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Found 47 results.

Teilprojekt B 03: Quellen und Senken von Gasen in der Critical Zone: in situ-Sensoren und Isotopie

Das Projekt "Teilprojekt B 03: Quellen und Senken von Gasen in der Critical Zone: in situ-Sensoren und Isotopie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Photonische Technologien e.V. durchgeführt. Wir erforschen, wie Gase im Boden und im Grundwasser die Umweltbedingungen und die funktionelle Biodiversität der Critical Zone widerspiegeln. Hierzu (1) erforschen wir neue Konzepte für die verstärkte Raman-Gasspektroskopie, zur simultanen online-Quantifizierung einer ganzen Reihe von Gasen im Boden, (2) setzen Messkampanien zur Bestimmung zeitlicher Änderungen der Gaszusammensetzungen und der Isotopie vor Ort im Hainich-Transekt und den Sandstein-Probestellen fort und (3) führen kontrollierte Laborexperimente durch, um Einflüsse von mikrobieller Aktivität, Substratverfügbarkeit, etc. auf die Muster in der Freisetzung und Aufnahme einer Vielfalt von Gasen und Isotopen zu analysieren.

Teilprojekt A02: Strukturbildung bei Wolken und deren Einfluss auf größere Skalen

Das Projekt "Teilprojekt A02: Strukturbildung bei Wolken und deren Einfluss auf größere Skalen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Mainz, Institut für Informatik, Arbeitsgruppe Software-Technik und Bioinformatik durchgeführt. Die Strukturbildung auf der Wolkenskala wird mit zwei Methoden untersucht. Zum einen werden hochaufgelöste numerische Wolkensimulationen durchgeführt und die Resultate auf Strukturbildung hin analysiert. Zum anderen werden die grundlegenden Gleichungen mit mathematischen Methoden untersucht, um Strukturbildung zu identifizieren. In einem Syntheseschritt werden beiderlei Resultate verwendet, um Minimalmodelle zur Beschreibung von Wolkenstrukturen zu entwickeln. Diese Modelle werden schließlich zur Bestimmung der Wirkung von Wolkenstrukturen auf größerskalige Prozesse benutzt.

Untersuchung von gelöstem organischen Kohlenstoff in den tropischen Flüssen von Malaysia durch in-situ und Satellitenbeobachtungen

Das Projekt "Untersuchung von gelöstem organischen Kohlenstoff in den tropischen Flüssen von Malaysia durch in-situ und Satellitenbeobachtungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Institut für Umweltphysik, Abteilung für Erdfernerkundung (Fernerkundung der Atmosphäre) durchgeführt. Das Klima ist eng mit der Konzentration von CO2 in der Atmosphäre verbunden. Eine Priorität ist daher, Flüsse von Kohlenstoff zu quantifizieren und zu verstehen, wie die Menschheit diese Flüsse verändern. Forscher haben terrestrische Biome (d. h. tropische und gemäßigte Wälder und boreale Torfgebiete) sowie aquatische Ökosysteme (d. h. Seen und Ozeane) bearbeitet, aber sehr selten beide Biome verbunden oder die Verbindung zwischen den beiden, die Flüsse, untersucht. Obwohl Torfgebiete nur etwa 3% der Bodenfläche der Erde abdecken, speichern sie eine erhebliche Menge an Kohlenstoff und spielen eine wichtige Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf. Die tropischen Torfwälder und Torfablagerungen stellen eines der größten oberflächennahen Reservoirs aus organischem Kohlenstoff dar. Südostasiatische Reservoire enthalten ca. 70 Gt C, größtenteils in Sumatra und Borneo. Die Flüsse, die aus diesen Torfgebieten abfließen, sind sehr reich an gelöstem Organischen Kohlenstoff (DOC). Indonesien allein kann 10% des globalen DOC-Flusses ausmachen, aber diese Schätzung basiert auf Daten von nur zwei Flüssen. In Südostasien ist der Eintrag des DOC vom Land zum Ozean nach den jüngsten Umwandlungen von Torfgebieten für die Landwirtschaft wahrscheinlich deutlich gestiegen, aber das ist aufgrund des Mangels an Daten noch nicht endgültig bestätigt. Beide Antragsteller haben in den letzten 4 Jahren Pionierarbeit über die Freisetzung von Treibhausgasen aus Torfabflussflüssen in Borneo durchgeführt. Das vorgeschlagene Projekt konzentriert sich auf die Etablierung von in-situ DOC Langzeitmessungen in einem repräsentativen Fluss. In Borneo werden viele Torfgebiete in landwirtschaftliche Flächen umgewandelt und wir wollen die jährlichen Schwankungen des DOC-Transports quantifizieren. In einer Erweiterung und ergänzend zu unserer laufenden Arbeit, werden wir mit Satellitenfernerkundungsdaten arbeiten, um die Analyse auf das gesamte Borneo zu erweitern. Das vorgeschlagene Projekt umfasst zwei Besuche von A / P Müller an der Universität Bremen, um den in-situ Logger zu installieren und gesammelte Felddaten zu analysieren (WP1) und mit Satellitendaten an der Universität Bremen zu vergleichen (WP2). Nach dem ersten Besuch werden in Malaysia (vor und nach dem nächsten Nordostmonsun im Oktober 2018 und März 2019) zwei Feldexpeditionen durchgeführt, gefolgt von einem zweiten kurzen Besuch von A / P Müller an die Universität Bremen, um die gesammelten Daten zu konsolidieren, ein Manuskript für die Veröffentlichung zu erarbeiten, und die langfristige Fortsetzung der Forschungskooperation in Person zu diskutieren (WP3).

Teilprojekt (17) S01: Diagnose und Metriken in Klimamodellen

Das Projekt "Teilprojekt (17) S01: Diagnose und Metriken in Klimamodellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für für Polar- und Meeresforschung, Fachbereich Klimawissenschaften, Forschungsbereich Physik und Dynamik des Klimasystems durchgeführt. Um den Einfluss von Modelländerungen die von den anderen Forschungsbereichen des SFB/TRR erarbeitet wurden auf die Resultate von zwei modernen deutschen Klimamodellen (ICON-A/ICON-O und ECHAM6/FESOM) zu beurteilen, werden Metriken und Fehlerdiagnosen entwickelt. Mit Hilfe des 'Earth System Model Validation Tool' werden diese für die Partner verfügbar gemacht. Es sollen Protokolle für numerische Experimente entwickelt werden um die Modelle, ihre Reaktion auf geänderten Antrieb und Randbedingungen effektiv zu evaluieren sowie die Sensitivität auf die numerische Formulierung und Parametrisierungen zu beschreiben.

Teilprojekt C04: Kopplung von planetaren Rossby-Wellenzügen mit lokalen extremen Hitzewellen über Europa

Das Projekt "Teilprojekt C04: Kopplung von planetaren Rossby-Wellenzügen mit lokalen extremen Hitzewellen über Europa" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Institut für Geophysik und Meteorologie durchgeführt. Mithilfe von klimatologischen Daten werden Hitzewellen über Europa definiert und charakterisiert. Die Verbindung zwischen Rossbywellenpaketen in der oberen Troposphäre, dem extratropischen Wellenleiter und Hitzewellen wird mit Hilfe einer Wavelet-Analyse sowie mit einer Diagnostik, die auf linearer Wellentheorie beruht, untersucht. Komplementär dazu wird die Rolle von lokalen Prozessen (zum Beispiel in der Grenzschicht) für das Auftreten und die Stärke von Hitzewellen quantifiziert. Zusammengenommen sollen die Untersuchungen die Frage klären, welche Prozesse und welche Skalen die Vorhersagbarkeit von Hitzewellen am stärksten beeinflussen.

Teilprojekt A05: Die Bedeutung von Bodenfeuchte sowie ober- und unterirdischem Wasserablauf für die Vorhersagbarkeit von Konvektion

Das Projekt "Teilprojekt A05: Die Bedeutung von Bodenfeuchte sowie ober- und unterirdischem Wasserablauf für die Vorhersagbarkeit von Konvektion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Physik der Atmosphäre Oberpfaffenhofen durchgeführt. Wir untersuchen die Hypothese, ob die Vorhersagbarkeit konvektiver Niederschläge durch eine ausgefeiltere Berücksichtigung hydrologischer Bodenprozesse in numerischen Wettervorhersagen erhöht werden kann. Kombiniert mit einer stochastischen Grenzschichtparameterisierung wird dieser Ansatz benutzt, um die Variabilität von Boden-Atmosphäre-Flüssen, die von lateralen Wasserabflüssen bedingt sind, zu bewerten. Das wird eine Abschätzung des Einflusses einer verbesserten Formulierung der Bodenfeuchte auf die Atmosphäre erlauben.

Teilprojekt (07) T01: Mesoskalige Energiekaskaden in der unteren und mittleren Atmosphäre

Das Projekt "Teilprojekt (07) T01: Mesoskalige Energiekaskaden in der unteren und mittleren Atmosphäre" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik e.V. an der Universität Rostock durchgeführt. Dieses Projekt zielt darauf ab ein Schließungsschema für die atmosphärische Zirkulation zu entwickeln welches für die numerische Trunkierung im Bereich der geschichteten Makroturbulenz nutzbar ist. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf Erhaltungseigenschaften und Skaleninvarianz. Hochaufgelöste Lidar- und Radarmessungen von Temperatur und Wind sowie eine Reihe anderer Messungen werden benutzt um horizontale und vertikale Spektren der oberen Troposphäre und der Mesosphäre zu konstruieren und um Modellergebnisse zu validieren.

Teilprojekt Z04: Modellentwicklung und -pflege

Das Projekt "Teilprojekt Z04: Modellentwicklung und -pflege" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Bio-und Geowissenschaften (IBG), IBG-3 Agrosphäre durchgeführt. Zentral war die Entwicklung der Terrestrial Systems Modeling Platform (TerrSysMP) und die Einbindung von Fortschritten im TR32 wie atmosphärisches Downscaling (C4), neue Plant Functional Types (PFT) (B5, C3), Pflanzenwasseraufnahme (B4), Kohlenstoffkreislauf (C4, D3), Datenassimilierung (C6). TerrSysMP wird im TR32 weiterentwickelt: TerrSysMP-LES und TerrSysMP-DART werden aufgesetzt, eine Re-analyse über mehrere Jahre wird erstellt, ein TerrSysMP Tutorial wird verfasst und eine Entwickler/Nutzer Community wird aufgebaut, um die nachhaltige Entwicklung, Instandhaltung und Verbreitung von TerrSysMP in Koordination mit den Interessengruppen voranzutreiben.

Teilprojekt B04: Strahlungsbedingte Erwärmungs- und Abkühlungsraten in Wolken und ihr Einfluss auf die Dynamik

Das Projekt "Teilprojekt B04: Strahlungsbedingte Erwärmungs- und Abkühlungsraten in Wolken und ihr Einfluss auf die Dynamik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ludwig-Maximilians-Universität München, Meteorologisches Institut durchgeführt. Der Einfluss dreidimensionaler strahlungsbedingter Erwärmungs- und Abkühlungsraten wird systematisch mit Hilfe eines analytischen Wolkenmodells, eines Grobstrukturmodells und eines numerischen Wettervorhersagemodells untersucht. Neue Parametrisierungen werden für die beiden Skalen entwickelt, um zu quantifizieren, wie diese Prozesse die Wolkenbildung, die Wolkenmikrophysik und schließlich die Dynamik beeinflussen. Diese Untersuchungen werden dazu beitragen, das Verständnis der Strahlungs-Wolken-Wechselwirkung deutlich zu verbessern und die Strahlungsprozesse als diabatische Wärmequelle und -senke in der Atmosphäre zu quantifizieren.

Teilprojekt D03: Abschätzung der CO2- und Feuchteflüsse mittels 4-dimensionaler variationaler Assimilation von In-situ- und Fernerkundungsdaten

Das Projekt "Teilprojekt D03: Abschätzung der CO2- und Feuchteflüsse mittels 4-dimensionaler variationaler Assimilation von In-situ- und Fernerkundungsdaten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinisches Institut für Umweltforschung an der Universität zu Köln e.V. durchgeführt. Zur Abschätzung der Boden-Atmosphäre-Flüsse von CO2 und Feuchte des gesamten Einzugsgebietes der Rur ist die beschränkte Anzahl der Kovarianzmessstationen völlig unzureichend. Ferner sind auch gekoppelte Atmosphären- und Bodensimulationen allein nicht von ausreichender Güte. Die 4-dimensionale variationale (4D-var) Datenassimilation bietet eine Möglichkeit, mit Beobachtungen konsistente Flussimulationen zu modellieren und hieraus verbesserte Abschätzungen zu gewinnen. In dem Teilvorhaben D3 wird aufbauend auf die in der ersten Phase erfolgten Entwicklung des adjungierten Codes des Common Land Models dieses mit dem vorhandenen adjungierten Weather Research and Forecasting Modell gekoppelt und zu einem 4D-var-System verbunden und zur Flussabschätzung angewendet.

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