Das Projekt "Young City Climate" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie Universität Berlin, Institut für Meteorologie WE03, Fachrichtung Allgemeine Meteorologie, Arbeitsgruppe Troposphärische Umweltforschung durchgeführt. Erstmals werden für den Iran und für den Großraum Teheran regionale Klimamodellrechnungen und Klimaszenarienrechnungen durchgeführt. Mit einem statistischen Downscaling werden hochaufgelöste (1km2), meteorologische Datensätze (Temperatur, Wind, Niederschlag und relevante Strahlungskomponenten) für die Architekturplanung bereitgestellt. Es werden die klimarelevanten Emissionen hochaufgelöst abgeschätzt. Durch Umsetzung von Baukörperszenarien und Landnutzungsänderungen wird die zukünftige Entwicklung in energetischer und emissionsbezogener Art geschätzt. Es wird der Klimaeinfluss auf die Stadtplanung hin beschrieben und umgekehrt der Beitrag Irans zur globalen Klimaänderung abgeschätzt.
Das Projekt "ENSEMBLES - Climate change and its impacts at seasonal, decadal and centennial timescales" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für Technik Stuttgart, Institut für Angewandte Forschung durchgeführt. ENSEMBLES is an integrated research project running from 2004 to 2009 and is coordinated by the Met Office Hadley Centre. It has produced probabilistic projections of climate for Europe to help inform researchers, decision makers,businesses and the public with climate information from the latest climate modelling and analysis tools. The climate projections generated in ENSEMBLES describe the world and Europe experiencing tangible, measurable climate change. As the century progresses the projected climate moves increasingly farther away from its current state, so that by 2100 the climate of Europe will be very different from today. Even under a mitigation scenario, the climate of Europe during the next few decades is still calculated to depart significantly from that of the present.
Das Projekt "Teilprojekt 5: Post-Prozessierung und Optimierte Ensemble-Charakteristika" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Würzburg, Institut für Geographie und Geologie, Lehrstuhl I - Physische Geographie durchgeführt. MiKlip II verbessert das dekadische Klimavorhersagesystem von MiKlip I durch weitere Forschung und Entwicklung, so dass der Deutsche Wetterdienst (DWD) am Ende der vier Projektjahre über ein operationelles System verfügt. Modul C entwickelt die höher aufgelöste regionale Komponente weiter für dekadische Prognosen über Europa. Das regionale Klimamodell CCLM wird verbessert, um die Vorhersagegüte zu erhöhen (Thema 1). Das Ensemble-Vorhersagesystem und die Nachbereitung der Prognosen werden weiter entwickelt, um eine operationelle Verwendung zu ermöglichen (Thema 3). Zur Abschätzung der Vorhersagegüte werden große regionale Ensembles von Hindcasts mit globalem Antrieb erstellt und die regionale Vorhersagbarkeit von nutzerrelevanten Klimaparametern untersucht (Thema 2). Zur Abschätzung des Potentials der Vorhersagbarkeit werden Hindcasts über das gesamte 20. Jahrhundert erzeugt und Effekte der Erwärmung durch Treibhausgase von internen Schwankungen separiert. Teilprojekt E der Universität Würzburg ist an zwei Arbeitspaketen in Thema 3 beteiligt. Hauptziele sind die Post-Prozessierung (Kalibrierung) des Regionalmodell-Ensembles zur Beseitigung der Modellfehler und Optimierung der Ensemble-Streuung sowie die Reduktion des globalen Ensembles für das dynamische Downscaling. Verschiedene Ansätze der statistischen Post-Prozessierung zur Bias- und Drift-Korrektur des dynamischen und statistisch-dynamischen Downscalings der globalen Vorhersagen anhand von Beobachtungen werden verglichen und deren optimale Kombination identifiziert. Die optimale Teilmenge des globalen Ensembles wird ausgewählt, die dessen statistische Eigenschaften repräsentiert. Die Ensemble-Streuung der regionalen Vorhersagen wird anhand statistischer Post-Prozessierung an externen Multi-Modell-Ensembles kalibriert, wobei dynamisches und statistisch-dynamisches Downscaling kombiniert werden. Die Ergebnisse werden in das zentrale Evaluierungssystem und das operationelle regionale Vorhersagesystem integriert.
Das Projekt "Signalanalyse zur Regionalisierung von Klimamodell-Outputs mit Hilfe der Erkennung synoptischer Muster und statistischer Analysemethoden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie Universität Berlin, Institut für Meteorologie WE03 durchgeführt. Regionalisierung von (grobskaligen) Daten aus globalen Klimamodellen. Umsetzung mit Hilfe statistischer Methoden (Clusteranalyse, multiple Regression). Welche Auswirkungen haben Klimaveraenderungen im mesoskaligen und lokalen Bereich? Analyse von GCM-Szenarien.
Das Projekt "Niederschlags- und Temperaturabschätzungen für den Mittelmeerraum unter anthropogen verstärktem Treibhauseffekt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Würzburg, Institut für Geographie durchgeführt. Klimamodelle prognostizieren bei weiter steigenden Emissionen von Treibhausgasen für das kommende Jahrhundert eine spürbare globale Erwärmung. Noch kaum bekannt ist dagegen, welche durchaus unterschiedlichen Auswirkungen dies in einzelnen Erdregionen nach sich ziehen wird. Besonderes Augenmerk gilt dabei Regionen wie dem Mittelmeerraum, die sich bei Niederschlag und Wasserhaushalt zum Teil in kritischen Bereichen bewegen. Der Mittelmeerraum lässt sich als eine klimatische Übergangsregion zwischen außertropisch immerfeuchten und subtropisch vollariden Verhältnissen charakterisieren. Zusammen mit einer vergleichsweise großen Variabilität, vor allem bei Jahr-zu-Jahr-Schwankungen des Niederschlags, ergibt sich ein hohe Sensitivität des mediterranen Klimas. Globale Klimaveränderungen, wie sie durch den anthropogenen Treibhauseffekt zu erwarten sind, können signifikante Auswirkungen im regionalen Klima bewirken und damit einschneidende landschaftsökologische Veränderungen verursachen. Aufgrund der relativ groben Auflösung heutiger globaler Klimamodellsimulationen (in der Größenordnung von 300-500 km) wurden verschiedene Techniken entwickelt, um auch regionalen Informationsgehalt aus den Modellen ableiten zu können und feinskalige Klimainformation zur Verfügung zu stellen. Die Gewinnung regionaler Klimainformation beruht z.B. auf der Bestimmung eines statistischen Modells, das die grossskaligen Klimavariablen (auch Prädiktoren genannt) mit den höher aufgelösten regionalen Variablen verbindet. Die Ermittlung derartiger statistischer Zusammenhänge, wissenschaftlich als statistisches Downscaling bezeichnet, soll mittels multivariater statistischer Methoden (Regressionsanalyse, Kanonische Korrelationsanalyse) und Neuronaler Netze erfolgen. Aufgrund von in jüngster Zeit verfügbaren neuen Datensätzen kann die Zahl der möglichen Prädiktoren erheblich erweitert werden. Diese Datensätze umfassen zum Beispiel Gitternetzfelder der Temperatur und des Niederschlags, Werte der spezifischen und relativen Luftfeuchte sowie Luftdruckfelder verschiedener Höhenniveaus und ermöglichen nun eine Berücksichtigung detaillierter meteorologischer Prozesse bei statistischen Downscalinguntersuchungen.
Das Projekt "Szenarien hydrologischer Extreme - Zweidimensionales Downscaling von Klimamodellen auf tägliche Niederschläge mit Anwendungen in der Hydrologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Potsdam, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. Es gehört zu den wichtigen Aufgaben aktueller Klima(folgen)forschung, mögliche Veränderungen der Hochwasserbedingungen fundiert abzuschätzen. Dies bedeutet nicht weniger als die sozioökonomisch definierten globalen Treibhausgasszenarien auf konsistente Weise in lokale, hydrologisch- und hochwasserrelevante Klimaszenarien zu übersetzen. Von globalen Klimamodellen (GCMs) sind lokale Informationen aber nicht direkt zu beziehen, weshalb zur Gewinnung der hydrologisch wichtigen Variablen ein s.g. Klima 'downscaling' (DS) notwendig wird. Der mangelhaften zeitlichen und räumlichen Repräsentanz vieler DS-Verfahren soll mit einer neuen Methodik abgeholfen werden. Dieses s.g. 'expanded downscaling' simuliert Wetterzeitreihen, deren zeitliche Variabilität unter normalen Klimabedingungen realistisch ist, sich aber Klimaveränderungen in konsistenter Weise anpasst. Hierdurch lassen sich dann, als Folge der globalen Erwärmung, nicht nur regionale Temperaturtrends studieren - was für die schmelzwasserbedingten Hochwasser wichtig ist, sondern insbesondere der Einfluss auf Niederschlagsextreme. Ein verfeinertes räumliches Interpolationsverfahren macht es darüber hinaus möglich, diese zeitlich hohe Auflösung auf ganze Regionen auszudehnen. Die Modellanpassung soll mit Hilfe der neuesten Zirkulationsanalysen (Reanalysen) gewonnen werden, wobei als ein Novum der für hydrologisches DS besonders wichtige atmosphärische Feuchtegehalt berücksichtigt werden soll. Die Auswirkungen der so abgeleiteten, geänderten klimatologischen Randbedingungen auf die Hochwassersituation werden exemplarisch für ausgewählte Einzugsgebiete anhand bewährter hydrologischer Einzugsgebietsmodelle demonstriert.
Das Projekt "Analyse und Nowcasting von konvektiven Systemen mit VERA" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wien, Institut für Meteorologie und Geophysik durchgeführt. Die genaue Vorhersage von Gewittern ist sowohl für die Wissenschaft als auch für die Öffentlichkeit ein wichtiges Anliegen, da konvektive Ereignisse im Sommer zu den größten Naturgefahren in unseren Breiten gehören. Um die Entstehungsprozesse von Gewittern genauer zu verstehen, ist eine Untersuchung von Konvektion auf einer hoch auflösenden Skala nötig. Nur damit kann man den heutigen Anforderungen an die Vorhersage (in Bezug auf Zeit, Raum und Intensität) gerecht werden. Zu diesem Zweck wird im nächsten Jahr im Rahmen von zwei internationalen Projekten (COPS und MAP D-PHASE) im Süden von Deutschland eine groß angelegte Messkampagne durchgeführt. Das Hauptziel dieser Kampagne ist die Erstellung eines hochwertigen Datensatzes für die Untersuchung konvektiver Prozesse, von der Auslösung von Konvektion über die Wolken- und Niederschlagsbildung bis hin zur Untersuchung von Wolkenchemie und Hydrometeoren. Damit sollen meteorologische (und hydrologische) Vorhersagen für konvektive Ereignisse verbessert werden. Sowohl bei COPS (Convective and Orographically-induced Precipitation Study; Teil des Priority Program SSP 1167 der Deutschen Forschungsgemeinschaft) als auch bei MAP D-PHASE (Mesoscale Alpine Program Demonstration of Probabilistic Hydrological and Atmospheric Simulation of flood Events in the Alpine region, ein von der Welt-Meteorologischen Organisation gefördertes Projekt) ist das Institut für Meteorologie und Geophysik in der Planungsphase vertreten. Im Rahmen des vorgeschlagenen Projektes soll die Messkampagne durch den Einsatz eines eigenen Meso-Messnetzes und Personal unterstützt werden, womit ein wichtiger Beitrag zu dem einmaligen Datensatz, der durch den Einsatz verschiedenster Messsysteme (Bodenstationen, Dopplerradar, Lidar, Satelliten, Flugzeuge, Radiosonden, ...) zu Stande kommt, geleistet wird. Mit Hilfe der Daten aus der Feldkampagne soll im Zuge des Projektes das Analyseverfahren VERA, das im Rahmen von FWF-Projekten am Institut entwickelt worden ist, einerseits für das Nowcasting von Gewittern, andererseits zur genaueren Niederschlagsanalyse, weiterentwickelt werden. Für beide Entwicklungsschritte wird dem Fingerprint-Ansatz, mit dem Zusatzinformation für das Downscaling meteorologischer Felder in die VERA-Analyse implementiert werden kann, eine wichtige Rolle zukommen. Dieser Ansatz wird für 3 Dimensionen, mehrere Fingerprints und höhere Auflösungen (bis 1km Gitterdistanz) erweitert. Mittels des Datensatzes werden neue Fingerprints entwickelt, die dazu beitragen werden, die Analysegenauigkeit für den Niederschlag und die Vorhersagbarkeit von Gewittern in Echtzeit mit Routinedaten zu verbessern. Das fertig entwickelte Analyseverfahren soll dann in einem weiteren Schritt zur Echtzeit-Validierung von hoch auflösenden Wettermodellen verwendet werden, wobei ein neuer Ansatz des Vergleiches zum Tragen kommt. Auch dadurch wird ein Beitrag zur besseren Vorhersagbarkeit von Gewittern geleistet.
Das Projekt "Hydrological modelling for climate-change impact assessment" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Zürich, Geographisches Institut durchgeführt. Increased risks of both droughts to floods have been mentioned as potential climate change effects on water resources. There is a demand on the scientific community to evaluate the effects of a climate change. This research application aims at developing good modeling procedures for the use of climate model simulations as input for hydrological modeling for impact assessment. While there have been many studies assessing impacts on average annual and seasonal flows there are few studies focusing on flow variability including extreme flows. Much progress has been made in both global and regional climate models in recent years, but the outputs from these models still have to be scaled before they can be used in hydrological model applications. There are many reasons for this, but the most important are a mismatch of scales and that local features of the landscape are insufficiently incorporated. The objectives of this project are to evaluate and further develop different approaches to downscale and adjust the output of global and regional climate models for hydrological predictions. The methods will be based on an integrated evaluation of different climate variables through catchment modeling. This will improve our capability for predicting climate change impacts on runoff and its variability, droughts and floods. An important part of the project is the estimation of the combined uncertainties of the simulation of catchment-scale impacts of climate change.
Das Projekt "Mesoskalige Alpine Klimatologie mit VERA (VERACLIM)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wien, Institut für Meteorologie und Geophysik durchgeführt. Dieses Projekt hat sich zum Ziel gesetzt, eine Klimatologie für den Alpenraum zu erstellen, deren räumliche und zeitliche Auflösung bisherige klimatologische Untersuchungen im Alpenraum übertrifft. Im Vordergrund stand die Erforschung von Phänomenen wie z.B. Hitzetiefs und Kältehochs, starke Druckunterschiede über den Alpen während Föhnwetterlagen, Um- bzw. Überströmung der Alpen, die mittlere Verteilung der Temperatur zu jeder beliebigen Tages- und Jahreszeit, aber auch die mittleren Windverhältnisse im Bereich der Alpen. Die klimatologischen Untersuchungen basieren auf Temperatur-, Druck- und Windanalysen bei einer zeitlichen Auflösung von 3 Stunden, die für einen Zeitraum von 22 Jahren berechnet wurden. Das dabei verwendete Analysesystem wurde in den letzten Jahren am Institut für Meteorologie und Geophysik der Universität Wien entwickelt. Die Eingangsdaten stammen vom Europäischen Zentrum für mittelfristige Wettervorhersagen (EZMW). Im Laufe dieses Projekts konnte die typische Druckverteilung über den Alpen bei ausgeprägten Hitzetiefs bzw. Kältehochs bestimmt werden. Es zeigte sich auch, dass Nordstau-Situationen in den Alpen etwa zwei- bis dreimal häufiger vorkommen als Südstau-Situationen. Die mittlere Verteilung der Temperatur der Niederungen wurde für jeweils 10 Tage im Jahr berechnet und als Temperaturkarte dargestellt. Der so entstandene Kartensatz wurde als Klimaatlas veröffentlicht und eignet sich gut für Vergleiche der aktuellen Temperaturverteilung mit der mittleren Temperaturverteilung der Periode 1980-2001. Im Rahmen der Untersuchung von thermisch ausgelösten Luftströmungen im unmittelbaren Bereich der Alpen ('Alpine Pumping') konnte Intensität und der zeitliche Verlauf dargestellt werden. Es wurde auch für jeden der 2752 Gitterpunkte des untersuchten Gebietes eine klimatologische Untersuchung der Windstärken und Windrichtungen erstellt. Die Ergebnisse dieses Projekts sind nicht nur ein wertvoller Beitrag zur Erforschung des alpinen Klimas, sondern finden auch Anwendungsmöglichkeiten in Tourismus und Wirtschaft.
Das Projekt "CC-HYDRO: Auswirkung von Klimaaenderung auf die Hydrologie von klimatisch unterschiedlichen Flusseinzugsgebieten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Wasserwirtschaft, Hydrologie und konstruktiven Wasserbau (IWHW) durchgeführt. Fragestellungen im Zusammenhang mit einer moeglichen Klimaaenderung und deren Auswirkungen auf Mensch, Umwelt und Wirtschaft gewinnen zunehmend an Bedeutung. Ziel dieses Projektes ist es, eine Methodik zu entwickeln die es ermoeglicht, Ergebnisse von Klimamodellen mit lokalen Klimavariablen (Temperatur, Niederschlag) zu verknuepfen und auf diese Weise die hydrologischen Konsequenzen einer Klimaaenderung (Abfluss, Wasserhaushalt) fuer verschiedene Einzugsgebiete in Europa abzuschaetzen. Dieses Projekt wird im Rahmen des EU Forschungsprogrammes 'Umwelt und Klima' unter oesterreichischer Leitung gemeinsam mit deutschen, griechischen und italienischen Partnern durchgefuehrt.
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| Bund | 12 |
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