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Innsbrucker Föhnstudien V: GAP Flow

Die 'Innsbrucker Föhnstudien 1-4' am Anfang des 20. Jahrhunderts leisteten Pionierarbeit zum Verständnis von Föhn, eines starken, böigen und oft warmen und trockenen Windes im Lee von Gebirgen. Am Ende des 20. Jahrhunderts wurde im Rahmen des internationalen 'Mesokaligen Alpinen Programms' (MAP) Föhn in bisher unerreichtem Detail und Vollständigkeit vermessen. Daten aus MAP und aus einem kleineren Programm zur Untersuchung des Föhns (örtlicher Name: Bora) entlang der adriatischen Küste halfen unserem Projekt, den 'Innsbrucker Föhnstudien 5', herauszufinden, wie und warum Luft im Lee des Gebirges hinunter'fällt' und dabei immer schneller wird, wie häufig Föhn auftritt und wie gut er vorausgesagt werden kann. Unsere Forschungsarbeiten ergaben ein nahezu vollständiges Bild des Föhns, das wir aus Puzzleteilen früherer Föhnforschungen und von MAP zusammentrugen. Föhn läßt sich am besten mit Wasser vergleichen, das in einem Fluss oder einem See langsam auf ein Wehr zuströmt, dort immer schneller und gleichzeitig auch viel dünner (meist weniger als 1m) wird und hinunterstürzt. Luft verhält sich ähnlich, nur ist die Luftschicht, die als Fallwind hinter dem Gebirgskamm hinunterstürzt, typischerweise hunderte Meter dick. Während die Bauingeneure den Oberrand des Wehrs glatt bauen, sind Gebirge zerklüftet und voller Einschnitte. Luft wird natürlich zuerst durch solche Einschnitte und Pässe strömen, bevor sie über den Kamm fließt. Wir konnten zeigen, dass die berühmten Föhnorte unserer Erde alle im Lee von Gebirgeseinschnitten liegen. Auch für einen erfahrenen Meteorologen ist es nicht immer leicht, Föhn von einem nächtlichen Hangwind zu unterscheiden, der dadurch entsteht, dass die Luft durch Ausstrahlung schwerer wird. Ob Föhn blies, hatte man bisher immer subjektiv anhand des zeitlichen Verlaufs von Windgeschwindigkeit und -richtung, Temperatur und relativer Feuchte bestimmt. Das hatte 2 Nachteile: das Resultat hing davon ab, wer die Bestimmung vornahm, und außerdem war es zu zeitaufwendig, Jahrzehnte von Daten oder Daten von mehreren Föhnorten händisch zu klassifizieren. Wir entwickelten erstmals einen objektiven, zuverlässigen Computeralgorithmus zur Föhnbestimmung. Damit waren wir in der Lage, Föhnklimatologien auf beiden Seiten des Alpenhauptkamms zu erstellen. Im windigsten Ort (Ellbögen ca. 10 km südlich von Innsbruck) bläst der Föhn im Jahresschnitt während 20Prozent der Zeit. Auch die größten Computer sind nicht mächtig genug, alle Täler und Einschnitte der Gebirgszüge wiederzugeben und dort die Wetterdetails vorherzusagen. Föhn im Wipptal ist z.B. gar nicht direkt enthalten. Trotzdem finden sich Spuren, mittels derer wir wiederum objektiv die Wahrscheinlichkeit für Föhn voraussagen können. Auch 3 Tage in die Zukunft ist diese Föhnvorhersage praktisch gleich gut wie für den ersten Tag. Erst ab dem vierten Tag nimmt die Vorhersagegüte dann deutlich ab.

Ökosystemantworten auf kontinuierliche Offshore Schallspektren, Vorhaben: Die Auswirkungen anthropogener Unterwassergeräusche auf Verhalten und physiologische Reaktionen von Zooplankton

Regionalentwicklung touristischer Dörfer der Adria durch energieeffiziente und nachhaltige Ver- und Entsorgung

Regionalentwicklung touristischer Dörfer der Adria durch energieeffiziente und nachhaltige Ver- und Entsorgung, EcoTourism - Regionalentwicklung touristischer Dörfer der Adria durch energieeffiziente und nachhaltige Ver- und Entsorgung

Klimatische Zwillingsstädte in Europa

<p>Eine Analyse von Klimadaten zeigt, dass sich die Klimate aller Regionen in Deutschland bereits verschoben haben, so dass viele heute ein Klima aufweisen, das vor 50 Jahren 100 bis 600 km weiter im Südwesten herrschte.</p><p>Hamburg mit einem ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klima#alphabar">Klima</a>⁠ wie an der Adria, in der Lausitz das gesamte Jahr hohe Temperaturen wie in Nordspanien und in Frankfurt mit Kroatien vergleichbare klimatische Bedingungen. Vielen Menschen dürfte dieser Gedanke auf den ersten Blick gefallen. Doch was wie ein angenehmes Gedankenexperiment klingt, bedeutet eine enorme Herausforderung für die jeweiligen Regionen und betroffenen Systeme, wie Ökosysteme oder Infrastrukturen. Eine Analyse von Klimadaten hat jetzt gezeigt, dass sich die Klimate aller Regionen in Deutschland bereits verschoben haben, so dass viele heute ein Klima aufweisen, das vor 50 Jahren 100 bis 600 km weiter im Südwesten herrschte.</p><p>Die mittleren Temperaturen in Deutschland steigen seit einigen Jahrzehnten stetig an, gleichzeitig verändern sich die Niederschlagsmuster: es gibt im Jahresdurchschnitt mehr Niederschlag, vor allem im Herbst und Winter. Solche lokalen Klimaveränderungen können durch räumliche Vergleiche veranschaulicht werden: sogenannte klimatische Zwillinge bzw. Analogien. Das sind europäische Regionen, die ein Klima haben, wie deutsche Städte es heute oder in Zukunft haben könnten. Für die Identifikation der Analogien wurde das Klima europäischer Regionen während der sogenannten ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=WMO#alphabar">WMO</a>⁠-Referenzperiode Mitte des vergangenen Jahrhunderts (1961-1990) mit dem heutigen (1986-2015) sowie einem zukünftigen Klima von deutschen Städten verglichen. Hierbei werden jedoch nur mittlere Klimaveränderungen und keine Extremwettereignisse berücksichtigt, die mit fortschreitendem ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimawandel#alphabar">Klimawandel</a>⁠ zunehmen.</p><p>Klimatische Verschiebung deutscher Regionen nach Südwesteuropa</p><p>Durch den Vergleich des heutigen mit dem früheren ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klima#alphabar">Klima</a>⁠ wird deutlich, dass sich die klimatischen Bedingungen aller Regionen Deutschlands bereits um circa 100 bis 600 Kilometer nach Südwesten verlagert haben. Heute (1986-2015) hat beispielsweise Hamburg ein Klima wie Köln es früher (1961-1990) hatte und Köln wiederum hat heute ein Klima wie früher die französische Stadt Tours, die circa 250 Kilometer südwestlich von Paris liegt. Berlin hat heutzutage ein Klima wie Karlsruhe früher und Karlsruhe eines, wie es früher Lyon im Süden Frankreichs hatte.</p><p>Bei einem ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimawandel#alphabar">Klimawandel</a>⁠ ohne Klimaschutzmaßnahmen (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/r?tag=Representative_Concentration_Pathways_RCPs#alphabar">Representative Concentration Pathways (RCPs)</a>⁠ 8.5) werden sich die mittleren Temperaturen in den nächsten Jahrzehnten (2031-2060) deutlich erhöhen, wobei die mittleren Niederschläge sich nur wenig verändern werden. Dies führt zu einer weiteren Verschiebung der klimatischen Bedingungen deutscher Städte in Richtung Südwesten, größtenteils nach Zentral-Frankreich, wo ähnliche Niederschlagsmengen wie in Deutschland existieren.</p><p>Mit fortschreitendem Klimawandel können sich Ende des Jahrhunderts (2071-2100) die Klimate der meisten deutschen Städte zwischen den früheren (1961-1990) Klimaten der französischen Atlantikküste und der Adriaküste von Mittelitalien bis Kroatien befinden. Städte, die heute für deutsche Verhältnisse relativ kühl und feucht sind, wie Hamburg, Bremerhaven oder Stralsund, können klimatisch in der Nähe der französischen Atlantikküste – zwischen Nantes und Bordeaux – landen. Relativ heiße und sehr trockene deutsche Städte, wie Brandenburg, Magdeburg oder Cottbus, können Klimate wie in Nordspanien, in der Nähe von Pamplona, haben. Andere Städte können sich klimatisch größtenteils von Südfrankreich – von Toulouse bis Narbonne – über Norditalien – in der Nähe von Arcona – bis nach Kroatien – südlich von Split – verteilen: Klimatisch in Frankreich landen die Städte, die eher ein warm-trockenes (Jena, Leipzig) bis warm-feuchtes Klima (Kassel, Münster) haben. Die eher heiß-trockeneren (Mannheim, Berlin, Würzburg) bis heiß-feuchten Städte (Saarbrücken, Köln) werden sich im Adria-Klimaraum wiederfinden. Manche Städte und Regionen, beispielsweise München oder die Hochgebirge, könnten Ende des Jahrhunderts ein Klima haben, welches bisher in Europa nicht vorkommt: sehr warm, relativ feucht und mit einem sommerlichen Niederschlagsmaximum.</p><p>Methodische Hintergründe zur Identifizierung klimatischer Analogien</p><p>Die Identifizierung von klimatischen Analogien ist methodisch herausfordernd, da sie von der Wahl der Klimaparameter und der räumlichen Auflösung der verwendeten Daten bestimmt wird. Die in den Karten dargestellten Klimaanalogien von deutschen Städten beziehen sich daher auf Regionen und auf die Kombination von vier Klimaparametern: saisonale mittlere Temperaturen, sommerliche Maximum- und winterliche Minimumtemperatur sowie mittlere saisonale Niederschläge.&nbsp;</p><p>Zudem wurden für die Analogiefindung nur Klimaparameter für mittlere klimatische Verhältnisse verwendet. Daher berücksichtigen die Analogien auch keine Extremereignisse, wodurch insbesondere sommerliche Starkregenereignisse unterschätzt werden könnten. Auch Hitzetage oder ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Tropennchte#alphabar">Tropennächte</a>⁠ finden in den Analogien keine Berücksichtigung. Wenn nur Temperaturparameter verglichen würden, würden manche Regionen noch weiter im Süden verortet werden. Darüber hinaus ist auch zu beachten, dass sich die europäischen Regionen seit den betrachteten Zeitabschnitten ebenfalls weiter verändert haben.</p><p>Insgesamt wurden 41 Standorte in Deutschland in diesem Sinne analysiert. Die Standorte wurden so ausgewählt, dass sie in ihrer Verteilung alle Bundesländer abdecken sowie die sieben Klimaraumtypen, die in der&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/KWRA-Zusammenfassung">Klimawirkungs- und Risikoanalyse für Deutschland</a>&nbsp;(KWRA)&nbsp;identifiziert wurden. <a href="https://www.youtube.com/watch?v=UZCIoYoqlNI">Weitere Ergebnisse der KWRA</a> werden in einem Kurzfilm erklärt.</p><p>Herausforderung für Ökosysteme, Menschen, Städte und Regionen</p><p>Mit den entstandenen Karten werden die Klimaveränderungen für die eigene Heimatstadt und Region plastisch und vergleichbar. Die klimatischen Analogien geben eine grobe Vorstellung davon, wie anders das zukünftige mittlere ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klima#alphabar">Klima</a>⁠ sein könnte – und was das für jeden persönlich bedeuten mag. Jedoch sagen sie nichts über die Folgen aus. Sie zeigen also nicht, was es für ein System, zum Beispiel einen Menschen, ein ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/%C3%B6?tag=kosystem#alphabar">Ökosystem</a>⁠, die Wasserversorgung, das Gesundheitssystem oder eine Stadt, bedeutet, in einem relativ kurzen Zeitraum ein gänzlich anderes Klima als das zu haben, in dem sich das System teils über Jahrhunderte hinweg entwickelt hat und an das es angepasst ist. Für die Klimaanpassung bedeutet das: So plastisch die Analogien zwischen den einzelnen Städten und Regionen auch sein mögen, sie implizieren nicht, dass beispielsweise Gebäudestrukturen oder Ökosysteme einer anderen Stadt einfach "nachgebaut" werden können.</p><p>In der Analyse wird durch die Karten ein Vergleich der vorhandenen Eigenarten der Klimaanalogien mit den Eigenarten deutscher Systeme und Städte angestoßen. Der Vergleich gibt Anregungen, was sich alles in Deutschland ändern müsste, damit wir uns auf ein zukünftig sehr viel wärmeres Klima vorbereiten können. Und es wird auch deutlich, was den ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimawandel#alphabar">Klimawandel</a>⁠ so gefährlich und zu einer solchen Herausforderung für die Anpassung macht: die Geschwindigkeit der Veränderung.</p><p><em>Datengrundlage</em>: <a href="https://surfobs.climate.copernicus.eu/dataaccess/access_eobs.php">E-OBS dataset version 23.1e für Europa 1961- 1990</a>,&nbsp;Deutscher Wetterdienst hydrometeorologischer Rasterdatensatz (HYRAS) für Deutschland 1986-2015, Deutscher Wetterdienst bias-adjustizierte und herunterskalierte ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/m?tag=Median#alphabar">Median</a>⁠ RCP8.5 ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=DWD#alphabar">DWD</a>⁠-Referenz-Ensembles v2018 Klimaprojektionsdaten für 2031-2061 und 2071-2100 auf Grundlage von EURO-CORDEX.</p><p>Die Ergebnisse der Analyse befinden sich als interaktive Karte auf der Seite <a href="https://www.rnd.de/wissen/klimavergleich-interaktive-karte-welches-klima-herrscht-bald-in-deutschen-staedten-U3IFAVXFFZAPFBETVCV36JAQLM.html">Klimavergleich: Interaktive Karte - welches Klima herrscht bald in deutschen Städten? (rnd.de)</a>.</p><p><em>Autorinnen:</em> Inke Schauser (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>⁠), Kathrin Renner (EURAC)</p><p><em>Dieser Artikel wurde als Schwerpunktartikel im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/newsletter/archiv/newsletter-klimafolgen-anpassung-nr-76">Newsletter Klimafolgen und Anpassung Nr. 76</a> veröffentlicht. <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/newsletter">Hier</a> können Sie den Newsletter abonnieren.</em></p>

Variabilität der Hydrographie und Zirkulation im Mittelmeer beobachtet auf wiederholten Schnitten im Mittelmeer

Dieser Antrag dient der Untersuchung zweier langfristiger, hydrographischer Prozesse im Mittelmeer: a) Der Ermittlung langfristiger Veränderungen des Levantinischen Zwischenwassers (LIW), dessen Salzgehalt nicht nur die großräumige Zirkulation des Mittelmeers beeinflusst sondern auch an der Salzgehaltsverteilung des nördlichen Atlantiks in mittleren Tiefen bis zu den Küsten Amerikas einen Anteil hat und dessen Variationen daher klimarelevant seien können. b) Der Untersuchung der Tiefenwassermassen des östlichen Mittelmeers. Im östlichen Mittelmeer traten in den letzten Jahrzehnten starke Veränderungen der Hydrographie und der Zirkulation auf, die als Eastern Mediterranean Transient (EMT) bekannt wurden. Ein Phänomen des EMT war die Verlagerung der Tiefenwasserbildung von der Adria in die Ägäis. Die Auswirkungen des EMT sind auch weiterhin bemerkbar und resultieren in einer sich immer noch verändernden thermohalinen Zirkulation.Die erforderlichen Messungen erfolgen mit Hilfe einer Schiffsexpedition (P467), die bereits bewilligt wurde. Auf der Reise wird mit einer Underway-CTD hochauflösend in den oberen 800m der Wassersäule ein Ost-West Schnitt durch das gesamte Mittelmeer gefahren. Punktuell werden CTD/lADCP Stationen bis zum Boden an Positionen ausgeführt, die bereits auf anderen Messfahrten beprobt wurden. Durch wiederholte Messung von Stationen wird es möglich, die langfristige zeitliche Entwicklung der verschiedenen physikalischen Parameter zu ermitteln. Die gewonnen Daten und die Daten bereits erfolgter Reisen der Antragsteller sollen unter o.g. Gesichtspunkte analysiert werden.

Jülicher Wissenschaftler erforschen Klima in Europa mit dem Zeppelin NT

Am 04. Mai 2012 fiel der offizielle Startschuss für den bisher längsten Einsatz des Zeppelins NT für die Klimaforschung – koordiniert von Jülicher Wissenschaftlern. Insgesamt zwanzig Wochen fliegt das Luftschiff quer durch Europa und misst die Luftzusammensetzung in den Niederlanden, Italien, über der Adria und schließlich 2013 über Finnland. Die Messflüge sind Teil des EU-Großforschungsprojekts „PEGASOS“, in dem 26 Partner aus 14 europäischen Staaten sowie Israel Zusammenhänge zwischen Atmosphärenchemie und Klimawandel erforschen. Bundesforschungsministerin Annette Schavan würdigte beim feierlichen Auftakt der Kampagne in Friedrichshafen das Projekt.

Climate Change and Impacts on Water Supply

Climate change (CC) affects fresh water resources and may have significant influence on public drinking water supply. Land use activities exert pressure on water resources and will change according to CC. It is crucial for safeguarding future water supply to anticipate these climate and land use changes and to assess their impacts on water resources. Transnational action is needed to prepare SEE for the challenge of ensuring water supply for society for several decades. Policy makers and water suppliers are required to develop sustainable management practices for water resources, considering existing and future CC influences. Therefore CC-WaterS will identify and evaluate resulting impacts on availability and safety of public drinking water supply for several future decades. Elaborated measures to adapt to those changes build the ground for a Water Supply Management System regarding optimization of water extraction, land use restrictions, and socio-economic consequences under climate change scenarios for water suppliers in SEE. The joint actions to produce this technical system will be performed on a transnational level in the Alps, Danube Middle and Lower Plains and coastal areas representing different SEE-characteristic climates and topography. In CC-WaterS, SEE governmental bodies, water suppliers and research institutions work together and implement jointly developed solutions, hence to be applied on a regional or local level in SEE. The complementary knowledge of the partners, enhanced by further applicable results of past projects, will provide a strong background. Capitalising already existing knowledge and data from EU-funded scientific projects and eliminating parallel investigations, CC-WaterS will make information applicable for concrete solutions, develop tools and instruments for public water supply and implement safeguarding measures. An accessory dissemination strategy will ensure that CC-WaterS durable results are transferred to the relevant users.

High Resolution Moho Map of the Eastern Alps

This dataset contains a high resolution Moho map of the in the Eastern Alps focused on the SWATH-D network. The Moho map was produced by manually picking the Moho on narrow transects (CCP stacks) calculated with the receiver function method. These manual picks were then fit with a spline in 3-D. Three separate and sometimes overlapping maps are included corresponding to the European, Adriatic, and Pannonian Mohos. In addition to Moho depth, Ps travel time and crustal average Vp/Vs are also reported. Version history: 30 November 2021: release of version 1 13 March 2023: release of version 1.1. Changes: Performed manual adjustment of 1-D splines (before fitting 2-D spline) to avoid unphysical geometries

South-East Europe wind energy exploitation - research and demonstration of wind energy utilisation in complex terrain and under specific local wind systems (SEEWIND)

Objective: The existing wind potential areas in the former Yugoslav republics (Slovenia, Croatia, Serbia/Montenegro, Bosnia/Herzegovina and Macedonia) are mostly situated in karst regions with steep and cliffy rocks and complex terrain. The prevailing wind conditions at these sites are mainly caused by local wind systems generated by different levels in temperature and air pressure between the Adriatic Sea and the mainland of the bordering countries. Wind farm sites in these areas provide excellent conditions for wind energy utilisation, but also pose a major challenge to wind farm design and wind turbine technology due to extreme wind speeds, turbulences and wind shear. Aim of the proposed R&D project is the performance of investigations at different locations in South East Europe, relating the mountainous and complex structure of terrain, the characterization of local wind systems like 'Bora' and the more efficient and reliable operation of large scale wind turbine.

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