Das Projekt "Der Einfluß von Wasserinhaltsstoffen auf die strahlungsbedingte Wärmeübertragung in Ozean und Küstengewässern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie Unversität Berlin, Institut für Meteorologie durchgeführt. Die Wechselwirkungen von solaren Strahlungsflüssen und biologischen Prozessen haben fundamentale Auswirkungen auf physikalische Prozesse, Verfügbarkeit von Nährstoffen und Primärproduktion in den oberen Ozeanschichten, sowie den Austausch von Gasen mit der atmosphärischen Grenzschicht. Durch die Absorption solarer Strahlung tragen optisch aktive Wasserinhaltsstoffe zur Erwärmung der oberflächennahen Ozeanschichten bei und beeinflussen so über die Temperaturabhängigkeit der Stoffwechselraten von marinem Phytoplankton Primärproduktion und Export von Biomasse. Aufgrund der im Vergleich mit dem offenen Ozean stärker variablen Konzentrationen von anorganischen Schwebstoffen und CDOM (coloured dissolved organic matter, im Folgenden als Gelbstoff bezeichnet) ist die Zusammensetzung der Wasserinhaltsstoffe in Küstengewässern und Schelfmeeren oftmals durch eine hohe Heterogenität gekennzeichnet. Die Bildung von Gelbstoff und Änderungen in dessen Zusammensetzung aufgrund nicht-konservativer Prozesse hängen dabei in hohem Maße von der Lichtverfügbarkeit, weiterer Umweltbedingungen sowie der Zusammensetzung des Phytoplanktons ab. Darüber hinaus haben heterogene Verteilungen von Phytoplanktonpigmenten und anderen Wasserinhaltsstoffen Auswirkungen auf sub-mesoskalige vertikale Mischungsprozesse und advektive Flüsse, und damit auch auf Wassertemperatur und dichte, sowie das oberflächennahe Nährstoffangebot. Ein gutes Verständnis der Energieflüsse an der Ozeanoberfläche und in den oberen Ozeanschichten sowie deren Auswirkungen auf den Wärmehaushalt in Küstengewässern und Schelfmeeren ist von großer Bedeutung für die Modellierung des regionalen ozeanischen Klimas. Das vorgeschlagene Projekt hat zum Ziel, den Beitrag von optisch aktiven Wasserinhaltsstoffen (einschließlich Phytoplankton, Gelbstoff und anorganischen Schwebstoffen) zu den Energieflüssen in den oberen Ozeanschichten und durch die Ozeanoberfläche hindurch zu quantifizieren. Es soll untersucht werden, inwieweit die heterogene Verteilung von Wasserinhaltsstoffen die sub-mesoskaligen vertikalen turbulenten Austauschvorgänge und advektiven Flüsse beeinflusst, und inwieweit die Lichtattenuation durch Gelbstoff Auswirkungen auf die Zusammensetzung des Phytoplanktons hat. Zu diesem Zweck soll ein gekoppeltes Atmosphäre Ozean Zirkulationsmodell mit integriertem bio-optischem Modul synchron mit einem Atmosphäre Ozean Strahlungstransportmodell betrieben werden, so dass Erwärmungsraten aufgrund hochvariabler Konzentrationen von optisch aktiven Inhaltsstoffen mit hoher Genauigkeit berechnet, und so deren Auswirkungen auf die biophysikalischen Prozesse im Ozean analysiert werden können.
Das Projekt "WTZ China: SO-TRACE - Emissionen von Dimethylsulfid und Isopren und ihr Einfluss auf Aerosole und Klima im Südpolarmeer" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR) durchgeführt. Der Ozean ist eine Quelle für atmosphärische Gase, die trotz ihrer geringen Konzentration in der Atmosphäre eine große Wirkung auf das Klima der Erde haben. Diese klimarelevanten Spurengase beeinflussen z.B. den Treibhauseffekt oder die Ausweitung des Ozonlochs. Besonders die Wirkung mariner Spurengase auf die Aerosolbildung wird heute stark diskutiert. Direkte Beweise fehlen unter anderem deshalb, weil es an gleichzeitigen Messungen von marinen Gasemissionen sowie Aerosolbeschaffenheit und -konzentration mangelt. Aerosole erhöhen das Rückstrahlvermögen der Erde und sind damit ein wichtiger natürlicher Gegenprozess zur globalen Erwärmung. Trotzdem ist die Menge der vom Ozean emittierten Spurengase mit großen Unsicherheiten behaftet. Das Südpolarmeer ist dabei von doppelt großer Bedeutung: Einerseits liegen durch seine Abgelegenheit sehr wenige Messdaten vor, die jedoch auf vergleichsweise große Emissionen hindeuten. Andererseits ist es relativ unberührt von menschlichem Einfluss: Natürliche Prozessen können deshalb nahezu ungehindert beobachtet werden. Ziel des Projekts ist es daher, die Rolle mariner Spurengasemissionen bei der Bildung von Aerosolen im Südpolarmeer besser zu verstehen. Dazu sollen in Zusammenarbeit mit dem Third Institute of Oceanography, Xiamen, China, Messungen auf zwei Seereisen in diese Region durchgeführt werden. Ein Fokus wird auf die Spurengase Dimethylsulfid und Isopren gelegt, die dort in hohen Konzentrationen im Wasser vorkommen. Da es sich bei den Auswirkungen des Klimawandels um ein globales Problem handelt, wird durch die gemeinsame Forschung nicht nur die deutsche und chinesische Gesellschaft profitieren. Beide Länder haben sich mit der Verabschiedung des Pariser Klimaabkommens politisch hinter den Klimaschutz gestellt. Dafür ist ein verbessertes Prozessverständnis unerlässlich. Mit einer solchen Zusammenarbeit wird die Expertise zweier Institute kombiniert, um das globale Klimaverständnis zu verbessern.
Das Projekt "Vorhaben I: Dynamik der ozeanischen Deckschicht und Zwischenwassermassen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR) durchgeführt. Aufgrund seiner wesentlichen Bedeutung für das globale Klima erfordert der Nordpazifik eine verstärkte Beachtung. Unser FS SONNE-EMPEROR Expedition SO-264 zielte auf die Emperor Seamount Kette im Nordpazifik und führte paläozeanographische, paläoklimatische, chemisch-ozeanographische und marin-biologische Arbeiten integrativ zusammen, um zu einem prozessorientierten Verständnis der komplexen Rolle des Nordpazifiks in Bezug auf die Steuerung des ozeanisch-atmosphärischen Gasaustausches auf erdgeschichtlichen Zeitskalen zu gelangen. In diesem bislang einzigartigen Forschungsansatz wurden hochqualitative Sedimentkerne sowohl aus flachen als auch sehr großen Wassertiefen entlang der Emperor Seamount Kette über einen Bereich, der die subtropischen und subarktischen Klimazonen von ca. 30°N bis ca. 50°N umfasst, gewonnen. Die am GEOMAR durchzuführenden Untersuchungen konzentrieren sich auf die Rekonstruktion der Plio/Pleistozänen bis Holozänen Dynamik der ozeanischen Deckschicht in Relation zu den tieferen (Mode- und oberen Zwischen-) Wassermassen. (Isotopen)geochemische Parameter, die die ozeanischen Temperaturen und Salzgehalte, die Veränderungen der Thermokline und der Wassermassenstratifizierung reflektieren, erlauben Einblicke in die latitudinalen Gradientenveränderungen in Bezug sowohl auf die Veränderlichkeit der Strömungsmuster (Kuroshio, Oyashio und Alaska Strömungen) als auch auf die atmosphärische Zirkulation und das Klima.
Das Projekt "Ozean-Atmosphäre Strahlungstransportsimulationen zur Atmosphärenkorrektur für hyperspektrale Fernerkundung von Wasserinhaltsstoffen für die EnMAP Mission (ACENMAP)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung e.V. in der Helmholtz-Gemeinschaft (AWI) durchgeführt. Im Projekt wird eine effiziente Atmosphärenkorrektur über Wasser, sowohl für den offenen Ozean, Küstengewässer als auch Binnengewässer, wie Seen, mit charakterisierter Unsicherheit als Vorbereitung für die wissenschaftlichen Nutzung der hyperspektralen Mission EnMAP entwickelt. Die Umsetzung erfolgt durch Simulationen mit dem gekoppelten Ozean-Atmosphäre Strahlungstransportmodell (RTM) SCIATRAN (Rozanov et al. 2014) und Anwendung an jetzt schon frei (d.h. kostenfrei) zugänglichen oberhalb der Atmosphäre gemessenen Reflektanzdaten (RTOA) der Satellitensensoren SCIAMACHY, HYPERION und HICO. Durch RTM werden charakteristisch für verschiedene Gewässertypen Absorptions- und Streuprozesse in der Atmosphäre, aber auch Effekte durch angrenzende Land- und Wolkenflächen ( Mischpixeln, benachbarte Pixel sehr unterschiedlicher Helligkeit), Glint und Wasserbodenrückstrahlung simuliert und die dazugehörige Wasserreflektanz (RRS) bei allen Wellenlängen berechnet. Diese Simulationen werden dann invers genutzt, um ein Korrekturschema für die o.g. Effekte zu entwickeln und RRS auszuwerten. Speziell wird untersucht, ob die für MERIS von HYGEOS entwickelte Atmosphärenkorrektur POLYMER (Steinmetz et al. 2011) auch für hyperspektrale Daten genutzt und angepasst werden kann. Die Unsicherheit der entwickelten Atmosphärenkorrektur wird durch Sensitivitätsstudien mit SCIATRAN, Vergleichen und Validierung mit in-situ RRS-Messungen (für Küsten- und Binnengewässer durch die HZG zur Verfügung gestellt) und Satelliten-RTOA und RRS-Daten multispektraler Sensoren bestimmt. Der entwickelte Algorithmus wird mit HICO, HYPERION und SCIAMACHY Daten vor dem Start des EnMAP-Betriebs getestet, was ein Herunterskalieren auf die spektrale Auflösung von ENMAP beinhaltet. Nach dieser Überprüfung wird das atmosphärische Korrekturschema in die EnMap-Box intergriert. Die simulierten und Satelliten-RRS-Daten können dann in dem HZG-Vorhaben zur Entwicklung von Algorithmen genutzt werden.
Das Projekt "Fixed Point Open Ocean Observatories Network (FIXO3)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Natural Environment Research Council durchgeführt. The Fixed point Open Ocean Observatory network (FixO3) seeks to integrate European open ocean fixed point observatories and to improve access to these key installations for the broader community. These will provide multidisciplinary observations in all parts of the oceans from the air-sea interface to the deep seafloor. Coordinated by the National Oceanography Centre, UK, FixO3 will build on the significant advances achieved through the FP7 programmes EuroSITES, ESONET and CARBOOCEAN. With a budget of 7.00 Million Euros over 4 years (starting September 2013) the proposal has 29 partners drawn from academia, research institutions and SMEs. In addition 14 international experts from a wide range of disciplines comprise an Advisory Board. The programme will be achieved through: 1. Coordination activities to integrate and harmonise the current procedures and processes. Strong links will be fostered with the wider community across academia, industry, policy and the general public through outreach, knowledge exchange and training. 2. Support actions to offer a) access to observatory infrastructures to those who do not have such access, and b) free and open data services and products. 3. Joint research activities to innovate and enhance the current capability for multidisciplinary in situ ocean observation. Open ocean observation is currently a high priority for European marine and maritime activities. FixO3 will provide important data on environmental products and services to address the Marine Strategy Framework Directive and in support of the EU Integrated Maritime Policy. The FixO3 network will provide free and open access to in situ fixed point data of the highest quality. It will provide a strong integrated framework of open ocean facilities in the Atlantic from the Arctic to the Antarctic and throughout the Mediterranean, enabling an integrated, regional and multidisciplinary approach to understand natural and anthropogenic change in the ocean.
Das Projekt "Hauptphase - Teilvorhaben: Ozeankomponente - Ostsee VOS-Linie TV4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Ostseeforschung durchgeführt. Das IOW wird im Rahmen von ICOS-D (Aufbauphase) die autonome Messung von pCO2 und CH4 sowie weiterer meteorologischer und hydrographischer Hilfsgrößen von einem Handelsschiff ('Voluntary Observing Ship'-VOS) zwischen Lübeck und Helsinki weiter ausbauen und vorhandene Komponenten gemäß den Anforderungen von ICOS erweitern und modifizieren. Hierzu gehören die Installation eines N2O-Isotopensensors auf Basis von off-axis-cavity ringdown spectrospcopy, die Etablierung einer kontaminationsfreien Luftleitung, die Installation einer Aanderaa AWS 2700 Wetterstation zur Erfassung von wissenschaftlichen Standards, genügend meteorologischen Daten und die Verbesserung von Software und Datenhandling. Die gewonnenen Daten werden in Zusammenhang mit Begleitdaten (remote Sensing, Modellierung) ausgewertet und publiziert. Ganzjährige Weiterführung der Linie über die gesamte Projektlaufzeit, Installation aller neuer Komponenten bis Ende 2014, Optimierung der Software und des Datentransfers bis Mitte 2015. Abgabe endkalibrierter Daten spätestens 6 Monate nach Generation, Dokumentation des Systems am Ende des Projektphase, regelmäßige Beteiligung an der Koordination ICOS-D und ICOS-D-oceans. Weiterhin sei auf die Meilensteinplanung im beiliegenden Antrag verwiesen. Ein Teil der wissenschaftlichen Arbeiten ist bereits im Rahmen der ICOS-D Demonstrationsphase projektiert.
Das Projekt "Teilvorhaben 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Atmosphärische Spurenstoffe und Fernerkundung durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Kurzlebige halogenierte Substanzen (VSLS) tragen wesentlich zum stratosphärischen Ozonabbau bei, insbesondere im Zusammenspiel mit Schwefelaerosolen. Zentrale Fragen im Projekt THREAT sind dabei: Welcher Anteil des beobachteten Halogen- und Schwefelgehalts in der Stratosphäre hat eine natürliche, ozeanische Quelle als Ursprung, wie ändert sich dieser in einem zukünftigen Klima und beeinflusst damit die Struktur und chemische Zusammensetzung der Mittleren Atmosphäre (MA), und gibt es mögliche Rückkopplungen? Die Vorhabenziele sind: I) Die Abschätzung der Rolle von natürlich emittierten VSLS- und Schwefelverbindungen für die MA in einem sich ändernden Klima (GEOMAR und KIT); II) die Entwicklung von ozeanischen VSLS- und Schwefel-Emissionsmodulen für gekoppelte Klimamodelle (GEOMAR); III) die Verbesserung des Verständnisses und der numerischen Modellierung von Prozessen, die den Eintrag von VSLS und Schwefel Verbindungen in die MA kontrollieren (GEOMAR und KIT). 2. Arbeitsplanung: Um diese Ziele zu bearbeiten, wird ein zweistufiges Verfahren verfolgt. Erstens werden die gegenwärtig beobachteten ozeanischen Flüsse von halogenierten VSLS und Schwefel Verbindungen parametrisiert, um besser die globalen Emissionen in der Zukunft abschätzen zu können (GEOMAR). Zweitens werden hochauflösende Lagrangesche Transport- (GEOMAR) sowie Chemieklimamodelle (KIT) verwendet, um den Eintrag dieser flüchtigen Substanzen auf die MA abzuschätzen und mögliche Rückkopplungsmechanismen zu untersuchen (GEOMAR). (Gesamt THREAT 79PM: GEOMAR 67PM und KIT 12PM).
Das Projekt "Teilvorhaben 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), Forschungsbereich 2: Marine Biogeochemie, Forschungseinheit Chemische Ozeanographie durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Kurzlebige halogenierte Substanzen (VSLS) tragen wesentlich zum stratosphärischen Ozonabbau bei, insbesondere im Zusammenspiel mit Schwefelaerosolen. Zentrale Fragen im Projekt THREAT sind dabei: Welcher Anteil des beobachteten Halogen- und Schwefelgehalts in der Stratosphäre hat eine natürliche, ozeanische Quelle als Ursprung, wie ändert sich dieser in einem zukünftigen Klima und beeinflusst damit die Struktur und chemische Zusammensetzung der Mittleren Atmosphäre (MA) und gibt es mögliche Rückkopplungen? Die Vorhabenziele sind: I) Die Abschätzung der Rolle von natürlich emittierten VSLS- und Schwefelverbindungen für die MA in einem sich ändernden Klima (GEOMAR und KIT); II) die Entwicklung von ozeanischen VSLS- und Schwefel-Emissionsmodulen für gekoppelte Klimamodelle (GEOMAR); III) die Verbesserung des Verständnisses und der numerischen Modellierung von Prozessen, die den Eintrag von VSLS und Schwefel Verbindungen in die MA kontrollieren (GEOMAR und KIT). 2. Arbeitsplanung: Um diese Ziele zu bearbeiten, wird ein zweistufiges Verfahren verfolgt. Erstens werden die gegenwärtig beobachteten ozeanischen Flüsse von halogenierten VSLS und Schwefel Verbindungen parametrisiert, um besser die globalen Emissionen in der Zukunft abschätzen zu können (GEOMAR). Zweitens werden hochauflösende Lagrangesche Transport- (GEOMAR) sowie Chemieklimamodelle (KIT) verwendet um den Eintrag dieser flüchtigen Substanzen auf die MA abzuschätzen und mögliche Rückkopplungsmechanismen zu untersuchen (GEOMAR). (Gesamt THREAT 79PM: GEOMAR 67PM und KIT 12PM).
Das Projekt "Regionale Atlantikzirkulation im Globalen Wandel - Vorhaben: Vorhersagen dekadischer atlantischer und europäischer Klimavariationen und Zirkulations- und Wassermassenänderungen auf dem Nordwesteuropäischen Schelf" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Meteorologie durchgeführt. TP 3.2 Das wissenschaftliche Hauptziel des Vorhabens ist die Abschätzung regionaler Klimaänderungen für den nordwesteuropäischen Schelf, insbesondere der Nordsee, sowie des Zusammenhangs dieser Klimaänderungen zu Veränderungen der Zirkulationsmuster im Nordatlantik. T.P. 3.4 Hauptziel des Vorhabens ist die Untersuchung der Variabilität und der Vorhersagbarkeit von regionalen Klimaänderungen im nordatlantischen Bereich mit Hilfe von einem gekoppelten Ozean-Atmosphärenmodell auf einem wirbelerlaubenden bzw. wirbelauflösenden Rechengitter. TP 3.2: AP 1-2 Vorarbeiten: Einschwingen der prognostischen Modellgrößen auf vorindustrielles Niveau und Feinabstimmung verschiedener Modellparameter anhand von Hindcastexperimenten. AP 3 - 6 Hauptarbeiten. Durchführung der Erwärmungsszenarien RCP 2.6 & RCP 8.5 sowie Hindcastexperiment C20sowie detaillierte Auswertung der Simulationen. AP 7: Untersuchung des Einflusses von Schmelzwässern des grönländischen Eisschildes durch Schmelzwasserexperimente AP8: Publikation der Ergebnisse in internationale Fachjournalen. TP 3.4: AP 1 Untersuchung der Rolle der horizontalen Ozeanauflösung auf die Vorhersagbarkeit der nordatlantischen Klimavariabilität in den vorhandenen CMIP5 und MiKlip Dekadenvorhersagen mit einem grob-auflösenden bzw. wirbel-erlaubenden Modellgitter. AP2 Sensitivitätsstudien zu Ozean-Atmosphäre Wechselwirkungen in einem wirbelauflösenden global gekoppeltem System.AP3 Durchführung und Auswertung von hochaufgelösten retrospektiven Vorhersagen.
Das Projekt "HALMA - Halogens in the Marine Atmosphere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik durchgeführt.
| Origin | Count |
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| Bund | 35 |
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| Förderprogramm | 35 |
| License | Count |
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| offen | 35 |
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| Deutsch | 32 |
| Englisch | 15 |
| Resource type | Count |
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| Keine | 3 |
| Webseite | 32 |
| Topic | Count |
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| Boden | 32 |
| Lebewesen & Lebensräume | 34 |
| Luft | 34 |
| Mensch & Umwelt | 35 |
| Wasser | 35 |
| Weitere | 35 |