinweg. Beobachtet werden dabei alle Vorgänge...veränderungen zu dokumentieren.

Zum Themenschwerpunkt Gesamtwasserspeicherung
 

• Das Grundwasser ist eine bedeutsame Süßwasserquelle, die zunehmend durch Übernutzung und KlimaIm Unterschied zum Wetter, das sich auf tagesaktuelle oder sehr kurzfristige Ereignisse bezieht, meint Klima einen mittleren Zustand in der Atmosphäre über einen längeren Zeitraum von 30 bis 40 Jahren hinweg. Beobachtet werden dabei alle Vorgänge...änderungen bedroht wird. 
• Mit den Satellitenbeobachtungen von GRACE/GRACE-FO können über die Messung der GesamtwasserspeicherungDie Gesamtmenge des auf den Landmassen der Erde vorhandenen Wassers wird als Gesamtwasserspeicherung (TWS) bezeichnet. Wichtige Beiträge zum Gesamtspeicher sind Schnee, Eis (in Gletschern und Eisschilden), Oberflächenwasser (in Flüssen, Seen, Feuc... (TWS) auch die Veränderungen der Grundwasserspeicherung abgeleitet werden.
• Das GFZ hat mit dem G3P-Projekt (Global Gravity-based Groundwater Product) einen Dienst entwickelt, der Daten zur globalen Wasserspeicherung im Grundwasser anbietet. 

Zum Themenschwerpunkt Grundwasser
 

• In den letzten Jahrzehnten hat sich das Schmelzen der EisschildKontinentale Eismassen mit großer horizontaler Ausdehnung (mehrere tausend Kilometer) und Mächtigkeit (mehrere tausend Meter). Aktuell gibt es auf der Erde Eisschilde in Grönland und der Antarktis. Zum Zeitpunkt des letzten glazialen Maximums vor ...e, Eiskappen und Gletscher durch die Erwärmung des Ozeans und der Atmosphäre weltweit verstärkt. Mit Hilfe der Schwerefeldmissionen GRACE/GRACE-FO können diese Veränderungen der globalen Eismassen genaustens beobachtet und quantifiziert werden. 
• Die Eismassen-Verluste in der Arktis und Antarktis sind abhängig von der Höhe der Niederschläge sowie den Luft- und Ozeantemperaturen. In ihren Bilanzen und jahreszeitlichen Schwankungen sind jedoch Unterschiede zu beobachten.
• Auch kleinräumige Massenänderungen, wie die von Gebirgsgletschern außerhalb Grönlands und der Antarktis, werden von den GRACE/GRACE-FO-Satelliten erfasst. Die stärksten Massenverluste sind in Alaska zu verzeichnen, gefolgt von Nordkanada and Svalbard (Norwegen). Der Beitrag der Gletscherschmelze zum Meeresspiegelanstieg kann mit GRACE auf ungefähr 199 Milliarden Tonnen Eis pro Jahr (2002-2016) geschätzt werden.

Zum Themenschwerpunkt Eis
 

• Der langfristig anhaltende Anstieg des mittleren Meeresspiegels hat vielfältige Folgen für die Menschen in eng besiedelten Küstenregionen. 
• Der Anstieg des globalen Meeresspiegels geht auf zwei wesentliche Faktoren zurück: auf den Eintrag von Schmelzwasser der kontinentalen EisschildKontinentale Eismassen mit großer horizontaler Ausdehnung (mehrere tausend Kilometer) und Mächtigkeit (mehrere tausend Meter). Aktuell gibt es auf der Erde Eisschilde in Grönland und der Antarktis. Zum Zeitpunkt des letzten glazialen Maximums vor ...e und Gletscher sowie auf die thermische Ausdehnung des Wassers durch die globale Erwärmung aufgrund höherer Treibhausgaskonzentrationen.
• Der Eintrag von zusätzlichem Schmelzwasser und die thermische Ausdehnung tragen aktuell jeweils zu ca. 50% zum gegenwärtigen Anstieg von etwa 3,4 mm pro Jahr bei.
• Während die Kapazität des Ozeanwassers zur weiteren Aufnahme von Wärme begrenzt ist, kann ein Abschmelzen der großen EisschildKontinentale Eismassen mit großer horizontaler Ausdehnung (mehrere tausend Kilometer) und Mächtigkeit (mehrere tausend Meter). Aktuell gibt es auf der Erde Eisschilde in Grönland und der Antarktis. Zum Zeitpunkt des letzten glazialen Maximums vor ...e der Erde den globalen Meeresspiegel noch um Duzende Meter steigen lassen.

Zum Themenschwerpunkt Veränderung des Meeresspiegels
 

• Mit den Satelliten der GRACE- und GRACE-FO-Missionen können verschiedene Bewegungen der scheinbar festen und starren Erdoberfläche beobachtet werden. Diese Bewegungen sind mit Änderungen des Schwerefelds verbunden und laufen auf verschiedenen Zeitskalen ab.
• Hauptsächlich sind die beiden folgende Arten von Bewegungen nachweisbar:
  • die äußerst langsamen, aber stetigen nacheiszeitlichen Bewegungen im Erdmantel und in der Lithosphäre, die bis heute andauern, sowie 
  • postseismische Bewegungen nach Erdbeben durch sprunghafte Verschiebungen zwischen den Krustenblöcken.

Zum Themenschwerpunkt Feste Erde