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Multivariate Analyse von Land-Atmosphäre Wechselwirkungen in einem veränderlichen Klima

Description: Das Projekt "Multivariate Analyse von Land-Atmosphäre Wechselwirkungen in einem veränderlichen Klima" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Biogeochemie durchgeführt. Die Hydrologie der Landoberfläche wirkt an der Schnittstelle zwischen Boden, Vegetation und Atmosphäre. Sie hat dadurch Auswirkungen auf Nahrungsmittelproduktion, Wasserverfügbarkeit und Extremereignisse, wie Dürren und Überschwemmungen. Die Wechselwirkungen zwischen Land (Hydrologie) und Atmosphäre (Wetter) sind bisher nur ungenügend verstanden. Es ist insbesondere unklar, ob sich die Einflüsse der Landoberfläche auf Vegetation und Wetter durch die globale Erwärmung verstärken werden. Darüber hinaus ist nur wenig bekannt bezüglich des Übergangs von einem energielimitierten Regime, wo die Atmosphäre (Temperatur und Einstrahlung) das Land (Vegetationsproduktivität, Bodenfeuchte) beeinflusst, hin zu einem wasserlimitierten Regime, wo das Land (auch) die Atmosphäre beeinflusst. Um das Verständnis der Land-Atmosphäre-Wechselwirkungen zu verbessern, wird ein multivariater Ansatz mit der Analyse von Daten über Bodenfeuchte, Matrixpotential, Bruttoprimärproduktion, Verdunstung, Temperatur und Landoberflächencharakteristiken vorgeschlagen. Mit dieser umfassenden Methodik werden Land-Atmosphäre-Wechselwirkungen in Bezug auf ihre kurz- und langfristige Variabilität, sowie auf ihre Veränderungen im Kontext des Klimawandels untersucht. Ausserdem werden potentiell stark betroffene Regionen bestimmt. Desweiteren wird ein kritischer Bereich der Bodenfeuchte und/oder des Matrixpotentials identifiziert und charakterisiert, ab dem eine Wasserlimitierung von Vegetation oder Evapotranspiration auftritt. Ein Ergebnis dieser Analyse wird die Identifizierung eines dritten charakteristischen Matrixpotentials neben dem permanenten Welkepunkt und der Feldkapazität sein. Als Grundlage für diese Untersuchungen wird mittels eines Landoberflächenmodells von geeigneter Komplexität ein langfristiger, qualitativ hochwertiger hydrologischer Datensatz berechnet, welcher anhand von multivariaten Beobachtungen kalibriert wird. Dabei werden auch die Unsicherheiten des Datensatzes, sowie der multivariaten Beobachtungen, thematisiert. Die Resultate dieser Arbeit können helfen das Management von Wasserressourcen zu verbessern. Beispielsweise können Prognosen des Matrixpotentials in Verbindung mit dem identifizierten kritischen Bereich für eine intelligente Bewässerung von Pflanzen und Feldern verwendet werden. Eine Analyse von langfristigen Trends in Matrixpotential-, Bodenfeuchte- und Abflussdaten kann als Grundlage für langfristige Anpassungsmaßnahmen dienen. In einer weiteren Analyse werden Größenordnungen und Auftrittshäufigkeiten von Extremereignissen, wie Dürren und Überschwemmungen untersucht und in Verbindung mit entstandenen Sach- und Personenschäden gebracht. Diese Arbeit trägt zu den Millenniums-Entwicklungszielen der Vereinten Nationen bezüglich der Bekämpfung von Hunger und einer nachhaltigeren Wassernutzung, den 'Europa 2020' Zielen der EU Kommission bezüglich nachhaltiger Energienutzung, und zum 'grand challenge' Wasserverfügbarkeit des Weltklimaforschungsprogramms bei.

Types:
SupportProgram

Origin: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Bodenvegetation ? Biogeochemie ? Vegetation ? Evapotranspiration ? Kalibrierung ? Überschwemmung ? Dürre ? Wasserverfügbarkeit ? Hydrogeologie ? Nahrungsproduktion ? Verdunstung ? Vereinte Nationen ? Globale Erwärmung ? Langzeitbeobachtung ? Wassermengenwirtschaft ? Hydrochemie ? Limnologie ? Siedlungswasserwirtschaft ? Trendanalyse ? Bewässerung ? Wassernutzung ? Welkepunkt ? Pflanze ? Bodenfeuchte ? Energienutzung ? Feldkapazität ? Klimafolgen ? Extremwetter ? Ressourcenbewirtschaftung ? Wasserressourcen ? Wetter ? Klima ? Klimawandel ? Atmosphäre ? Klimaanalyse ? Extremereignis ? Hydrologie ? Häufigkeit [Ereignis] ? Wechselwirkung ? Integrierte Wasser-Ressourcen Bewirtschaftung ?

Region: Mühlhausen/Thüringen

Bounding boxes: 10.453° .. 10.453° x 51.2217° .. 51.2217°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

Time ranges: 2017-01-01 - 2025-03-31

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