Zeitliche Änderungen des globalen Schwerefeldes durch Mantelströmungen: Detektion durch die Satellitenmission GRACE

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Die GRACE-Mission wird erstmals hochgenaue Daten zu räumlichen und insbesondere zeitlichen Änderungen des Schwerefeldes oder Geoids liefern. Solche Variationen sowie die dynamische Topographie sollen für verschiedene Dichte- und Viskositätsverteilungen des Erdmantels durch Strömungsmodelle untersucht und angepaßt werden. Die Dichteverteilung soll aus neuen, hochauflösenden seismischen Tomographie-Daten abgeleitet werden, gestützt auf druck- und temperaturabhängigen mineralphysikalischen Zusammenhängen. Zunächst werden Modellierungen des statistischen Geoids durchgeführt, wobei insbesondere laterale Variationen der Viskosität im Lithosphärischen-AstenosphärischenBereich untersucht werden. Durch Advektion des Dichtefeldes werden dann die zeitlichen Änderungen des Geoids berechnet. Die so vorhergesagten zeitlichen Geoidänderungen sollen räumlich und spektral analysiert und, unter Einbeziehung der Plattendrift, in driftende und nicht driftende Anteile zerlegt werden, und so die Beobachtbarkeit durch die GRACE-Daten getestet werden. Es werden sich Vorhersagen über die Regionen ergeben, an denen die stärksten Geoidänderungen durch Manteldynamik auftreten werden und auch über die zeitliche Änderung der einzelnen harmonischen Koeffizienten. Die Ergebnisse können im Rahmen anderer GRACE-Projekte als Korrekturfelder der aus vielen Anteilen zusammengesetzten GRACE-Daten genutzt werden.