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Einfluss der Sonnenvariabilität auf das Klima

Das Projekt "Einfluss der Sonnenvariabilität auf das Klima" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin, Institut für Meteorologie WE03, Fachrichtung Wechselwirkung im Klimasystem der Erde, Arbeitsgruppe Modellierung des Klimasystems durchgeführt. The fundamental energy source of the climate System is the Sun. Variability of the solar radiation is one potential source of climate change. Variations in the thermal, dynamical and chemical structure of the atmosphere have been observed that can be attributed to 11-year solar irradiance Variations. Since the advent of satellites in the late 1970s global atmospheric and solar variability data have been collected. Together with numerical models of the atmosphere they allow the study of the solar influence on climate. However, current general circulation models (GCMs) have an insufficient representation of atmospheric chemistry and are restricted to the lower parts of the atmosphere. They are therefore not capable of reproducing the observed Sun-climate interactions. The aim of this project is to investigate the solar influence on climate with a GCM recently developed at the National Center for Atmospheric Research (NCAR) in Boulder, USA. The model is the first that has been designed specifically to investigate the interaction between radiation, chemistry and dynamics from the Earth's surface to the thermosphere (140 km). The close collaboration with NCAR's experienced model team ensures the realization of the project which adds new aspects to previous work with GCMs looking for the mechanism of Sun-climate interactions. This study provides the opportunity to work on a highly interdisciplinary topic at an internationally renowned Institution and to transfer the acquired knowledge as well as the unique model to Europe and the Free University of Berlin, Germany. The knowledge and experience gained in this project will be valuable to the EU research community in order to better determine the underlying natural variability of the atmosphere and to better estimate the anthropogenic contribution to the recent global warming. This will improve the accuracy of future climate predictions in forthcoming Intergovernmental Panel on Climate Change (IPGC) reports.

Zuechtung und Pruefung von Unterlagssorten

Das Projekt "Zuechtung und Pruefung von Unterlagssorten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsanstalt Geisenheim, Fachgebiet Rebenzüchtung und Rebenveredlung durchgeführt. Waehrend der 90er Jahre nahm die Zahl der Reblausherde im Rheingau, aber auch in Franken und Wuerttemberg dramatisch zu, und es kam vermehrt zu Schaeden in Pfropfrebenanlagen, die eindeutig durch Reblaus hervorgerufen worden sind. Die Ursachenforschung ist noch nicht abgeschlossen. Auf Grund eigener Beobachtungen scheint das Problem nicht durch ein Zusammenbrechen der biologischen Abwehrmechanismen der verwendeten Unterlagen verursacht worden zu sein, sondern durch ein massenhaftes Auftreten des Schaedlings. Hierfuer sind sicher die warmen Sommer und milden Winter der vergangenen Jahre verantwortlich. Schaeden an der vollstaendig reblausresistenten Unterlage Boerner konnten nicht festgestellt werden, auch wenn Boerner Pfropfreben in Flaechen mit starken Reblausschaeden gepflanzt wurden. Es darf deshalb angenommen werden, dass auch diese neue Form von Reblausschaeden durch die Zuechtung von Unterlagen mit entsprechend hoher Resistenz bewaeltigt werden kann. Allerdings duerfte eine einzige Unterlagssorte wohl kaum ausreichen. Die Entwicklung neuer Sorten erscheint deshalb dringend geboten. Die Forschungsziele bisher: Zuechtung von Unterlagssaemlingen fuer nachfolgende Selektionsarbeiten. Untersuchungen zur Moeglichkeit der Verwendung von Unterlagen zur Verhinderung der Virusuebertragung.

Erforschung des Abtrocknungsverhaltens bindiger Boeden

Das Projekt "Erforschung des Abtrocknungsverhaltens bindiger Boeden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Grundbau und Bodenmechanik durchgeführt. Bei Erdbaumassnahmen, wie zB im Dammbau, Deponiebau oder Strassenbau, wird idR ein Mindestverdichtungsgrad gefordert. Da die Verdichtbarkeit eines bindigen Bodens abhaengig von seinem Wassergehalt ist, ist die Einhaltung materialspezifischer Grenzen dieses Kennwertes je nach zu verwendendem Bodenmaterial eine wesentliche Forderung fuer die Herstellbarkeit von Erdbauwerken. Soll der Wassergehalt von zu feuchten Boeden auf ein fuer den Einbau vorgesehenes Mass reduziert werden, so bestehen hier prinzipiell drei verschiedene Moeglichkeiten. Eine Moeglichkeit besteht in dem Untermischen relativ trockener Bodenmaterialien gleicher Zusammensetzung, was jedoch deren Verfuegbarkeit in groesseren Mengen voraussetzt und sich somit haeufig als schwierig erweist. Die zweite Moeglichkeit besteht in der Zugabe von Verguetungsmaterialien zur Reduzierung des Wassergehaltes. Der Nachteil dieser Methode besteht in der Veraenderung der bodenmechanischen Eigenschaften des Ausgangsmaterials durch das Verguetungsmittel. Die dritte Moeglichkeit zur Wassergehaltsreduzierung besteht in der Trocknung des Materials, welche besonders bei bindigen Boeden mit einem hohen Zeit- und Kostenaufwand verbunden sein kann. Nach dem aktuellen Stand der Technik sind abgesicherte Prognosen ueber das Trocknungsverhalten von Bodenmaterialien und damit ueber Verfahrensoptimierungen nicht moeglich. Bei vielen Erdbaumassnahmen wird daher mit relativ hohem Aufwand versuchsweise auf den 'richtigen' Wassergehalt konditioniert - teilweise ohne dabei ziel- und ergebnisorientiert vorgehen zu koennen. Ist eine Abtrocknung als Massnahme zur Wassergehaltsreduzierung vorgesehen, so wird im allgemeinen in Abhaengigkeit des zu verwendenden Bodenmaterials die Trocknungszeit unter den jeweiligen Witterungseinfluessen baubegleitend experimentell ermittelt. Eine rechnerische Ermittlung der zu erwartenden Verdunstungsmengen ist derzeit in bezug auf eine gezielt herbeigefuehrte Bodentrocknung nicht moeglich. Es sind zwar aus dem Bereich der Hydrologie verschiedene Ansaetze zur Berechnung von Verdunstungsmengen bekannt, diese Ansaetze beruecksichtigen jedoch hauptsaechlich die klimatischen Bedingungen. Die Zusammensetzung der Boeden sowie die unterschiedlichen Aufbereitungsmethoden gehen in diese Berechnungsansaetze nicht ein. Das Trocknungsverhalten eines Bodens haengt von unterschiedlichen Faktoren ab. Zunaechst sind hier die aeusseren klimatischen Bedingungen zu nennen, wie zB die Temperatur, die Luftfeuchte oder die Windgeschwindigkeit. Weiterhin hat auch die Zusammensetzung des Bodens einen entscheidenden Einfluss auf seine Trocknungseigenschaften. Je nach seinem Ausgangswassergehalt, dem Anteil und der Art der im Boden vorhandenen Tonminerale sowie der Kornzusammensetzung kann einem Boden leichter oder aber nur bei optimalen aeusseren Bedingungen Wasser entzogen werden. Das Trocknungsverhalten wird zudem massgeblich durch die Aufbereitungsmethode beeinflusst...

Oekosystemsukzession auf armen Sandboeden

Das Projekt "Oekosystemsukzession auf armen Sandboeden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Systematisch-Geobotanisches Institut, Lehrstuhl für Geobotanik, durchgeführt. In einer typischen sekundaeren Sukzession auf naehrstoffarmen Sanden des nordwestdeutschen Tieflands sollen die Aenderungen wichtiger Oekosystem-Eigenschaften ermittelt werden. Zu diesem Zweck sollen in einer Calluna-Heide, einem Birken-Kiefernwald und in einem Buchen-Eichenwald der Lueneburger Heide a) die raeumliche und zeitliche Verteilung der Photosyntheseorgane, b) die raeumliche und zeitliche Verteilung produktionssteuernder klimatischer Parameter, c) Nettophotosynthese, Primaerproduktion und Biomasse, d) Vorraete, interne Fluesse, Ein- und Austraege von Elementen, und e) der Wasserumsatz vergleichend untersucht werden. Letztlich sollen die treibenden Kraefte und die begrenzenden Faktoren der langfristigen Oekosystementwicklung identifiziert und charakterisiert werden; Fragestellungen der Praxis sind ebenfalls eingeschlossen.

Zeitreihenorientierte Wachstumsmodelle zur Vorhersage und statistischem Testen von Hypothesen ueber die systematischen Stoereinfluesse beim Wachstum von Kiefern mit entsprechender Versuchsplanung

Das Projekt "Zeitreihenorientierte Wachstumsmodelle zur Vorhersage und statistischem Testen von Hypothesen ueber die systematischen Stoereinfluesse beim Wachstum von Kiefern mit entsprechender Versuchsplanung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Abteilung für Forstliche Biometrie und Informatik durchgeführt. In Erweiterung eines aehnlichen Projektes an Fichten wurden Modelle fuer das Dickenwachstum einzelner Kiefern entwickelt. Die Modelle beruecksichtigen die altersbedingte Zuwachsabnahme, eine zeitliche Autokorrelation, sowie eventuell externe Regressoren, z.B. Klimadaten. Hauptziel der Untersuchung war die statistische Ueberpruefung der Zuwachsdaten auf langfristige Stoerfaktoren wie z.B. Schadstoffemissionen. Parallel dazu untersuchte das Goettinger Institut fuer Forstbenutzung die Veraenderung der Holzeigenschaften geschaedigter Kiefern und das Goettinger Institut fuer Bodenkunde und Waldernaehrung die bodenchemischen Verhaeltnisse auf den gleichen Probeflaechen. Es waren zwei Flaechen in den Forstaemtern Sellhorn (bei Soltau) und Wienhausen (bei Celle) in Niedersachsen. Es wurden von jeder Flaeche 15 aeusserlich ungeschaedigte und 15 Kiefern der Schadklasse 3 (stark geschaedigt) vermessen - teilweise einzelne Radialzuwaechse in mehreren Hoehen, teilweise ganze Grundflaechenzuwaechse in 1,3 m Hoehe. Die erwaehnten Modelle wurden unter Einbeziehung von Fruehjahrstemperaturen und Sommerniederschlaegen an die Zuwaechse angepasst. Fuer die Hypothese: 'Die Kiefern haben keine systematische Zuwachsaenderung nach dem Jahr 1950' konnte mit Hilfe von Simulationstechniken eine Teststatistik mit zugehoerigen Toleranzbereichen hergeleitet werden. Die Berechnungen ergaben, dass die aeusserlich geschaedigten Kiefern zwar auch langfristig geringere Zuwaechse zeigen, aber kein eindeutiges Einsetzen einer Stoerung ab einem bestimmten Zeitpunkt zu erkennen ist.

Simulation der Schadstoffausbreitung fuer Graz

Das Projekt "Simulation der Schadstoffausbreitung fuer Graz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität (TU) Graz, Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Thermodynamik durchgeführt. Inhalt dieses Projektes ist die Simulation der Schadstoffausbreitung und -umwandlung in einem Stadtgebiet und seiner Umgebung am Beispiel von Graz. Das Projekt ist Teil einer groesseren Studie ueber die Modellierung und Messung der Schadstoffausbreitung in Graz, die unter dem Titel DATE-Graz (Dispersion of Atmospheric Trace Elements for the City of Graz) laufen. Fuer die Berechnung der Schadstoffausbreitung wird das nicht-hydrostatische mesoskalige Modell GRAMM verwendet. Es wird fuer unterschiedlich grosse Gebiete im Nesting-Verfahren fuer je eine Winter- und eine Sommersituation verwendet. Fuer dieselben Episoden werden auch Messkampagnen zur Erfassung der Meteorologie und der Schadstoffverteilung durchgefuehrt. Im Rahmen des Projektes soll das Modell GRAMM validiert werden. Gleichzeitig werden in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut fuer Atmosphaerische Umweltforschung zwei chemische Reaktionsmechanismen adaptiert, die auf die Besonderheiten der Stadtatmosphaere im Sommer und im Winter eingehen. Diese werden fuer die Berechnung der Schadstoffumwandlung im 3-dimensionalen Euler Ausbreitungsprogramm verwendet. Auch fuer diesen Teil wird die Validierung der Modelle durch den Vergleich mit Messwerten versucht.

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