Das Projekt "Hat sich wegen der langfristigen Ozonabnahme die UV-Strahlung erhoeht?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutscher Wetterdienst, Geschäftsbereich Forschung und Entwicklung, Abteilung FE 3 Meteorologisches Observatorium Hohenpeißenberg durchgeführt. Am meteorologischen Observatorium Hohenpeissenberg wird mit komplementaeren Verfahren die Ozonschicht seit 1967 ueberwacht. Der beobachtete langfristige Ozonabbau laesst eine Zunahme der UV-Strahlung erwarten. Seit 1990 wird auch die UV-Strahlung kontinuierlich gemessen. Im Rahmen des Vorhabens sollen mittels Korrelationen die Zusammenhaenge zwischen Ozon, UV-B und Truebung untersucht werden. Mittels dieser festgestellten Zusammenhaenge kann dann anhand der langen Messreihen die Veraenderung der UV-Strahlung seit 1967 abgeschaetzt werden. Dieses Extrapolationsverfahren ist wahrscheinlich die einzige brauchbare Methode, um zu einer Einschaetzung der langfristigen Veraenderungen der UV-Strahlung zu kommen. Die bisherigen Auswertungen zeigen, dass in den Monaten Maerz und April die UV-Strahlung bei klarem Himmel und mittleren Sonnenstaenden sich fuer die Wellenlaengen 300 und 305 nm in den vergangenen 30 Jahren verdoppelt hat. In den spaeteren Monate und fuer groessere Wellenlaengen ist der Anstieg geringer.
Das Projekt "Klimatologie der Atmosphaerischen Truebung der letzten 100 Jahre" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Mainz, Fachbereich Physik, Institut für Meteorologie durchgeführt. Die atmosphaerische Truebung ist ein Mass fuer die Beladung der Atmosphaere mit Aerosolpartikeln, die die an der Erdoberflaeche ankommende Sonnenstrahlung schwaechen. Die Truebung kann aus den Aufzeichnungen des Sonnenscheinautographen nach Campbell-Stokes u.a., der seit mehr als 100 Jahren routinemaessig verwendet wird, entnommen werden. Damit soll ein wesentlicher Parameter fuer Klimauntersuchungen zur Verfuegung gestellt werden.
Das Projekt "Erfassung des atmosphaerischen Truebungszustands und seiner zeitlichen Veraenderung von Emissionsabnahmen auf Grund sich vollziehender Strukturveraenderungen in Mitteldeutschland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Leipzig, Institut für Meteorologie durchgeführt. Die Zielstellung des Projekts bestand in der Untersuchung des Einflusses von Aerosolen auf den atmosphaerischen Truebungszustand in der Region um Leipzig als einer Gegend, die durch grosse Umstellungen in der industriellen Struktur und der Energiegewinnung im Verlaufe der wirtschaftlichen Wiedervereinigungsprozesses gekennzeichnet ist. Folgende speziellen Ziele 1.) die zeitliche Veraenderung des Truebungszustands, vor allem in seinem Langzeitverhalten im Zeitraum von 1991 bis 1994/95. 2.) Bestimmung der Aerosolcharakteritika (speziell optische und strukturelle Kenngroessen des Aerosols, 3.) Moegliche Auswirkungen auf Klimafaktoren, insbesondere Abschaetzung der anthropogen verursachten Aenderung von Strahlungsfluessen und ihre Auswirkung auf die kurzwellige Strahlungsbilanz. Folgende Ergebnisse und neue Erkenntnisse: Die atmosphaerische Truebung und die Schwebstaubkonzentration haben sich seit der politischen Wende 1990 in der Leipziger Stadtgrundschicht deutlich verringert (Abnahme um ca. 60 Prozent). Die Zusammensetzung des troposphaerischen Aerosols veraenderte sich in einer Weise, die zu einer Zunahme des relativen Anteils kleiner Partikel (r kleiner als 0.15 Mikrometer) fuehrte. Diese Veraenderung sollte auch der entscheidende Grund fuer die Abnahme der spezifischen Extinktion in der Grundschicht von 3.5 m2/g auf 2.3 m2/g sein. Die Abnahme der optischen Dicke des Aerosols ergab eine Zunahme der kurzwelligen Strahlungsbilanz von 8 W/m2 im Zeitraum von 1991 bis 1993.
Das Projekt "Staub- und Truebungsmessungen der Atmosphaere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Geophysik und Meteorologie durchgeführt. Die Zielsetzung bestand in der Messung der Himmelspolarisation. Dazu wurde ein Messgeraet entwickelt, mit dem der Polarisationsgrad direkt registriert werden kann. Gleichzeitig mussten Staub- und Truebungsmessungen durchgefuehrt werden, um eine eventuelle Abhaengigkeit des Polarisationsgrades des Himmels von der atmosphaerischen Truebung zu finden.
Das Projekt "Erosion und Resuspension von Mineralpartikeln in einem Windkanal" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Mainz, Fachbereich Physik, Institut für Meteorologie durchgeführt. Aride Gebiete der Erde tragen mit ihrer Emission von weit ueber 1000 x 1000000 Tonnen von Mineralstaub wesentlich zum Haushalt des atmosphaerischen Aerosols bei. Dabei werden erhebliche Anteile des Mineralstaubes interkontinental verfrachtet, so dass diese Aerosolkomponente global von klimatischer Bedeutung ist. Der Quellmechanismus (Erosion und Resuspension) als Funktion des Windfeldes und der Bodenzusammensetzung ist dabei nur sehr wenig untersucht. In dieser Studie soll versucht werden, den Teilchenfluss der Mineralpartikel im Submicronbereich mit Hilfe eines optischen Teilchenzaehlers unter kontrollierten Bedingungen bezuegl. Windgeschwindigkeit und Groessenverteilung des Bodenmaterials in einem Windkanal zu messen. Eben diese Partikelfraktion bestimmt die atmosphaerische Truebung und geht darueberhinaus in den Ferntransport mit Distanzen bis zu mehr als 5000 km.
Das Projekt "Teilvorhaben: Parametrisierungen für die Emissionen, die optischen Eigenschaften und das Abwaschen von Mineralstaub" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Meteorologie und Klimaforschung, Department Troposphärenforschung durchgeführt. Das in der Gesamtvorhabenbeschreibung dargestellte übergeordnete Ziel einer Verbesserung der PV-Ertragsprognose für die Sonderwetterlage Saharastaub erfordert die Einbindung der zugehörigen Algorithmen zur Beschreibung der relevanten physikalischen Prozesse in ein numerisches Wettervorhersagemodell. Durch zielgerichtete Forschungs-und Entwicklungsmaßnahmen in enger Kooperation mit den Verbundpartnern entwickelt das KIT das Modellsystem ICON-ART (Rieger et al., 2015) in wesentlichen Komponenten weiter. Diese Forschungs- und Entwicklungsarbeiten schaffen die Grundlage für den vom DWD angestrebten Ausbau seines operationellen numerischen Wettervorhersagesystems. Durch die Nutzung der am KIT neu entwickelten Zusatzfunktionalitäten für das Modellsystem ICON-ART werden beim DWD die Voraussetzungen dafür geschaffen, dass die in derartigen Sonderwetterlagen auftretende markante Reduktion des Ertrags durch atmosphärische Trübung und Verschmutzung der PV-Anlagen durch Mineralstaub in Realzeit prognostiziert werden kann. 1 Integration verschiedener Parametrisierungen für die Emissionen von Mineralstaub in das Modellsystem ICON-ART, 2 Entwicklung einer Parametrisierung der optischen Eigenschaften für Mineralstaub für das in ICON-ART verwendete Strahlungsschema, 3 Entwicklung einer Parametrisierung für die Ablagerung und das Abwaschen von Mineralstaub auf Solarmodulen durch Niederschlagsereignisse, und 4 Durchführung von Sensitivitätsuntersuchungen mit dem erweiterten Modellsystem ICON-ART und Vergleich mit Beobachtungen.
Das Projekt "Abhaengigkeit der Oberflaechenalbedo von der Einstrahlungsverteilung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ludwig-Maximilians-Universität München, Meteorologisches Institut durchgeführt. Mit bekannten Reflexionsfunktionen natuerlicher Oberflaechen wird die Abhaengigkeit der Albedo dieser Oberflaechen von Sonnenzenitwinkel und atmosphaerischer Truebung bestimmt.
Das Projekt "Wissenschaftliche Vorbereitung der operationellen Datenauswertung und Entwicklung neuer Datenprodukte für GMES Sentinel 5 Precursor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Ziel des Aufstockungsantrags ist es, zusätzliche, noch nicht im operationellen Portfolio befindliche Datenprodukte für Sentinel 5 Precursor zu entwickeln. Dazu sollen basierend auf den im Hauptprojekt gemachten Arbeiten und unter Verwendung der Erfahrungen mit früheren Satelliteninstrumenten (GOME, SCIAMACHY, GOME-2, OMI) die folgenden Produkte entwickelt werden: - Aerosol Optische Dicke (AOD) - ein verbessertes troposphärisches O3 Produkt - ein BrO Produkt - ein experimentelles H2O / HDO Produkt Die bestehenden Algorithmen sollen auf S5P angepasst, auf erste S5P-daten angewendet und bezüglich ihrer Genauigkeit und Übertragbarkeit in ein operationelles Produkt bewertet werden. Für jedes Datenprodukt werden grob dieselben Arbeitsschritte durchgeführt: 1) Anpassung des Algorithmus an S5P (räumliche Auflösung, Signal-zu-Rausch-Verhältnis, spektrale Auflösung, Überflugzeit) 2) Anwendung auf erste S5P-Daten und Konsolidierung des Algorithmus und der Auswerteparameter 3) Anwendung auf längere zeitreihe (1 Jahr wo möglich), Untersuchung von Fallstudien 4) Charakterisierung der Datenqualität und Laufzeiten (Streuung der Werte, Fehlerabschätzung Vergleich mit anderen Satellitenprodukten, Vergleich mit Validationsdaten wo möglich).
Das Projekt "Helligkeit des natuerlichen Lichtes in Genf: Messung und Evaluationsmodell" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universite de Geneve, Departement de Chimie Physique durchgeführt. Le projet de mesure et modelisation de l'eclairage naturel que nous poursuivons actuellement au Groupe de Physique Appliquee comporte plusieurs directions de recherches: 1) la creation d'une base de donnee complete et precise de l'eclairage naturel ainsi que le developpement et la validation de modeles d'evaluation de celui-co. Ces outils de travail representent une donnee importante pour l'harmonisation de l'eclairage interieur naturel et artificiel. En effet, une utilisation rationelle des ressources naturelles permet une economie importante d'energie pour l'eclairage et le chauffage, 2) l'efficacite lumineuse directe (rapport du rayonnement visible au rayonnement global) est un bon indicateur de la quantite d'aerosols en suspension dans l'atmosphere urbaine. Le developpement d'un modele d'evaluation precis de celle-ci permet une quantification au moyen de mesures simples de la pollution urbaine, 3) une collaboration avec la medicine sociale et preventive doit mener a la mise sur pied d'une campagne de prevention basee sur des mesures physiques et la modelisation du rayonnement UVB. (FRA)
Das Projekt "Atmosphärische Extinktion verringert den Ertrag in CSP Turmkraftwerken und ist zeit- und standortabhängig. In GeMoExt wird ein Extinktionsmesssystem für die kommerzielle solare Standortbewertung verbessert" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Solarforschung durchgeführt. Lokale Messungen der atmosphärischen Extinktion werden während der Projektplanungsphase u.a. zur Kraftwerksauslegung benötigt. Solche Messungen sind derzeit nicht verfügbar. In der Praxis wird zwischen zwei extremen Standardfällen gewählt, einer klaren und einer trüben Atmosphäre, was zu einer Unter- oder Überschätzung des jährlichen Kraftwerkertrags von mehreren Prozent führen kann. Daher können falsche Entscheidung bei der Kraftwerksauslegung getroffen werden. DLR entwickelte ein Messsystem welches auf einer meteorologischen optischen Sichtweite (MOR) Sensor namens FS11 basiert und eine zugehörige Korrekturmethode einschließt, die Strahlungstransportsimulationen nutzt, um die Extinktion in Turmkraftwerken zu bestimmen (Hanrieder et al., 2015). Das System wurde bis jetzt nur auf der Plataforma Solar de Almería (PSA) in Spanien (klarer Standort mit nur geringer Aerosolbelastung) und in Missour in Marokko (eher trüber Standort) auf einer meteorologischen Station die zusammen von DLR und IRESEN betrieben wird, getestet. Ziel ist nun das Messsystem weiterzuentwickeln, um die Kosten zu reduzieren, sodass es kommerziell zur Standortbewertung für Turmkraftwerke genutzt werden kann.
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