Das Projekt "Abbilden steil stehender Strukturen mit Diffraktionen - AP 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Institut für Geophysik durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Anwendung von Methoden zur Nutzung des Abbildungspotentials von Diffraktionen. Das Verfahren entsprich einer Full Waveform Imaging Methode und weist Super-Stacking und Super-Resolution Eigenschaften auf. Das Verfahren unterscheidet sich von herkömmlichen Abbildungsverfahren vor allem dadurch, dass der gesamte Wellenzug einschließlich der Coda für die Abbildung genutzt wird. In einem ersten Bearbeitungsschritt der Daten sollen Diffraktionen und Reflexionen separiert werden. Hierzu müssen CRS Attribute bestimmt werden sowie ein tomographisches Geschwindigkeitsmodell für den Untergrund entwickelt werden. Mit diesem können die Diffraktoren im Raum lokalisiert werden. Damit ist der Ort der zugehörigen Beobachtung (Greensche Funktion) gefunden. Durch Wellenfeldfortsetzung kann diese Beobachtung für Positionen in die nähere Umgebung berechnet werden. Dieses Feld von Greenschen Funktionen wird dann für die lokale hochauflösende Abbildung genutzt. Das Abbildungsverfahren entspricht dabei einer Reverse Time Migration, wobei anstatt des modellierten Wellenfelds die beobachteten und fortgesetzten Greenschen Funktionen genutzt werden. In das Abbildungsverfahren geht die komplette Wellenform einschließlich der Coda ein.
Das Projekt "Vorhaben: Risikoempfänger und Integration - Teilprojekt 3: Schadensermittlung und -bewertung (Risikoempfänger)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg, Institut für Wasserbau B-10 durchgeführt. Die Küstengebiete Deutschlands (inklusive der Tideästuarien) sind einer permanenten potenziellen Gefahr einer schweren Sturmflut ausgesetzt. Ein absoluter Schutz kann auch durch technische Maßnahmen nicht erreicht werden. Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen die Standorte Sylt (offene Küstenlinie) und Hamburg (Tideästuar) hinsichtlich ihrer Vulnerabilität und möglicher 'worst case'-Szenarien untersucht werden. In dem Teilprojekt 'Schadensermittlung und -bewertung (Risikoempfänger)' werden die Vulnerabilitäten in stark besiedelten Gebieten hinter den Deichen und auf den nordfriesischen Inseln erhoben und anhand experimenteller Untersuchungen im Labor das Schadensverhalten unter verschiedenen hydrodynamischen Belastungssituationen wie sie vor allem durch den Klimawandel erwartet werden, nachvollzogen. Die Ergebnisse werden zur Schließung noch bestehender wesentlicher Lücken in der Parametrisierung des prozess-basierten vorhandenen Hochwasserschadensmodell KALYPSO-Risiko verwertet. Mit Hilfe umfangreicher Szenariensimulationen soll die Ausbreitung der Flutungswellen und der damit verbundene Schaden infolge eines Versagens des Sturmflutschutzes bzw. natürlicher Schutzanlagen (Dünen) quantifiziert werden. Das Teilprojekt greift wesentliche Modellbausteine, die im Zusammenhang mit dem Verbundprojekt RIMAX-UFM (Vorhaben Nr. 01007628) entwickelt wurden, auf und erweitert sie um die Komponente der Seegangsberechnung. Damit soll es erstmalig möglich werden, die hydrodynamischen Belastungen im Nahbereich der Hafenanlagen und Deichbauwerke unter Berücksichtigung kleinskaliger Wellenbewegung und von Reflektions- und Diffraktionseffekten zu quantifizieren, so dass dieses Teilprojekt eine wesentliche Grundlage für die wissenschaftlichen Untersuchungen des Teilprojektes 2 liefert, welches mögliche Versagenszustände an Deichen und Küstendünen infolge Klimawandel aufzeigen wird. Im Einzelnen soll das Teilprojekt Aussagen zu folgenden Fragestellungen liefern: - Welche Bedeutung spielen Seegang und morphodynamische Veränderungen bei der Schadensentwicklung von extremen, durch Klimaänderung bedingten Sturmfluten auf den norddeutschen Inseln und entlang der durch Seegang betroffenen Ästuare? - Welche Bedrohungen gehen davon für Menschenleben sowie die sozio-ökonomische Entwicklung aus? - Wie lassen sich diese Einwirkungen in physikalisch basierten Flutungs- und Hochwasserrisikomodelle integrieren und welche Genauigkeiten werden in der Prozessdarstellung erreicht? - Wie verhalten sich einzelne Baukomponenten im System bei Einwirkung von Wasser? Welche Wasserwegsamkeiten treten an Materialübergängen (z.B. Mauerwerk - Fensterrahmen) auf? - Wie verhalten sie sich bei Einwirkung durch Wellen, Unterspülung und Geschiebe sowie Treibgut? - Welche konkreten Aussagen lassen sich über die Sturmflutgefährdung der Elbinsel Willhelmsburg, einem Stadtteil von Hamburg treffen? usw.
Das Projekt "Der Einfluss von biologischen Strukturen auf die Eisnukleation - eine experimentelle Studie zur Klimaforschung - Amadée 2010-11" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Wien, Institut für Materialchemie (E165) durchgeführt. Für das Wetter- und Klima-System der Erde sind Wolken von herausragender Bedeutung. Zum einen kühlen sie die Erde, dadurch dass sie einen Teil der einfallenden Sonnenstrahlung reflektieren. Zum anderen wärmen sie, in dem sie die Sonnenstrahlung absorbieren und von der Erdoberfläche emittierte Infrarotstrahlung zurückhalten. Der jüngste Bericht des IPCC präsentiert Wolken und Aerosole als die größten nicht-menschlichen Unsicherheitsfaktoren in der Strahlungsbilanz der Erde. Es ist seit langem bekannt, dass Aerosole das Klima indirekt durch die Wechselwirkung mit den Wolken beeinflussen. Aerosole können den Lebenszyklus einer Wolke signifikant verändern. Zum Beispiel kann eine veränderte Aerosolzusammensetzung die dafür verantwortlich sein, dass sich Eiswolken bei niedrigerer Wasserübersättigung oder wärmeren Temperaturen bilden (Baker 2008). Der Einfluss der Aerosole auf die Bildung von Eiswolken ist aber ein komplexes Phänomen. Dieses kann über verschiedene Reaktionswege ablaufen, die gemeinhin als Deposition, Kondensation, Immersion und Kontaktnukleation bezeichnet werden. Jeder dieser Prozesse hängt ab von der Luftfeuchte, der Temperatur und den physikalisch-chemischen Eigenschaften der Aerosolpartikel. Kenntnisse dieser Prozesse sind notwendig um die Auswirkungen von Zirrus- und Mischphasen-Wolken auf das Klima besser zu beschreiben und zu evaluieren.