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Glaziologische Studien (Geophysik, Geodaesie, Fliessmodelle) werden auf dem Colle Gnifetti (Monte Rosa, kalter Firn) und am Piz Corvatsch (Oberengadin, Permafrost) durchgefuehrt. Die Resultate dienen als Grundlage fuer die Analyse von Bohrkernen in Firn, Eis und Permafrost. Anhand dieser Bohrkerne wird die Geschichte der Atmosphaerenzusammensetzung (v.a. Luftverschmutzung) und der Grundwassercharakteristik vor der Zeit direkter Messungen rekonstruiert. Dabei geht es in erster Linie um Basiswerte aus der vorindustriellen Zeit. Die Glaziologie betrachtet in diesem Rahmen vor allem Einbettungsverhaeltnisse der gespeicherten Umweltinformation und die involvierten Zeitskalen.
Eiskerne aus kalten alpengletschern beinhalten die Information ueber Niederschlaege - und damit der atmosphaerischen Zusammensetzung - vergangener Zeiten. Auf dem Colle Gnifetti (4450 m ue.M.) im Monte Rosa-Gebiet wurden Kernbohrungen bis auf das Felsbett niedergebracht, die die Information ueber einen Zeitraum von etwa 500-1000 Jahren umfassen. Die wichtigsten Ziele sind: - Erfassen der natuerlichen Variabilitaet der atmosphaerischen Spurenstoffe (vor allem der Saeurebildner) und Ihres anthropogen bedingten Anstiegs; - Geschichte der Staubtransporte (Saharastaub) nach Mitteleuropa und ihre klimatische Information; - Vergleich der im Bohrkern gewonnenen Information mit mitteleuropaeischen Klimadaten (instrumentell und historisch).
Eisproben, die feste Niederschlaege aus frueheren Epochen repraesentieren, werden durch Kernbohrungen auf polaren Eisschilden gesammelt. Bei Tiefbohrungen werden Proben von mehr als 100'000 Jahren Alter erhalten. Die Proben werden in unserem Labor auf Gasgehalt und Gaszusammensetzung, Gehalt radioaktiver Spuren und Saeurekonzentration analysiert. Die Resultate geben Aufschluss ueber die Umweltbedingungen zur Zeit des Niederschlags. Wichtigste Zielsetzungen sind: - Vorindustrieller Wert der CO2-Konzentration der Atmosphaere bestimmen - Natuerliche Schwankungen der atm. CO2-Konzentration und Auswirkungen auf - globales Klima untersuchen; - Ursachen der natuerlichen CO2-Schwankungen suchen; - Geschichte der globalen Auswirkung von Vulkanausbruechen rekonstruieren; - Veraenderungen der kosmischen Strahlung in der Vergangenheit untersuchen.
Mit Hilfe der Satelliten-Fernerkundung soll ein kontinuierliches Ueberwachungsprogramm zur Erfassung wichtiger glaziologischer Parameter aufgebaut werden, insbesondere von ELA (Equilibrium-Line-Altitude) und AAR (Accumulation Area Ratio). Daraus lassen sich wiederum Gletscher-Massenbilanz-Klimabeziehungen ableiten. Durch laengerfristige Beobachtung des Verhaltens eines Gletschers und durch regionale Vergleiche sollen sowohl Hinweise auf Klimaschwankungen und -veraenderungen abgeleitet, als auch Rueckschluesse auf Massenbilanz der Gletscher und damit auf das Abflussregime gewonnen werden.
Mit Hilfe der direkt im Satellitenbild erkennbaren Grenzen (Firnlinie und/oder Schneegrenze) wird der Verlauf der Gleichgewichtslinie und daraus der ELA (equilibrum line altitude) sowie zukuenftig auch die AAR (accumulation area ratio) untersucht. Daraus sollen regionale und zeitliche Veraenderungen abgeleitet und Zusammenhaenge zwischen Gletscherhaushalt, Wasserabfluss und Klima gewonnen werden.
Die sehr charakteristische Relation zwischen Schnee- und Eisparametern (Schichtung, Metamorphismus, Kristallstruktur etc.) und der Mikrowellen-Emission und -Rueckstreuung wird benutzt, um Algorithmen fuer die Fernerkundung von Schneedecke (Ausdehnung, Wasseraequivalent) und Eis (Salzgehalt, Dicke) herzustellen und auf Daten von flugzeug- und satellitengestuetzten Mikrowellensensoren anzuwenden. Fernziel: Schmelz- und Lawinenprognosen, Abflussmessungen, Abschaetzung der global in Schneedecken gespeicherten Wassermenge; Input fuer Klimamodell.
Die Satellitenmission Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) ist seit mehr als 9 Jahren im Orbit und erlaubt die Bestimmung von mehrjährigen Signalen. Anhand der GRACE-Monatslösungen wurden Massenvariationen in der Region des sibirischen Permafrosts bestimmt und untersucht. Dabei konnte im Einzugsgebiet der Lena, das nordöstlich des Baikalsees gelegen ist, eine Massenzunahme zwischen 2002 und 2007 detektiert werden. Im Zeitraum von 2007 bis 2011 ist dagegen eine Massenabnahme zu verzeichnen. Die Massenveränderungen stehen in Zusammenhang mit hydrologischen Veränderungen in dieser Region. In den letzten Jahren wurde eine überdurchschnittliche Erwärmung, verbunden mit einer Zunahme an Niederschlag im Einzugsgebiet der Lena beobachtet. Dieses Gebiet ist mit tausenden von kleinen Seen bedeckt. Eine Analyse von Altimeterdaten zeigt einen Anstieg der Seehöhen von 2002 bis 2007/8. Zudem haben sich durch Thermokarst Bodensenken Gebildet, die sich mit Wasser füllten. Multispektrale Satellitenbildern weisen eine Zunahme in der Oberfläche der Seen auf. Die Seezunahme und der Seeanstieg kann jedoch nur einen Teil der Massenzunahme erklären. Andere mögliche Ursachen sind eine zusätzliche Speicherung von Wasser im aufgetauten Untergrund und eine Zunahme des tiefen Grundwassers. Untersuchungen zur Wasserspeicherung im Untergrund sind Gegenstand weiterer Forschung. GRACE kann dabei helfen, indem er Randwerte für hydrologische Modelle liefert.
Abstract: Assessing changes of mountain glaciers is of widespread interest but direct measurements are often impossible. By constantly monitoring the Earths gravitational field, the Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) has revolutionized the way large mass changes can be detected on the Planet. Although several studies have now been using satellite-borne gravimetry data for estimating glacier changes, their validity remains largely unknown. This project aims at validating GRACE-derived estimates of mass changes of mountain glaciers by addressing the Tien Shan mountain range, Central Asia. For doing so, expertise in GRACE-data processing, and both glaciological and hydrological modeling is required. The German Research Centre for Geosciences (GFZ) is the ideal host institution for such a project.
Das Verbundprojekt LOTSE-CHAMP/GRACE hat das Hauptziel, alle Schwerefeld-, Magnetfeld und Radiookkultationsdaten der gesamten CHAMP- und GRACE-Missionen neu zu prozessieren, um lange, konsistente und hochqualitative Zeitreihen von statischen und zeitvariablen Schwerefeldmodellen zu erhalten, die die Massenverteilung und Massenvariation im System Erde sowie atmosphärische Zustandsparameter (z. B. mittlere globale Temperatur, Feuchtigkeit) und den Zustand und die Änderungen des äußeren Erdkerns und des lithosphärischen Magnetfeldes noch genauer beschreiben als es derzeitig der Fall ist.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 33 |
| Weitere | 8 |
| Wissenschaft | 31 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 33 |
| unbekannt | 31 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 56 |
| Unbekannt | 8 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 27 |
| Englisch | 40 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 59 |
| Webseite | 5 |
| Topic | Count |
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| Boden | 43 |
| Lebewesen und Lebensräume | 37 |
| Luft | 29 |
| Mensch und Umwelt | 55 |
| Wasser | 34 |
| Weitere | 64 |