Grundlage des numerischen Seegangsvorhersagesystems im Deutschen Wetterdienst (DWD) ist ein spektrales Seegangsmodell der 3.Generation (3G-WAveModel). Spektrale Modelle beschreiben den Zustand des Seegangs über das sogenannte Frequenz-Richtungs-Seegangsspektrum – das ist die 2-dimensionale Verteilung der Wellenenergie nach Wellenfrequenz (bzw Wellenperiode oder Wellenzahl) und Ausbreitungsrichtung. In der gegenwärtigen Version wird eine Auflösung von 36 Richtungen und 30 Frequenzen (Wellenperioden zwischen 1.5 und 24 Sekunden) verwendet. Im numerischen Modell wird die zeitliche Entwicklung des Seegangsspektrums an einer Vielzahl von Punkten eines über die Meeresoberfläche gespannten Gitters berechnet. Die Wellenenergie ändert sich durch die folgenden physikalischen Prozesse: • Wellenwachstum durch den abwärts gerichteten Impulsfluss aus dem Windfeld • Wellenkinematik (Advektion, Refraktion) • Umverteilung der Energie zwischen den Wellenzahlen durch nichtlineare Wechselwirkungen • Dissipation (interne Reibung und Wellenbrechen) Ähnlich wie die Kette der Atmosphärenmodelle (ICON, ICON-EU und ICON-D2) ist das Seegangsvorhersagesystem in verschiedene Vorhersagegebiete gegliedert: Das globale Modell GWAM, das Europamodell EWAM und das hoch auflösende Küstenmodell CWAM. Der Modellseegang wird durch analysierte und vorhergesagte 10m-Winde der Atmosphärenmodelle angetrieben.
Grundlage des numerischen Seegangsvorhersagesystems im Deutschen Wetterdienst (DWD) ist ein spektrales Seegangsmodell der 3.Generation (3G-WAveModel). Spektrale Modelle beschreiben den Zustand des Seegangs über das sogenannte Frequenz-Richtungs-Seegangsspektrum – das ist die 2-dimensionale Verteilung der Wellenenergie nach Wellenfrequenz (bzw Wellenperiode oder Wellenzahl) und Ausbreitungsrichtung. In der gegenwärtigen Version wird eine Auflösung von 36 Richtungen und 30 Frequenzen (Wellenperioden zwischen 1.5 und 24 Sekunden) verwendet. Im numerischen Modell wird die zeitliche Entwicklung des Seegangsspektrums an einer Vielzahl von Punkten eines über die Meeresoberfläche gespannten Gitters berechnet. Die Wellenenergie ändert sich durch die folgenden physikalischen Prozesse: • Wellenwachstum durch den abwärts gerichteten Impulsfluss aus dem Windfeld • Wellenkinematik (Advektion, Refraktion) • Umverteilung der Energie zwischen den Wellenzahlen durch nichtlineare Wechselwirkungen • Dissipation (interne Reibung und Wellenbrechen) Ähnlich wie die Kette der Atmosphärenmodelle (ICON, ICON-EU und ICON-D2) ist das Seegangsvorhersagesystem in verschiedene Vorhersagegebiete gegliedert: Das globale Modell GWAM, das Europamodell EWAM und das hoch auflösende Küstenmodell CWAM. Der Modellseegang wird durch analysierte und vorhergesagte 10m-Winde der Atmosphärenmodelle angetrieben.
Grundlage des numerischen Seegangsvorhersagesystems im Deutschen Wetterdienst (DWD) ist ein spektrales Seegangsmodell der 3.Generation (3G-WAveModel). Spektrale Modelle beschreiben den Zustand des Seegangs über das sogenannte Frequenz-Richtungs-Seegangsspektrum – das ist die 2-dimensionale Verteilung der Wellenenergie nach Wellenfrequenz (bzw Wellenperiode oder Wellenzahl) und Ausbreitungsrichtung. In der gegenwärtigen Version wird eine Auflösung von 36 Richtungen und 30 Frequenzen (Wellenperioden zwischen 1.5 und 24 Sekunden) verwendet. Im numerischen Modell wird die zeitliche Entwicklung des Seegangsspektrums an einer Vielzahl von Punkten eines über die Meeresoberfläche gespannten Gitters berechnet. Die Wellenenergie ändert sich durch die folgenden physikalischen Prozesse: • Wellenwachstum durch den abwärts gerichteten Impulsfluss aus dem Windfeld • Wellenkinematik (Advektion, Refraktion) • Umverteilung der Energie zwischen den Wellenzahlen durch nichtlineare Wechselwirkungen • Dissipation (interne Reibung und Wellenbrechen) Ähnlich wie die Kette der Atmosphärenmodelle (ICON, ICON-EU und ICON-D2) ist das Seegangsvorhersagesystem in verschiedene Vorhersagegebiete gegliedert: Das globale Modell GWAM, das Europamodell EWAM und das hoch auflösende Küstenmodell CWAM. Der Modellseegang wird durch analysierte und vorhergesagte 10m-Winde der Atmosphärenmodelle angetrieben.
Satellites that measure the chemical composition of the atmosphere are becoming more accurate and numerous, providing a unique opportunity to independently monitor emissions for large geographical regions in a consistent way. This report elaborates the development of a software tool which is able to process satellite observation data and estimate NOx emissions from it for a pre-defined area. The tool is fully operational for processing satellite observations from the TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) and the Ozone Monitoring Instrument (OMI). The tool is modular in design with the capability in mind to digest satellite data from various satellites and for pollutants. It is furthermore designed to be relatively simple and operates without a dependence on complicated and computationally demanding atmospheric models. The methods for satellite based emission estimation can complement data from emission inventories by incorporating independent measurement techniques into the reporting scheme. This would help to identify room for improvement in the compilation of inventories as well as boost the transparency and confidence in the reported data. Veröffentlicht in Texte | 94/2023.
Erstmals haben Wissenschaftler die durch den Auftauprozess in Thermokarst-Seen frei werdende Menge an Methan bestimmt. Sie fanden heraus, dass das Methangas genauso alt ist wie der vorher im Permafrost gespeicherte, zum Teil Jahrtausende alte Kohlenstoff und konnten somit den quantitativen Nachweis für den direkten Rückkopplungseffekt zwischen tauenden Permafrostböden und dem Klimawandel erbringen. Die gewonnenen Zahlen sind für Klimamodelle wichtig. Untersucht wurden Seen in Alaska, Kanada, Schweden und Sibirien. Obwohl von Modellen ein großer Ausstoß an klimawirksamem Kohlenstoff in die Atmosphäre im Laufe des 21. Jahrhunderts und auch danach erwartet wird, zeigt die neue Studie jedoch auch, dass die Menge in den vergangenen 60 Jahren noch relativ gering war. Die Studie wurde von der Universität von Alaska Fairbanks geführt und im Journal Nature Geoscience am 22. August 2016 veröffentlicht.
Satellites that measure the chemical composition of the atmosphere are becoming more accurate and numerous, providing a unique opportunity to independently monitor emissions for large geographical regions in a consistent way. This report elaborates the development of a software tool which is able to process satellite observation data and estimate NOx emissions from it for a pre-defined area. The tool is fully operational for processing satellite observations from the TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) and the Ozone Monitoring Instrument (OMI). The tool is modular in design with the capability in mind to digest satellite data from various satellites and for pollutants. It is furthermore designed to be relatively simple and operates without a dependence on complicated and computationally demanding atmospheric models. The methods for satellite based emission estimation can complement data from emission inventories by incorporating independent measurement techniques into the reporting scheme. This would help to identify room for improvement in the compilation of inventories as well as boost the transparency and confidence in the reported data. Quelle: umweltbundesamt.de
Dreidimensionales baroklines Schelfmodell und Ästuarmodell Das Modell simuliert die Dynamik von Ozeanen, Küsten und Schelfmeeren von Nord- und Ostsee sowie Ästuaren HAMSOM ist ein z-Level Modell, löst die Modellgleichungen mittels finiter Differenzen auf zeitlich unveränderlichen Tiefenhorizonten. Eine Besonderheit des Modells liegt in der Verwendung eines semi-impliziten Rechenverfahrens. Das Verfahren ermöglicht Simulationen mit freier Oberfläche bei großen Zeitschritten, was eine Voraussetzung für mehrjährige Simulationen in Regionen mit starken Wasserstandsschwankungen ist. Eine Kopplung mit ökosystemaren und atmosphärischen Modellen ist möglich. Modellinput sind atmosphärische Felder, monatliche Frischwasserabflüsse, gezeitenbedingte Wasserstände sowie Salzgehalte und Temperaturen. Als Modelloutput werden u. a. Werte von Transport, Temperatur und Salz, Wasserstand und Meereisparametern generiert.
Das Projekt "Der Einfluss von NOx-Emissionen des Flugzeugs auf die Atmosphaere bei Flughoehen von 8-15 km (AERONOX)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Physik der Atmosphäre Oberpfaffenhofen durchgeführt. The AERONOX project investigated the emissions of nitrogen (NOx) from aircraft engines and global air traffic at cruising altitudes, the resultant increase in Nox concentrations, and the effects on the composition of the atmosphere, in particular with respect to ozone formation in the upper troposphere and lower stratosphere. The project was structured into three subprojects: Engine exhaust emissions, physics and chemistry in the aircraft wake, and global atmospheric model simulations. A complementary program of work by aviation experts has provided detailed information on air traffic data which was combined with data on aircraft performance and emissions to produce a global emissions inventory. The work resulted in improved predictive equations to determine Nox emission measurements on two engines in cruise conditions. This information was combined with a traffic database to provide a new global Nox emissions inventory. It was found that only minor chemical changes occur during the vortex regime of the emission plume; however this result does not exclude the possibility of further changes in the dispersion phase. A variety of global models was set up to investigate the changes in NOx concentrations and photochemistry. Although aviation contributes only a small proportion (about 3 per cent) of the total global NOx from the anthropogenic sorces, the models show that aviation contributes a large fraction to the concentrations of NOx in the upper troposphere, in particular north of 30 N.
Das Projekt "Modelling of the impact on ozone and other chemical compounds in the atmosphere from airplane emissions" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Physik der Atmosphäre Oberpfaffenhofen durchgeführt. General Information: Summary Observations have shown that ozone levels in the upper troposphere (UT) and the lower stratosphere (LS) have changed over the last two to three decades. The observed reductions in the LS, which has been seen in the Northern Hemisphere during the last decade most probably are caused by man made emissions (CFCs and bromine compounds) in conjunction with particles and PSCs formation. For the UT, observations have shown an ozone increase for at least two decades, but less so the last few years. The causes of these changes are poorly understood. Modelling studies have been used to estirnate the impact of different man made sources on the chemical composition, and on ozone in particular in the UT and the LS. These studies show that there are significant uncertainties in the estimates of the impact which are a result of limited knowledge of atmospheric processes and which have to be improved in order to come up with better estimates of the impact of aircraft emissions on ozone in the UT and the LS. Emissions from aircraft (NOx, H20, SO2 and soot) at cruising altitudes are likely to affect the ozone chemistry in the UT and the LS in two ways: directly through enhanced photochemical activity (emission of NOx and water vapour), and through enhanced particle formation from NOx, water vapour and SO2. The impact of aircraft emissions is of particular importance to study, as the emissions are projected to grow rapidly over the next two decades compared to emissions from most other sources, and because there are significant regional differences in the impact on ozone and in the projected growth in the emissions. It is therefore likely that future aircraft emissions have the potential to perturb ozone levels significantly. The overall objective of the study is to improve our scientific basis for estimates of the impact of aircraft emissions on the chemical composition in the UT and in the LS, and to perform 3-D model studies of the large scale (regional to hemispheric) perturbation of ozone from a projected future fleet of subsonic and supersonic aircraft. Focus in the study will be on two main areas: a) The role of heterogeneous processes in the UT and the LS and how these processes can be parameterised in global 3-D CTMs, and b) modelling studies of the future impact of subsonic as well as supersonic traffic on the ozone in the UT and the LS, with particular emphasis on the regional contribution to global scale ozone from regions with the largest projected traffic (Europe - US, South Asia and surrounding areas). The tools for these studies will be state of the art 3-D CTMs (Chemical Tracer Models) available among the participating groups. The CTMs have different spatial resolution, transport parameterisation, and parameterisation of the chemical processes, including heterogeneous chemistry,... Prime Contractor: University of Oslo, Department of Geophysics; Oslo; Norway.
Das Projekt "Die Wechselwirkung zwischen dem Sturmguertel und dem oberen Ozean und die Auswirkungen auf das europaeische Klima" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Institut für Geophysik und Meteorologie durchgeführt. General Information/Objectives: To improve the understanding of the nature of the N. Atlantic winter storm-track, the causes of its variability and the influence on European climate of this variability. Brief Description of the Research Project: The weather systems in the N. Atlantic tend to occur in a longitudinally extended region referred to as a storm-track. This storm-track exhibits significant variability from one year to another and from one decade to another. The weather and, in particular extremes in this weather, over Europe are very dependent on the storm-track. The prediction of storm-track behaviour is probably the greatest goal of seasonal prediction for the European region. Any changes in storm-track behaviour would be probably the most important anthropogenic climate change for Europe. The surface wind and net transfers of heat and water drive the N. Atlantic Ocean so that changes in the storm-track affect the ocean. Conversely it is thought that changes in the sea surface temperature influence the storm-track. In this project increased understanding of these processes and their predictability will be sought through a programme involving sophisticated diagnosis of data from observational analyses and of the output from a range of numerical models. The diagnostics will be designed to show the interannual modes of winter-time variability in the N. Atlantic/European region, and the relationship of the storm-track and European extreme weather to them. They will give evidence of the strength and nature of the influence of sea surface temperature on the atmospheric variability, and of the coupling between the atmosphere and ocean. The models used will range from simpler process-study atmospheric models, through intermediate complexity atmospheric GCMs to full atmospheric and coupled atmosphere-ocean GCMs. Prime Contractor: University of Reading, Department of Meteorology, Horticulture and Agriculture; Reading/UK.
Origin | Count |
---|---|
Bund | 463 |
Land | 7 |
Type | Count |
---|---|
Ereignis | 1 |
Förderprogramm | 452 |
Text | 7 |
unbekannt | 10 |
License | Count |
---|---|
closed | 8 |
open | 456 |
unknown | 6 |
Language | Count |
---|---|
Deutsch | 463 |
Englisch | 162 |
unbekannt | 3 |
Resource type | Count |
---|---|
Datei | 1 |
Dokument | 2 |
Keine | 335 |
Unbekannt | 1 |
Webdienst | 3 |
Webseite | 131 |
Topic | Count |
---|---|
Boden | 384 |
Lebewesen & Lebensräume | 384 |
Luft | 458 |
Mensch & Umwelt | 470 |
Wasser | 389 |
Weitere | 470 |