Das Projekt "Projekt FE II: NRT-RO - Assimilierung von GPS-Radiookkultationsdaten in globale Wetteranalysen und -vorhersagen - Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutscher Wetterdienst, Geschäftsbereich Forschung und Entwicklung, Abteilung FE 1 Meteorologische Analyse und Modellierung durchgeführt. 1) Vorhabensziel: Das Vorhaben verfolgt 2 Ziele. 1. soll der positive Einfluss zusätzlicher Radio-Okkultationbeobachtungen (RO) der Satelliten CHAMP und GRACE auf die Wettervorhersage unter nahezu Echtzeit-Bedingungen demonstriert werden. Diese Arbeiten werden aus DWD-Mitteln finanziert.2. sollen Verfahren entwickelt werden, die eine bestmögliche Ausschöpfung des Informationsgehaltes der zusätzlichen Beobachtungen erlauben. Hierfür wird Förderung beantragt. 2) Arbeitsplanung Das Projekt soll vom GFZ, vom EZMW (Reading, UK) und vom DWD gemeinsam durchgeführt werden. Es gliedert sich in 17 Arbeitspakete. Der DWD bearbeitet AP51 - AP54. Für AP52 wird Förderung einer Doktorandenstelle für 3 Jahre beantragt. Geplant sind 6 Meilensteine. 3) Erfolgsaussichten Die Aussichten für APe51, 53 und 54 sind sehr gut, da Vorarbeiten bereits einen positiven Einfluss demonstriert haben. Durch Hinzunahme eines weiteren Satelliten (GRACE) kann eine Verstärkung des Signals erwartet werden. Mit AP52 wird Neuland betreten. Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass die bisher verwendeten Verfahren zahlreiche Approximationen enthalten, deren schrittweise Aufgabe eine bessere Ausnutzung der Information erlaubt.
Das Projekt "Projekt FE II: NRT-RO - Nahezu-Echtzeit Bereitstellung und Nutzung globaler atmosphärischer Daten von CHAMP und GRACE - Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. Die bestehende Bodeninfrastruktur für die Datenauswertung der Satelliten CHAMP und GRACE wird entsprechend erweitert, um eine schnelle und kontinuierliche Bereitstellung von globalen Atmosphärendaten für numerische Wettervorhersagemodelle zu ermöglichen. Die Daten werden mit der innovativen GPS-Radiookkultationstechnologie gewonnen. Dabei werden Methoden und Algorithmen zur schnellen Berechnung von präzisen Satellitenbahnen und Ableitung von GPS-Atmosphärendaten in Nahezu-Echtzeit entwickelt. Der Arbeitsplan ist in Form von Arbeitspaketen (AP) definiert, für die ein zeitlicher und Kostenrahmen festgelegt wurde. Die geplanten Aufgaben unterteilen sich in fünf Arbeitspakete: Projektmanagement und Kontrolle, Datenbereitstellung, schnelle Satellitenbahnberechnung, schnelle Atmosphärenprozessierung und Assimilation von GPS-Daten in globale Wettervorhersagemodelle. Die Ergebnisse (Atmosphärendaten von CHAMP und GRACE) werden als Projektbestandteil direkt für die Verbesserung numerischer globaler Wettervorhersagen verwendet. Weitere Ergebnisse sind die erweiterte Infrastruktur und die erworbene Expertise, die für die Auswertung zukünftiger Satellitenmissionen eingesetzt werden können.
Das Projekt "FE II: GRACE II - Qualitätsverbesserte GRACE Level-1 und Level-2 Produkte und deren Validation gegen Ozeanbodendruck - Minimierung von alias-Effekten und Berechnung hochgenauer Schwerefelder- Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. Ziel ist es, die Qualität der GRACE Level-1 und Level-2 Produkte zu verbessern und GRACE Schwerefelder gegen in-situ Ozeanbodendruck zu validieren. Um dieses Ziel zu erreichen werden Methoden entwickelt, die eine realistische Einschätzung der Genauigkeit sowie eine optimale Prozessierungsstrategie zur Generierung der in die Prozessierung einfließenden Level-1B Produkte beinhalten. Um das Produkt zur Modellierung von kurzzeitigen Massenvariation in Atmosphäre und Ozeanen zu verbessern, soll die zeitliche Auflösung erhöht, die Behandlung von Atmosphärengezeiten optimiert und ein baroklines Ozeanmodell weiterentwickelt und implementiert werden. Ebenfalls ist geplant, tägliche hydrologische Variationen einzubeziehen. Diese verbesserten Level-1 Produkte werden mit globalen und regionalen Methoden zu alternativen Schwerefeldprodukten verarbeitet und anschließend gegen in-situ Ozeanbodendruckdaten validiert. Dazu sollen Ozeanbodendruckrekorder ausgelegt und möglichst viele Ozeanbodendruckdaten beschafft werden. Die Ergebnisse werden für die Basis-Prozessierung im wissenschaftlichen Prozessierungszentrum für die GRACE-Mission verwendet.
Das Projekt "Vorhaben: Schwerefeldvalidierung mit Ozeandaten und Ozeandynamik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Institut für Meereskunde (IfM) durchgeführt. Mit dem Start des GOCE-Satelliten im Jahre 2006 wird eine wissenschaftlich außerordentlich bedeutende Satellitenmission beginnen, deren Vorbereitungen bereits seit Jahren vom BMBF unterstützt werden. Mit ihr soll das statische Gravitationsfeld der Erde mit noch nicht erreichter hoher Auflösung und sehr großer Genauigkeit bestimmt werden. Mit den avisierten Zielsetzungen, das aus dem Gravitationspotenzial abgeleitete Geoid soll bis zur halben Wellenlänge von 70 km eine Genauigkeit von kleiner 1 cm aufweisen, ist sie zusammen mit den Altimetrie-Missionen für eine Reihe von anderen Geowissenschaften, z. B. Ozeanographie, Bahn brechend. Der wesentlich neue Aspekt in GOCE gegenüber den Schwerefeldmissionen CHAMP und GRACE besteht in der Nutzung eines Ensembles von Akzelerometern zur Bestimmung der zweiten Ableitung des Gravitationspotenzials. Die Nutzung dieser neuartigen Beobachtungsmethode und ihre Kombination mit den GPS-Beobachtungen zur Bahnbestimmung ist die wissenschaftliche Herausforderung des Antrags.
Das Projekt "Vorhaben: Das Problem der polaren Datenlücken - Lösungsstrategien und Einfluss auf die GOCE/GRACE Kombinationslösung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Geodätisches Institut durchgeführt. Mit dem Start des GOCE-Satelliten im Jahre 2006 wird eine wissenschaftlich außerordentlich bedeutende Satellitenmission beginnen, deren Vorbereitungen bereits seit Jahren vom BMBF unterstützt werden. Mit ihr soll das statische Gravitationsfeld der Erde mit noch nicht erreichter hoher Auflösung und sehr großer Genauigkeit bestimmt werden. Mit den avisierten Zielsetzungen, das aus dem Gravitationspotenzial abgeleitete Geoid soll bis zur halben Wellenlänge von 70 km eine Genauigkeit von kleiner 1 cm aufweisen, ist sie zusammen mit den Altimetrie-Missionen für eine Reihe von anderen Geowissenschaften, z. B. Ozeanographie, Bahn brechend. Der wesentlich neue Aspekt in GOCE gegenüber den Schwerefeldmissionen CHAMP und GRACE besteht in der Nutzung eines Ensembles von Akzelerometern zur Bestimmung der zweiten Ableitung des Gravitationspotenzials. Die Nutzung dieser neuartigen Beobachtungsmethode und ihre Kombination mit den GPS-Beobachtungen zur Bahnbestimmung ist die wissenschaftliche Herausforderung des Antrags.
Das Projekt "FE II: GRACE II - Qualitätsverbesserte GRACE Level-1 und Level-2 Produkte und deren Validation gegen Ozeanbodendruck - Vorhaben: Erhebung und Auswertung von Ozeanbodendruckdaten und Validierung der Schwerefeldmodelle - Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung durchgeführt. Ziel ist es, die Qualität der GRACE Level-1 und Level-2 Produkte zu verbessern und GRACE Schwerefelder gegen in-situ Ozeanbodendruck zu validieren. Um dieses Ziel zu erreichen werden Methoden entwickelt, die eine realistische Einschätzung der Genauigkeit sowie eine optimale Prozessierungsstrategie zur Generierung der in die Prozessierung einfließenden Level-1B Produkte beinhalten. Um das Produkt zur Modellierung von kurzzeitigen Massenvariation in Atmosphäre und Ozeanen zu verbessern, soll die zeitliche Auflösung erhöht, die Behandlung von Atmosphärengezeiten optimiert und ein baroklines Ozeanmodell weiterentwickelt und implementiert werden. Ebenfalls ist geplant, tägliche hydrologische Variationen einzubeziehen. Diese verbesserten Level-1 Produkte werden mit globalen und regionalen Methoden zu alternativen Schwerefeldprodukten verarbeitet und anschließend gegen in-situ Ozeanbodendruckdaten validiert. Dazu sollen Ozeanbodendruckrekorder ausgelegt und möglichst viele Ozeanbodendruckdaten beschafft werden. Die Ergebnisse werden für die Basis-Prozessierung im wissenschaftlichen Prozessierungszentrum für die GRACE-Mission verwendet.
Das Projekt "FE II: GRACE II - Qualitätsverbesserte GRACE Level-1 und Level-2 Produkte und deren Validation gegen Ozeanbodendruck - Simulation des dreidimensionalen ozeanischen Massenfeldes zur Korrektur mittlerer GRACE Schwerefelder- Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Planetare Geodäsie, Professur für Astronomie und Lohrmann-Observatorium durchgeführt. Ziel ist es, die Qualität der GRACE Level-1 und Level-2 Produkte zu verbessern und GRACE Schwerefelder gegen in-situ Ozeanbodendruck zu validieren. Um dieses Ziel zu erreichen werden Methoden entwickelt, die eine realistische Einschätzung der Genauigkeit sowie eine optimale Prozessierungsstrategie zur Generierung der in die Prozessierung einfließenden Level-1B Produkte beinhalten. Um das Produkt zur Modellierung von kurzzeitigen Massenvariation in Atmosphäre und Ozeanen zu verbessern, soll die zeitliche Auflösung erhöht, die Behandlung von Atmosphärengezeiten optimiert und ein baroklines Ozeanmodell weiterentwickelt und implementiert werden. Ebenfalls ist geplant, tägliche hydrologische Variationen einzubeziehen. Diese verbesserten Level-1 Produkte werden mit globalen und regionalen Methoden zu alternativen Schwerefeldprodukten verarbeitet und anschließend gegen in-situ Ozeanbodendruckdaten validiert. Dazu sollen Ozeanbodendruckrekorder ausgelegt und möglichst viele Ozeanbodendruckdaten beschafft werden. Die Ergebnisse werden für die Basis-Prozessierung im wissenschaftlichen Prozessierungszentrum für die GRACE-Mission verwendet.
Das Projekt "Projekt FE II: GOCE GRAND II - GOCE Gravitationsfeldanalyse Deutschland -Regionale Validation und Kombinationsexperiment - Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) durchgeführt. Die Schwerefeldmission GOCE liefert Modelle des Erdschwerefeldes bis zu einer Auflösung von 70 bis 100 km. Langwellige Schwerefeldanteile stehen aus den Satellitenmissionen CHAMP und GRACE zur Verfügung. Für ein globales hochauflösendes Schwerefeldmodell ist es notwendig, terrestrische Informationen mit einzubeziehen. Ein regionales Validierungs- und Kombinationsexperiment soll die vorhandenen terrestrischen Schweredatensätze stichprobenhaft auf systematische Fehler überprüfen und Verbesserungen ermöglichen. Der Arbeitsplan sieht absolute Schweremessungen mit dem A-10 Gravimeter des BKG auf ausgewählten Stationen des terrestrischen Schwerenetzes vor. Alle terrestrischen Datensätze werden unter Verwendung gemeinsamer Bezugssysteme für Lage, Höhe und Schwere in eine Datenbank integriert und die Oberflächendaten zur Reduktion der in den GOCE-Modellen nicht enthaltenen hohen Frequenzen genutzt. Für die Kombination mit Satellitenmodellen wird das Verfahren der Punktmassenmodellierung genutzt. Auf Grund der Erfahrung des Antragstellers mit den gravimetrischen Messverfahren und den Techniken der Schwerefeldmodellierungen werden die Erfolgsaussichten als sehr gut eingeschätzt.
Das Projekt "Vorhaben: Zeit-Raum Multiskalen Analyse (TSMA) - Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Kaiserslautern, Fachbereich Mathematik, Arbeitsgruppe Geomathematik durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von Methoden und Techniken zur Aufbereitung von Massenvariationen abgeleitet aus Schwerefeldmissions-Daten für die Anwendungen in der Modellierung geophysikalischer Oberflächenprozesse sowie die Bereitstellung konsistenter geodätisch-geophysikalischer Datensätze. Als erste Anwendung soll die Integration satelliten-basierter Massenvariationen in ein Hydrologie-Modell unternommen werden. Dazu sollen vorhandene geodätisch-geophysikalische Datensätze validiert und für die Nutzung zusammen mit Satellitendaten aufbereitet werden. Anhand zunächst synthetischer Massenvariationen werden parallel dazu Filtermethoden zur Detektierung prozesstypischer Morphologien für die Signalinterpretation und Signaltrennung entwickelt und im Zuge des Projektes auf die Verarbeitung von Echtdaten angepasst. Die Integration in das Hydrologie-Modell erfolgt iterativ. Zur Validierung der Entwicklungen werden Vergleichsgrößen abgeleitet aus unabhängigen GPS-Langzeitmessreihen herangezogen. Die Ergebnisse sind wesentliche Eingangsgrößen für die Modellierung geophysikalischer Oberflächenprozesse im Rahmen der Erdsystemforschung und sollen wissenschaftlichen Nutzern zur Verfügung gestellt werden.
Das Projekt "FE II: GRACE II - Qualitätsverbesserte GRACE Level-1 und Level-2 Produkte und deren Validation gegen Ozeanbodendruck - Optimierte Signalverarbeitung des Schwerefeldsensorsystem und Minimierung von alias-Effekte für die GOCE De-aliasing Prozessierungskette - Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Astronomische und Physikalische Geodäsie durchgeführt. Ziel ist es, die Qualität der GRACE Level-1 und Level-2 Produkte zu verbessern und GRACE Schwerefelder gegen in-situ Ozeanbodendruck zu validieren. Um dieses Ziel zu erreichen werden Methoden entwickelt, die eine realistische Einschätzung der Genauigkeit sowie eine optimale Prozessierungsstrategie zur Generierung der in die Prozessierung einfließenden Level-1B Produkte beinhalten. Um das Produkt zur Modellierung von kurzzeitigen Massenvariation in Atmosphäre und Ozeanen zu verbessern, soll die zeitliche Auflösung erhöht, die Behandlung von Atmosphärengezeiten optimiert und ein baroklines Ozeanmodell weiterentwickelt und implementiert werden. Ebenfalls ist geplant, tägliche hydrologische Variationen einzubeziehen. Diese verbesserten Level-1 Produkte werden mit globalen und regionalen Methoden zu alternativen Schwerefeldprodukten verarbeitet und anschließend gegen in-situ Ozeanbodendruckdaten validiert. Dazu sollen Ozeanbodendruckrekorder ausgelegt und möglichst viele Ozeanbodendruckdaten beschafft werden. Die Ergebnisse werden für die Basis-Prozessierung im wissenschaftlichen Prozessierungszentrum für die GRACE-Mission verwendet.
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