Das Projekt "Vergleichende Bestimmung der Verdunstung eines Kiefernwaldes (Pinus sylvestris L.) auf einem Trockenstandort" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Meteorologisches Institut, Professur für Meteorologie und Klimatologie durchgeführt. Die Verdunstung des Waldkiefernbestandes an der Forstmeteorologischen Messstelle Hartheim soll (1) nach dem BREB-Verfahren, (2) der Eddy Kovarianz Methode und (3) über die Wasserhaushaltsmodelle WBS3 und BROOK90 vergleichend bestimmt und auf verschiedene Einflussfaktoren analysiert werden.
Das Projekt "IDAS-GHG: Weiterentwicklung und Vergleich von Methoden zur instrumentellen und analytischen Komponentenzerlegung gemessener Treibhausgasflüsse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Bio-und Geowissenschaften (IBG), IBG-3 Agrosphäre durchgeführt. Das Vorhaben dient der Entwicklung eines verbesserten Verfahrens zur Abschätzung von Treibhausgasflüssen zwischen der Landoberfläche und der Atmosphäre. Insbesondere soll das Verfahren eine bessere Trennung der verschiedenen Quellen ermöglichen. Diese ist eine Voraussetzung für eine bessere Parametrisierung von Modellen der biosphärischen Rückkopplung im Klimasystem. Die berücksichtigten Flüsse umfassen Wasserdampf, CO2 und N2O. Das neue Verfahren wird auf der Basis existierender Ansätze für die Eddy-Kovarianz-Methode entwickelt. Diese umfassen zwei Ansätze auf der Basis von vorhandenen Messdaten ('gap-filling'-Modelle, Analyse hochauflösender Turbulenz-Rohdaten) und zwei auf der Basis zusätzlicher Messungen (Kammer- bzw. Profilmessungen und Tracer). Aus diesen vier Ansätzen, die bislang noch nicht systematisch miteinander verglichen wurden, wird zunächst durch systematische Anwendung in verschiedenen Ökosystemen der aussichtsreichste bzw. der jeweils für eine bestimmte Fragestellung und ein bestimmtes Ökosystem geeignetste ausgewählt. An diesem/diesen werden Neuerungen getestet, welche in der vorliegenden Vorhabensbeschreibung skizziert sind. Das neue Verfahren wird wiederum an verschiedenen Ökosystemen verifiziert und mit den existierenden Verfahren verglichen. Abschließend sollen mit dem neuen Verfahren beispielhaft für die Mitigationspraxis relevante Charakterisierungen von Agrar- und Forstökosystemen und deren Bewirtschaftung geliefert werden.
Das Projekt "FOR1695: Agrarlandschaften unter dem Einfluss des globalen Klimawandels - Prozessverständnis und Wechselwirkungen auf der regionalen Skala (Regionaler Klimawandel) - P1: Wasser- und Energiekreislauf zwischen Agrarflächen und der Atmosphäre: Feldmessungen und integrierte Klimasimulationen auf der konvektionserlaubenden Skala" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Physik und Meteorologie durchgeführt. Ein neuartiges, integriertes Modellsystem für die Simulation des regionalen Klimas und von Rückkopplungsprozessen auf der konvektionserlaubenden Skala wird entwickelt. Dazu wird das Pflanzenwachstumsmodell GECROS in das WRF-NOAH-Modellsystem integriert. Das WRF-NOAH-Modell wird optimiert in Bezug auf die Darstellung orographischer und atmosphärischer Prozesse sowie von Austauschprozessen an der Landoberfläche. Das Ziel ist eine verbesserte Simulation des Wasser- und Energiekreislaufs zwischen Agrarflächen, der planetarischen Grenzschicht und der freien Atmosphäre. Das gekoppelte System WRF-NOAH-GECROS wird im Zeitraum 1989-2014 verifiziert. Fortschritte in der Repräsentation des Landoberflächenaustauschs und des Pflanzenwachstums basieren auf Feldmessungen mittels in-situ- und Fernerkundungssystemen. Kernelemente sind Eddy-Kovarianz-Stationen und 3D-Wasserdampf- und Temperaturmessungen mit Lidar. Diese Daten werden zur genaueren Parametrisierung von turbulenten Flüssen und für die Schließung des Energiehaushaltes an der Landoberfläche eingesetzt. Mit diesem Ansatz werden Rückkopplungs-prozesse zwischen der Bodenfeuchte, der Vegetation, der Grenzschicht und der Wolken- und Niederschlagsbildung sowie der raum-zeitlichen Niederschlagsverteilung in Südwestdeutschland im Detail erforscht. Diese Untersuchungen schließen sowohl Trends der Temperatur und des Niederschlags als auch deren Extreme wie sommerliche Hitzeperioden ein, die dezidiert modelliert und verifiziert werden. Schließlich wird dieses Modellsystem vorbereitet zur Kopplung mit einem Multi-Agenten-Landnutzungs-Modell.
Das Projekt "FOR1695: Agrarlandschaften unter dem Einfluss des globalen Klimawandels - Prozessverständnis und Wechselwirkungen auf der regionalen Skala (Regionaler Klimawandel) - P2: Boden-Pflanze-Atmosphäre-Interaktionen auf der regionalen Skala" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Bodenkunde und Standortslehre, Fachgebiet Biogeophysik durchgeführt. Gekoppelte Atmosphären-Landoberflächenmodelle sind wichtige Werkzeuge, um die Auswirkungen des Klimawandels auf der regionalen Skala abzuschätzen. Diese Modelle sind ganz wesentlich von einer guten Beschreibung der Landoberflächenaustauschprozesse abhängig. Das Ziel des Teilprojektes ist es, das Verständnis der Boden-Pflanzen-Atmosphäre-Wechselwirkungen und ihre mathematische Beschreibung in Landoberflächenmodellen zu verbessern. Im Teilprojekt werden die Effekte, die die Integration eines mechanistischen Pflanzenwachstumsmodells (Bestandesmodell) in ein gekoppeltes Atmosphären-Landoberflächenmodell auf die Landoberflächenaustauschprozesse hat, untersucht, die Funktion des erweiterten gekoppelten Modells überprüft und die Frage beantwortet werden, wie detailliert Phänologie und Bestandesentwicklung modelliert werden müssen, um zuverlässige Projektionen des regionalen Klimas einschließlich der Auswirkungen auf Landwirtschaft, Landschaftswasserhaushalt und Landschaftsstruktur zu erzeugen. Die Datengrundlage für die Modellentwicklung und -überprüfung werden Langzeit-Eddy-Kovarianz- und Bodenwassermessungen bilden.