Das Projekt "Joint interpretation of two tracer tests with reversed flow fields" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Two dipole tracer experiments were performed in a fractured rock at the Grimsel Test Site in February/March 1993. In both experiments NaCl was used as a tracer. The extraction rate was twice the injection rate. In the second experiment injection and extraction were interchanged (Reverse-Experiment). Long tailing was characteristic of the breakthrough curves in both experiments. The tests were interpreted using a single facture allowing for diffusion into an immobile matrix. We were able to interpet the breakthrough curves for both experiments by one unique set of parameters, describing transport and baseflow. Uniqueness could only be achieved when using the information of both experiments. We conclude that performing a Reverse-Experiment is an indispensable tool for parameter identification in dipole tracer tests. A sensitivity analysis proved that not only matrix diffusion is responsible for the tailing in the breakthrough curves but also transversal dispersivity. Further, the typical exchange time between mobile and immobile media was too small to be attributed to matrix diffusion in the strict sense which will causetailing even at large spatial and temporal scales. Analysis of the covariance matrices showed that the parameters have small errors but high correlation. Methods and techniques used: Glaerkin-Finite-Elemente Method, Newton-Raphson, Levenberg-Marquardt, Preconditioned Conjugate Gradient Method, Maximum-Likelihood-Theorie, Confidence Ellipses.
Das Projekt "Teilprojekt: Entwicklung eines 3,5 Millionen Jahre langen Index der Dipolvariabilität im Indischen Ozean" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Potsdam, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. Der Indische Ozean Dipol (IOD) ist der bestimmende Modus der jährlichen Variabilität der Meeresoberflächentemperaturen (SST) im tropischen Indischen Ozean. Der IOD repräsentiert warme (positive) und kalte (negative) SST-Schwankungen zwischen dem westlichen und östlichen Teil des Indischen Ozeans. Vom IOD verursachte extreme Klimaereignisse (z.B: Dürren in Australien, Überschwemmungen in Ostafrika) werden, angetrieben durch die Zunahme von Treibhausgasen, voraussichtlich in Zukunft häufiger auftreten. Trotz potentiell tiefgreifender Auswirkungen auf die angrenzenden Regionen mit mehr als 2 Milliarden Einwohnern ist die die postulierte Sensitivität des IOD gegenüber CO2 Variationen unzureichend erforscht. Hier könnte die Erforschung der IOD-Variabilität während geologischer Zeitintervalle mit höheren CO2-Gehalten einen wichtigen Beitrag leisten. Bisher fehlen jedoch geeignete paläoklimatologische Datensätze aus der Kernregion des IOD im Indischen Ozean weitgehend.Das vorgeschlagene Projekt zielt darauf ab, IOD-Veränderungen während der letzten 3,5 Millionen Jahre mittels eines neuen IOD-Proxies zu entschlüsseln. Dieser Zeitraum war durch erhebliche Schwankungen im globalen CO2-Gehalt gekennzeichnet und umfasst die Spät-Pliozäne Warmphase, die als Analogon für den künftigen Klimawandel gilt. Im Zentrum dieses Projekts steht die Hypothese, dass IOD-bedingte Schwankungen der Oberflächenwinde die tiefe meridionale Umwälzungszirkulation im Indischen Ozean beeinflussen. Basierend auf rezenten Beobachtungsdaten verursacht die Schwächung (Verstärkung) des Ekman-Transports während positiver (negativer) IOD-Phasen eine geringere (verstärkte) Belüftung des Tiefwasserregimes und folglich ein Aufsteigen (Absinken) der Lysokline. Diese neuen hydrografischen Erkenntnisse eröffnen somit einen völlig neuen Weg für die Erforschung vergangener IOD-Veränderungen. Daher zielt dieses Projekt darauf ab, Änderungen der Tiefenwasserbelüftung im westlichen Indischen Ozean als Index für die IOD-Variabilität heranzuziehen. In diesem Projekt sollen daher speziell zwei Hypothesen getestet werden:1) Karbonatlösungsszyklen sind Indikatoren für Veränderungen der Tiefenwasserbelüftung im westlichen Indischen Ozean und repräsentieren ein Maß für die Intensität des IOD,2) Die Amplitude des IOD ist linear korreliert mit Änderungen des globalen CO2-Gehalts.Um die Variabilität der Tiefwasserventilation in hoher zeitlicher Auflösung zu entschlüsseln, wird der Sedimentkern ODP 709 aus dem westlichen äquatorialen Indischen Ozean, einer Schlüsselregion des IOD, untersucht. Dabei werden Daten aus zeitlich hochaufgelösten XRF-Messungen mit stabilen Isotopen und Mg/Ca-basierend Meeresoberflächentemperaturen anhand von benthischen und planktischen Foraminiferen kombiniert. Die Synthese der gesammelten Daten erlaubt die Entwicklung deines Vergleichsindex der IOD-Variabilität für die letzten 3,5 Millionen Jahre.
Das Projekt "Tropische Klima-Gletscher-Interaktion auf langer Zeitskala" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Innsbruck, Institut für Meteorologie und Geophysik durchgeführt. Gletscher erfuhren während des 20. Jahrhunderts weltweit einen Rückgang, welcher meist der globalen Erwärmung zugeschrieben wird. Wechselwirkungen zwischen Klima und Gletschern in den hohen und mittleren Breiten sind dabei relativ gut verstanden. Tropische Gletscher hingegen sind meist schwer zugänglich und befinden sich in einer Region der Atmosphäre, aus der es extrem wenige Beobachtungen gibt. Folglich ist viel weniger über sie bekannt. Jüngste Studien zeigten, dass tropische Gletscher auf Veränderungen der Feuchte stärker reagieren als auf Veränderungen der Temperatur, und Verbindungen zwischen Gletscher-Massenbilanz und großräumiger Klimavariabilität existieren: Auf dem Kilimanjaro in Tanzania z. B. hängt die Massenbilanz von der Variabilität des Dipol-Modus' im Indischen Ozean ab, und die Gletscher der Cordillera Blanca in Peru reagieren auf niedrig-frequente Änderungen im El Nino-System. Dabei ist aber immer noch unklar, welche Rolle anthropogene (z. B. Emission von Treibhausgasen) oder natürliche (z. B. Vulkanismus) Änderungen im Antrieb des Klimasystems, interne Variabilität, oder eine Kombination dieser Möglichkeiten spielen. Um den beobachteten Rückgang der tropischen Gletscher zu verstehen und ihr zukünftiges Verhalten im nächsten Jahrhundert abschätzen zu können, muss man die Klimadynamik verstehen, die die atmosphärischen Bedingungen über den Gletschern kontrolliert. Das vorgeschlagene Projekt vereint die besten verfügbaren glaziologischen Messungen von drei Kontinenten mit Rekonstruktionen der Gletscherausdehnung und jahrhundertelangen Ensemble-Klimarekonstruktionen aus vier verschiedenen, gekoppelten Klimamodellen , um das Wissen über die tropische Klimadynamik auf der Zeitskala der Gletscher zu erweitern. Zentral dafür sind die Identifikation der Klimavariabilitäts-Mechanismen auf Zeitskalen zwischen Jahrzehnten und einem Jahrhundert, sowie die Rekonstruktion der Variabilität in der Vergangenheit und ihre Auswirkungen auf die Gletscher. Diese Rekonstruktionen werden mit Hilfe von direkten Beobachtungen und Proxy-Rekonstruktionen des Zustandes der Atmosphäre und der Gletscher validiert. Die Methodik erlaubt es, den Einfluss von interner Variabilität und anthropogenem Einwirken während des 20. Jahrhunderts zu separieren. Dies ermöglicht Aufschlüsse zur langfristigen Vorhersagbarkeit und zu Abschätzungen der Bedingungen für die Gletscher im 21. Jahrhundert.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Stakeholder-Dialog" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Adelphi Research gemeinnützige GmbH durchgeführt. Das Projekt Deep Transformation Scenarios for Informing the Climate Policy Discourse' (DIPOL) will einen Dialogprozess zwischen Klimapolitik, Wirtschaft, zivilgesellschaftlichen Akteuren, Klimaökonomen und Szenarienentwicklern etablieren, um gesellschaftlich tragfähige Visionen für den Transformationsprozess zu einer emissionsneutralen Gesellschaft zu entwickeln. Transformationsszenarien kommen eine große Bedeutung für den gesellschaftlichen Diskurs über nationale und regionale Klimaschutzpläne zu, wie sie im Rahmen des Paris Klimaabkommens von allen Nationen gefordert werden. Die Projektergebnisse sollen einen direkten Beitrag zu verschiedenen klimapolitischen Fragen liefern, wie z.B. bzgl. des deutschen Klimaschutzplans 2050, der EU Decarbonization Pathways Initiative (EDPI) und der 2050 Pathways Plattform der Klimarahmenkonvention (UNFCCC), als auch zum sechsten Sachstandsbericht des IPCC beitragen.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Integrierte Analyse von Transformationspfaden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. durchgeführt. Das Projekt will einen Dialogprozess zwischen Klimapolitik, Wirtschaft, und zivilgesellschaftlichen Akteuren, Klimaökonomen und Szenarienentwicklern etablieren, um gesellschaftlich tragfähige Visionen für den Transformationsprozess zu einer emissionsneutralen Gesellschaft zu entwickeln, die mit dem Langfristziel des Paris Abkommens vereinbar sind.
Das Projekt "Teilprojekt 3: Analyse der sozio-ökonomischen Auswirkungen des Transformationsprozesses" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWI - Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung e.V. durchgeführt. Das Projekt will einen Dialogprozess zwischen Klimapolitik, Wirtschaft und zivilgesellschaftlichen Akteuren, Klimaökonomen und Szenarienentwicklern etablieren, um gesellschaftlich tragfähige Visionen für den Transformationsprozess zu einer emissionsneutralen Gesellschaft zu entwickeln, die mit dem Langfristziel des Paris Abkommens vereinbar sind.
Das Projekt "SO 257 - WACHEIO: Rekonstruktion der Westaustralischen Klimageschichte aus Sedimentarchiven des östlichen indischen Ozeans" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Kiel, Institut für Geowissenschaften, Arbeitsgruppe Marine Mikropaläontologie durchgeführt. Durch die Analyse einer Suite von Sedimentkernen als hochauflösende Klimaarchive entlang des westaustralischen Kontinentalrandes zwischen 15° und 32° südlicher Breite und Entwicklung einer hochauflösenden Chronologie auf der Basis von radiometrischen (14C) Datierungen und stabiler Isotopen sollen Beiträge zu drei fundamentalen Fragen der tropischen Klima-Entwicklung im australasiatischen Raum geleistet werden: (1) der Hypothese einer Süd-Verschiebung der Westwindzone und des Südrandes des tropischen Monsungürtels aufgrund südhemisphärischer Erwärmung; (2) der Hypothese einer abgeschwächten tropischen Konvektion und Walker-Zirkulation während der globalen Erwärmung und deren Konsequenzen für die Vorhersage der Niederschlagsentwicklung in den Tropen und Subtropen bei fortschreitender globaler Erwärmung, (3) dem Einfluss von tropischer/südhemisphärischer Erwärmung auf die Klimaphänomene des 'Indischen Ozean-Dipols' und der 'Southern Annual Mode' entlang der Westküste Australiens. Um diese Ziele zu erreichen sollen Verschiebungen in den Klimagürteln entlang der westaustralischen Küste während verschiedener Erwärmungsphasen der Südhemisphäre in den letzten 135 000 Jahren untersucht werden. (1) Gewinn von Sedimentkernen, Wasserproben und seismischer Daten entlang küstennormaler Transekte vor Westaustralien (2) Datierung der Kerne mit Isotopenstratigraphie und AMS14C Datierungen (3) Hochauflösende Analyse der Änderungen in Meeresoberflächentemperatur, Salinität und Sedimenteintrag über den letzten Glazialzyklus zur Rekonstruktion der Evolution des Australischen Monsuns und der südhemisphärischen Klimageschichte
Das Projekt "Rekonstruktion von paläo-Meerwasser Eigenschaften im tropischen westlichen Indischen Ozean für die letzten 470000 Jahre anhand von Mg/Ca und stabilen Isotopen in planktischen Foraminiferen: Vergleich von atmosphärischen und ozeanographischen Einflüssen." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften durchgeführt. Der tropische westliche Indische Ozean wird von verschiedenen atmosphärischen und ozeanographischen Prozessen beeinflusst und nimmt eine Schlüsselstelle für paläoklimatologische Untersuchungen ein. Die jährlichen Klimaänderungen werden hauptsachlich durch den Indischen Monsun bestimmt, in dem sich die Passatwinde halbjährlich die Richtung ändern. Mehrjährige Schwankungen in der Walker Zirkulation werden vor allem von Dipol-Modus des Indischen Ozeans und El Niño - Südliche Oszillation bestimmt, die regelmäßig zu schweren Überschwemmungen oder extremen Dürren wie die Hungersnot in 2011 in Ost-Afrika führen. Ozeanographisch gesehen sind die Wassermassen im Arbeitsgebiet ursprünglich aus dem indonesischen Archipel, subantarktischem Wasser, das südlich des Äquators aufgetrieben wird und hoch-salinem Wasser aus dem Roten Meer. Außerdem ist der tropische westliche Indische Ozean die Hauptquelle der Wassermassen des Agulhas Current Systems. Daher hat der tropische westliche Indische Ozean das Potenzial, unser Wissen über Änderungen dieser Klimafaktoren in der Vergangenheit und vielleicht sogar für die Zukunft zu verbessern. Leider standen bisher keine längeren Sedimentkerne zur Verfügung, die mehrere glazial-interglaziale Zyklen abdecken. GeoB12613-1 wurde östlich von der Insel Pemba vor der Küste von Tansania während der FS Meteor Reise M75/2 genommen und stellt einen gut erhaltenen Kern aus dem offenen Ozean dar, der die letzten fünf glazial-interglazial Zyklen abdeckt. Das Forschungsziel dieses Antrags anhand von Mg/Ca und stabile Isotopen in unterschiedlichen Arten von planktische Foraminiferen ist die Hypothesen zu prüfen, dass Änderungen in den Meerwassertemperaturen und relative Salzgehalte im tropischen westlichen Indischen Ozean entkoppelt waren auf orbitalen Zeitskalen über den letzten fünf glazial-interglazial Zyklen; dass die Schwankungen auf Zeitskalen von mehreren Jahrtausenden in der Stratifizierung der Wassersäule an beiden Seiten des Indischen Ozeans einschließlich des Ost-West Gradienten durch Änderungen in der Walker Zirkulation des Indischen Ozeans gesteuert wurden; und dass die Zufuhr von Salz an Agulhas Current System hauptsächlich vom Red Sea Outflow Water bestimmt wurde.
Das Projekt "Vorhaben: Leitantrag; Teilprojekt 1 Entwicklung von Inversionsalgorithmen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Steinmann-Institut für Geologie Mineralogie und Paläontologie, Forschungsbereich Paläontologie durchgeführt. Ziel des Verbundprojektes ist die Entwicklung einer breitbandigen 4D spektralen elektrischen Impedanztomographie, um bereits aus der Impedanzspektroskopie bekannte diagnostische Fähigkeiten mit Abbildungsvorteilen aus der Impedanztomographie zu koppeln. Anwendungsbereiche für das neue Verfahren stellen insbesondere hydrogeologische und umweltgeologische Fragestellungen dar. Das Verbundprojekt besteht aus vier Teilprojekten und wird von der Universität Bonn koordiniert. Im Detail beschäftigt sich der Verbund mit der Entwicklung von Inversionsalgorithmen, mit der Verbesserung von Messstrategien und Datenkorrekturen, Konzepten für die Vorwärtsmodellierung und deren Evaluierung bzw. Validierung sowie der Entwicklung einer geeigneten Benutzeroberfläche und entsprechender Software zur Visualisierung und Datenbearbeitung.
Das Projekt "Impact of Climate Change on the Quality of Urban and Coastal Waters - Diffuse Pollution (DiPol)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft V-9 durchgeführt.
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| Förderprogramm | 14 |
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