Das Projekt "Grundlagen zur nachhaltigen Entwicklung von Oekosystemen bei veraenderter Umwelt - Teilprojekt A6: BITÖK: Einfluesse kohaerenter Strukturen auf den Energie- und Stoffaustausch in hohen Bestaenden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER), Abteilung Mikrometeorologie durchgeführt. Ziel ist es, ein besseres Verstaendnis des durch kohaerente Strukturen stattfindenden Energie- und Stoffaustausches zu entwickeln. Es handelt sich dabei um raeumlich und zeitlich stark lokalisierte Turbulenzaus- und -einbrueche, die durch klassische Verfahren nicht erfasst werden. Fuer diesen Zweck sollen statistische Verfahren, Wavelets, eingesetzt werden, deren Anwendbarkeit auf Transportprozesse in Waldbestaenden nachgewiesen wurde und die in den letzten Jahren in der Abt. Mikrometeorologie der Universitaet Bayreuth fuer eine 'energieerhaltende Bearbeitung' weiterentwickelt wurden. Ursachen und Dynamik des kohaerenten Energie- und Stoffaustausches sollen besser verstanden werden, um seine Groessenordnung abschaetzen zu koennen. Es soll sowohl ein Beitrag zur Diskussion ueber C-Quellen bzw. -Senken und des Verdunstungsprozesses in Waldgebieten als auch zur Verbesserung von im Einsatz befindlichen Bestimmungsverfahren geleistet werden. In erster Linie geht es um die Abschaetzung des Einflusses auf die Relaxed-Eddy-Accumulation-Methode (REA) und die Transilientmodellierung des Energie- und Stoffaustausches in Waldbestaenden. Hier ist unter anderem an Verbesserungen der Transilient-Matrix gedacht, die prinzipiell in der Lage ist, kohaerente Strukturen abzubilden. Des Weiteren sollen Wege aufgezeigt werden, wie Stoffe aus dem Boden (Wasserdampf, Kohlendioxid) in die Atmosphaere gelangen. Experimentell basiert das Projekt auf dem laufenden Dauermessprogramm fuer den Energie- und Stoffaustausch durch Wasserdampf- und Kohlendioxidmessungen durch Eddy-Covariance-Methoden (EC) an der Station 'Weidenbrunnen', welches fortgesetzt werden soll. Die Messungen sind eingebettet in das meteorologische Routine-Messprogramm mit Zusatzmessungen. Die statistische Bearbeitung erfolgt mit einem Wavelet-Programm. Dabei sollen die charakteristischen Strukturen, Frequenzen usw. von Turbulenzausbruechen festgestellt werden. Die durch die Wavelet-Analyse vorhandene Moeglichkeit, die Energieverteilung in zeitlich lokalisierten Spektren zu bestimmen, gestattet quantitative Aussagen.
Das Projekt "Bestimmung der Deposition gasfoermiger und partikelgebundener S- und N-Verbindungen im Einzugsgebiet des Lehstenbaches" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER), Abteilung Mikrometeorologie durchgeführt. Der atmosphaerische Eintrag von Schwefel und Stickstoff hat einen entscheidenden Einfluss auf den Zustand und die Entwicklungsmoeglichkeiten der Oekosysteme. In der Atmosphaere kommen S und N in unterschiedlichen Oxidationsstufen vor. Dies fuehrt zu unterschiedlichen Reaktivitaeten und Transporteigenschaften der einzelnen Spezies. Zudem ist das Gelaende im Fichtelgebirge sehr heterogen, was es zu einem schwierigen Untersuchungsobjekt aus mikrometeorologischer Sicht macht. Wir praesentieren meteorologische und luftchemische (SO2, NOx, O3, NH3) Ergebnisse der BITOeK-Untersuchungsstation 'Waldstein' im Fichtelgebirge. Gasfoermiges Ammoniak (NH3) zeigt einen ausgepraegten Tagesverlauf mit Minima waehrend der Naechte. Die Ursache fuer dieses Verhalten liegt wahrscheinlich im Tagesgang der relativen Luftfeuchte begruendet, der zu signifikanten Verschiebungen des Gleichgewichts zwischen gasfoermigem NH3 einerseits und partikulaerem Ammonium (NHhoch4+) andererseits fuehrt. Tagsueber, bei hoeheren NH3-Konzentrationen, ist aufgrund der besser ausgebildeten atmosphaerischen Turbulenz auch die Depositionsgeschwindigkeit erhoeht. Dies fuehrt zu sehr deutlich ausgepraegten Tagesgaengen des Depositionsflusses mit Maxima waehrend der fruehen Nachmittagsstunden. Durch den hohen Akkomodationskoeffizienten des NH3 auf Pflanzenoberflaechen und durch die gute Wasserloeslichkeit des NH3 ist der abgeschaetzte Depositionsfluss etwa genauso hoch wie derjenige der Stickoxide (NOx), obwohl letztere in etwa sechsfach hoeheren Konzentrationen vorliegen. Zudem wird reduzierter Stickstoff auch in Form von partikulaerem NHhoch4+ deponiert. Die relativen Beitraege der stomataeren Aufnahme und der kutikulaeren Adsorption zur Gesamtdeposition reduzierten Stickstoffs bleiben bislang ungeklaert. Laborversuche mit markiertem 15N deuten darauf hin, dass die stomataere Aufnahme ueberwiegt. Andererseits deuten die Ergebnisse eines einfachen Inferentialmodells, das ua mit Hilfe der gemessenen Blattfeuchtedaten parameterisiert wurde, darauf hin, dass die kutikulaere Adsorption von groesserer Bedeutung ist. Dieses Feld bedarf weiterer intensiver Untersuchungen. In jedem Fall scheint die Deposition von NH3 ein bedeutender oekologischer Faktor in der N-Bilanz unserer Waelder zu sein.
Das Projekt "Grundlagen zur nachhaltigen Entwicklung von Oekosystemen bei veraenderter Umwelt - Teilprojekt A3: Einfluss der Blattfeuchte auf die Depositionsgeschwindigkeit wasserloeslicher Gase" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER), Abteilung Mikrometeorologie durchgeführt. Die trockene Deposition atmosphaerischer Spurenstoffe stellt eine signifikante Quelle von Schad- und Naehrstoffen in Oekosystemen dar. Praezise quantitative Angaben ueber die Menge an deponiertem Material (z.B. Schwefel, Stickstoff) ueber einen laengeren Zeitraum (z.B. ein Jahr) sind mit realisierbarem Aufwand nicht zu erhalten. Ursache dafuer sind u.a. Probleme bei der Beschreibung der fuer die trockene Deposition verantwortlichen mikrometeorologischen Prozesse, speziell im gegliederten Gelaende, wie es die Untersuchungsflaechen des BITOEK sind. Die Studie untersucht einen Teilprozess der trockenen Deposition, naemlich die Deposition von Spurengasen auf befeuchtete Blattoberflaechen. Da der Oberflaechenwiderstand ein besonders sensitiver Parameter bei der Bestimmung der trockenen Deposition ist, soll in dieser Studie der Einfluss der Blattfeuchte auf den Oberflaechenwiderstand theoretisch und experimentell untersucht werden. Die Studie umfasst Messungen am Untersuchungsstandort Waldstein des BITOEK und Interpretation der Ergebnisse mit unterschiedlichen Methoden. Neben mikrometeorologischen und pflanzenoekologischen Untersuchungsmethoden kommen Blattfeuchtesensoren zum Einsatz. Ziel ist es, die Bedeutung der Blattfeuchte beim Austausch von Spurengasen zwischen Vegetation und Atmosphaere in Abhaengigkeit von mikrometeorologischen und pflanzenoekologischen Faktoren zu definieren und Blattfeuchte in einer moeglichst allgemeingueltigen Form als Parameter fuer die Modellierung der Deposition von Spurengasen zu definieren. Fuer die Anwendung der Inferentialmethode, die in weiten Bereichen der meteorologischen und Oekosystemforschung zum Einsatz kommt, besteht dringender Bedarf nach einer solchen Parametrisierungsmoeglichkeit. Zwischenbericht 1999: In diesem Projekt wird die Hypothese verfolgt, dass die Anwesenheit von Wasserfilmen auf Blattoberflaechen ('Blattfeuchte') einen Einfluss auf die Depositionsgeschwindigkeit wasserloeslicher Gase nimmt. Zunaechst wurde die Blattfeuchte als zwar relatives, aber doch experimentell bestimmbares Mass in die Freilanduntersuchungen des BITOEK mit aufgenommen. Ein Teil der Untersuchungen besteht darin, die Blattfeuchte als Parameter in die experimentelle Oekosystemforschung, insbesondere die Modellierung des Austauschs zwischen Atmosphaere und Vegetation, quantitativ einzufuehren und seine Bedeutung und seinen Wert zu definieren. Die Blattfeuchte wurde im Jahr 1998 an drei unterschiedlichen Standorten gemessen und wird im Kontext von meteorologischen Analysen vorgestellt und interpretiert. In weiteren Schritten wird an diesen Standorten (mit Schwerpunkt an den BITOEK-Flaechen am Waldstein) die Deposition unterschiedlicher Spurengase gemessen und der Einfluss der Blattfeuchte auf die Depositionsgeschwindigkeiten analysiert...
Das Projekt "Entstehung, Verhalten und Ablagerung von gas-, partikel- und tropfenfoermigen Reaktionsprodukten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ludwig-Maximilians-Universität München, Meteorologisches Institut durchgeführt. Inhalt des Vorhabens ist die Fortfuehrung der Untersuchungen der mikrometeorologischen Prozesse und der chemischen Reaktionen in einem Fichtenbestand im Nationalpark Bayerischer Wald. Um ein konsistentes Bild der Produktion und Deposition von oxidierenden Verbindungen zu erhalten, ist es geplant, einige wichtige Substanzen wie z.B. organische Peroxide, H2O2 und verschiedene Aldehyde zeitgleich zu erfassen. Im Rahmen der weitergehenden Auswertung von gemeinsamen Experimenten verschiedener Arbeitsgruppen wird ein gekoppeltes Transport-Chemie-Modell eingesetzt.
Das Projekt "Grundlagen zur nachhaltigen Entwicklung von Oekosystemen bei veraenderter Umwelt - Teilprojekt A5: Klimatologie und Luftverschmutzung im Fichtelgebirge" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER), Abteilung Mikrometeorologie durchgeführt. Am BITOEK-Untersuchungsstandort 'Waldstein' werden meteorologische und atmosphaerisch-chemische Parameter kontinuierlich erfasst, um zur quantitativen Beschreibung der Umweltbedingungen, in denen sich die dortigen Waldoekosysteme befinden, beizutragen. Die gewonnen Daten werden fuer die Bearbeitung vieler Fragestellungen und Projekte innerhalb des BITOEK benoetigt. Bei der Datenanalyse soll unter anderem Augenmerk auf die Erkennung moeglicher Veraenderungen der Umweltbedingungen gelegt werden. Darueber hinaus werden die technischen Voraussetzungen dafuer geschaffen, jederzeit an weiteren Untersuchungsstandorten des BITOEK meteorologische Untersuchungen durchzufuehren. Zwischenbericht 1999: An der BITOEK-Untersuchungsflaeche 'Waldstein' wird ein umfassendes luftchemisches und mikrometeorologisches Messprogramm realisiert. Die dort gemessenen Daten unterstuetzen eine Reihe von BITOEK-Projekten in vielfaeltiger Art und Weise. Durch die Kombination der lufthygienischen Daten mit denjenigen aus Oberwarmensteinach ('Forsttoxikologie', 1985-1993) steht eine fast 15-jaehrige, quasi-kontinuierliche Messreihe fuer SO2, NOx, und O3 aus den Waldgebieten des Fichtelgebirges zur Verfuegung. Mit Hilfe parameterfreier Verfahren fanden wir eine hochsignifikante Abnahme des SO2-Mischungsverhaeltnisses. Die staerkste Abnahme fand fuer noerdliche Windrichtungen aufgrund der Emissionsminderungen in den neuen Bundeslaendern statt, allerdings sind auch Reduktionen der Emissionen in der Tschechischen Republik deutlich in unseren Daten erkennbar. Ozon zeigt einen signifikanten Anstieg, die Werte der letzten Jahre (AOT 40) deuten darauf hin, dass die Vegetation durch O3 geschaedigt werden koennte. Die intensiven Messungen am begehbaren Messturm ('Weidenbrunnen') zeigen, dass ein dort gemessener Vertikalfluss unter fast allen moeglichen meteorologischen Situationen aus Fichtenwald mit 60-120 Jahre Bestandesalter stammt. Der lokale Einfluss der Heterogenitaet der Unterlage auf die gemessenen Vertikalfluesse ist gering.
Das Projekt "Analyse und Modellierung des Wasserhaushaltes zweier Einzugsgebiete mit unterschiedlicher Vegetation in den Vogesen unter besonderer Beruecksichtigung der Wechselwirkungen Boden-Pflanze-Atmosphaere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften, Fachrichtung Wasserwesen, Institut für Hydrologie und Meteorologie, Lehrstuhl für Meteorologie durchgeführt. Im Vordergrund der Untersuchungen stehen die Auswertung, Analyse und Bewertung der Messdaten unterschiedlicher Eddykovarianzstationen im bewaldeten Einzugsgebiet (Strengbach/Vogesen). Die Daten werden einerseits zur Beruecksichtigung unterschiedlicher Expositionen (Regionalisierung) in dem vorliegenden komplexen Gelaende, andererseits zu detaillierten Studien zu den einzelnen Verdunstungskomponenten (Transpiration, Interzeption, Evaporation) verwendet. Dabei werden die umfangreichen Xylemflussuntersuchungen mit mikrometeorologischen und hydrologischen Verfahren verknuepft. Diese Erkenntnisse werden dann experimentell (Schliessung der Wasserbilanz) und modellmaessig auf die Einzugsgebietsebene uebertragen. In einem weiteren Arbeitsabschnitt ist eine Erweiterung der laufenden Untersuchungen in einem zweiten, grasbewachsenen Einzugsgebiet (Ringelbach/Vogesen) vorgesehen. Weiters werden vergleichende Modellierungen mit Hilfe verschiedener Wasserhaushaltsmodelle (BROOK90, AKWA-M, TOP) durchgefuehrt. Dabei soll die Bewertung der Landnutzungsabbildung im Modell anhand der experimentellen Referenzdaten beider Einzugsgebiete im Vordergrund stehen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 6 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 6 |
| License | Count |
|---|---|
| open | 6 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 6 |
| Englisch | 3 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 6 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 5 |
| Lebewesen & Lebensräume | 6 |
| Luft | 6 |
| Mensch & Umwelt | 6 |
| Wasser | 5 |
| Weitere | 6 |