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Ozonsituation in Deutschland

Die Gefährdung der menschlichen Gesundheit und der Vegetation durch Ozon ist in Deutschland nach wie vor ein wichtiges Thema in Politik, Wissenschaft und Öffentlichkeit. Ein vom Umweltbundesamt und dem Potsdamer Institut für transformative Nachhaltigkeitsforschung organisierter Workshop widmete sich diesem Thema. Expertinnen und Experten diskutierten den derzeitigen Wissensstand zu ozonrelevanten Prozessen, den Verbesserungsbedarf bei Modellierung und Messungen, die Aussagekraft der vorliegenden Emissionsinventare und den Beitrag der regionalen Ozonbildung an der Gesamtbelastung. Es wurden außerdem allgemeine Empfehlungen zu Emissionsminderungen der Ozonvorläuferstoffe in Deutschland erarbeitet und Wissenslücken sowie weiterer Forschungsbedarf identifiziert. Quelle: https://www.umweltbundesamt.de

Untersuchung des bodennahen Ozons

Das Projekt "Untersuchung des bodennahen Ozons" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutscher Wetterdienst, Geschäftsbereich Forschung und Entwicklung, Abteilung FE 3 Meteorologisches Observatorium Hohenpeißenberg durchgeführt. Kontinuierliche Messung des bodennahen Ozons in verschiedenen Hoehen ueber Grund (bis zu 30 m). Bestimmung der Jahres-, Monat- und Tagesgaenge. Erforschung des Zusammenhangs mit meterologischen Groessen. Untersuchung der Ursachen gefundener kurzzeitiger Extremwerte (bis 500 nb) des natuerlichen Ozons. Untersuchung der Zusammenhaenge zwischen bodennahem Ozon und anthropogenen Spurengasen (z.B. SO2).

Raumzeitliche Modellierung von Ozonimmissionen im Mesoscale unter Einsatz geostatischer Verfahren

Das Projekt "Raumzeitliche Modellierung von Ozonimmissionen im Mesoscale unter Einsatz geostatischer Verfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Trier, Fachbereich VI Raum- und Umweltwissenschaften, Fach Physische Geographie durchgeführt. Integration der Information der Meereshoehe in die flaechenhafte Schaetzung der Ozonwerte im Raum Trier zur realistischen Schaetzung der flaechenhaften Auspraegung der Ozonimmissionen.

Luftchemische Erfassung und Interpretation der raeumlichen und zeitlichen Verteilung von Spurenstoffen

Das Projekt "Luftchemische Erfassung und Interpretation der raeumlichen und zeitlichen Verteilung von Spurenstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH, Institut für Meteorologie und Klimaforschung durchgeführt. Untersuchungen zum besseren Verstaendnis der Vorgaenge, die zur Verteilung und Entfernung von Spurenstoffen in bzw. aus der Atmosphaere beitragen (Atmosphaerische Lebensdauer, trockene Deposition): Erfassung der raeumlichen und zeitlichen Verteilung der wichtigsten Spurenstoffe mit luftchemischen Sensoren im mesoskaligen Bereich durch laengerfristige, bodennahe Messungen und kuerzere, intensive Messkampagnen. Verwendung der Messdaten als Eingangsdaten fuer Modellrechnungen, zur Verifikation von Simulationsergebnissen, sowie zur Verifikation von Fernerkundungsmessungen. Teilziele dabei sind: Bestimmung der SO2-, NOx-, O3- und Wasserdampf-Verteilungen, Abschaetzung der Depositionsraten in Gelaende mit unterschiedlicher Vegetation durch Messung und Simulation, Entwicklung schneller Messmethoden fuer atmosphaerische Spurenstoffe, Entwicklung geeigneter Voraussagemethoden.

Stratosphaerische Ozonzerstoerung ueber der Schweiz

Das Projekt "Stratosphaerische Ozonzerstoerung ueber der Schweiz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Laboratorium für Atmosphärenphysik durchgeführt. Es wird die Abnahme des Ozonschildes ueber der Schweiz anhand der langjaehrigen schweiz. Ozonmessreihen von Arosa und Payerne untersucht. Dabei werden zur Trendanalyse Methoden der multiplen Regression eingesetzt. Durch Vergleich mit Potentral-Vortieity (PV)-Rechnungen und anderen meteorologischen Groessen soll abgeklaert werden, inwieweit die starken abnehmenden Trends im Ozon der unteren Stratosphaere durch Stoerungen in der Chemie der Arktis oder durch Ozonstoerungen an Hintergrundsaerosolen erklaert werden koennen.

Vorhaben: Ozonverteilung in synoptischen Ereignissen

Das Projekt "Vorhaben: Ozonverteilung in synoptischen Ereignissen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Hauptziel in diesem Projekt ist die Nutzung von Ozonsatellitendaten mit hoher räumlicher und vertikaler Auflösung in Untersuchungen von synoptischen Ereignissen in der Arktis während der MOSAiC Schiffskampagne im Jahr 2019/20 und im historischen Kontext der Satellitenära (ab 1978). Gemeinsam mit dem Verbundpartner AWI sollen die Ozonsatellitendaten zusammen mit atmosphärischen in-situ und Fernerkundungsdaten der MOSAiC-Expedition und ERA5-Reanalysedaten verwendet werden, um eine verbesserte Diagnostik von synoptischen Ereignissen zu erstellen und mit weiteren Untersuchungen zum besseren dynamischen Prozessverständnis der Troposphäre-Stratosphäre Wechselwirkung beitragen. Verfügbare satellitengestützten Messungen von Gesamtozon sowie höhenaufgelöste Ozonmessungen in der polaren Region werden hinsichtlich der Genauigkeit und vertikalen Auflösung im Bereich der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre (UTLS) sowie der horizontalen Auflösung optimiert. Es werden Methoden eingeführt, die die Qualität der OMPS-LP Limb-Ozonprofile im UTLS-Bereich derart verbessert, um die vertikale Auflösung der Ozondaten zu erhöhen, was wichtig ist für Untersuchungen von kleinskaligen atmosphärischen Prozessen. Die verbesserte und automatisierte Diagnostik der synoptischen Ereignisse und das dynamische Prozessverständnis sollen in der Zusammenarbeit mit dem Verbundpartner DWD zu Verbesserungen in den Wetter-Vorhersagemodellen führen. Die verbesserte Höhenauflösung der OMPS-Limbdaten in Kombination mit der sehr hohen räumlichen Auflösung der Ozonsäulenmessung von TROPOMI (5 km x 3.5 km) sollen zur Identifizierung und Statistik synoptischer Ereignisse in der Arktis während der TROPOMI Mission (ab 2018) genutzt werden. Unter Hinzunahme weiterer Ozonsatellitendaten (ab 1979) sollen solche Ereignisse und ihre Auswirkungen auf die Troposphäre-Stratosphäre Wechselwirkung im historischen Kontext und deren Änderungen im Klimawandel untersucht werden.

Messverfahren und Modelle Luftqualität

Das Projekt "Messverfahren und Modelle Luftqualität" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesamt für Umwelt durchgeführt. In diesem Projekt sollen Methoden zur Messung und Modellierung der Luftbelastung in der Schweiz für Schadstoffe wie lungengängiger Feinstaub, Stickstoffkomponenten, klimaaktive Spurengase, Ozon und flüchtige organische Verbindungen VOC weiter entwickelt werden. Projektziele: Ziel ist ein besseres Verständnis der Ausbreitung und Umwandlung von Schadstoffen in der Atmosphäre sowie die Beurteilung emissionsmindernder Massnahmen.

Sicherstellung der Ozonprognose

Das Projekt "Sicherstellung der Ozonprognose" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IVU Umwelt GmbH durchgeführt. Hintergrund: Das aktuell verwendete, statistische Ozonprognoseverfahren stammt aus dem Jahr 2003. Seit dieser Zeit hat sich die Ozonbelastungssituation zwar deutlich verbessert, es besteht aber aus Gründen des Gesundheitsschutzes das Erfordernis, die Belastung weiter zu mindern. Auch trotz der bisher praktizierten jährlichen Anpassung der Prognosegleichungen muss von einem Verlust der Prognosegüte mit zunehmender Zeit ausgegangen werden. Daher ist es nötig, neue, qualitätsgesicherte und dem wissenschaftlichen Stand entsprechende Vorhersagedaten zu nutzen. Im Rahmen des europäischen Copernicus-Programms werden im MACC Projekt Luftqualitätsprognosen als Ensemble aus den Berechnungen von 7 Chemie-Transport-Modellen erstellt. Mit dem Übergang in die operationelle Phase in MACC-III ist die Datenbereitstellung bis mindestens 2020 gesichert. Die täglichen Ozonprognosedaten werden für Europa mit horizontalen Gitterweiten zwischen 10 und 15 km für die darauffolgenden 4 Tage berechnet. Es werden außerdem weitere Luftschadstoffe wie z. B. NO2 und PM10 simuliert. Die Ozonprognosen sollen auf der Internetseite des UBA veröffentlicht werden. Beschreibung und Zielsetzung des Vorhabens: Im geplanten Forschungsvorhaben sollen weiterführende Validierungen der MACC Ozonprognosen mit den in Deutschland gemessenen Daten durchgeführt werden, um so die Güte der Vorhersage und Unsicherheiten bei bestimmten Wetterlagen abzuschätzen. Aufgrund der Gitterweite repräsentieren die Daten nur die regionalen Hintergrundkonzentrationen. Sie können aber auch als Randbedingungen für räumlich höher aufgelöste Berechnungen mit den üblicherweise am UBA verwendeten Modellsystemen dienen. Im Forschungsvorhaben soll die Eignung der MACC Daten zur Verwendung als Randbedingung geprüft werden. Dies beinhaltet die Entwicklung einer Schnittstelle und deren beispielhafte Anwendung.

Nutzbarkeit von Satellitendaten für die Erfassung und Quellzuordnung von Luftschadstoffen

Das Projekt "Nutzbarkeit von Satellitendaten für die Erfassung und Quellzuordnung von Luftschadstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Nederlandse Centrale Organisatie voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek (TNO), EELS Aarde, milieu en biowetenschappen durchgeführt. Aus Satellitendaten können flächendeckend und somit auf realen Messungen basierende Schadstoffkonzentrationen abgeleitet werden (z.B. Ozon, NO2, Aerosol). Sie erlauben außerdem Aussagen über bestimmte Schadstoffquellen wie z.B. Waldbrände. Das Problem ist, dass es sich bei den Satellitendaten meist um vertikal integrierte Informationen und nicht nur um bodennahe Konzentrationen handelt. Diese sind allerdings im Hinblick auf die Beurteilung der Luftqualität entscheidend. Die Satelliten aus dem europäischen Copernicus Programm werden zwar dieses Defizit nicht beheben, allerdings werden sich die horizontale Auflösung und die zeitliche Abdeckung deutlich verbessern. Beschreibung und Zielsetzung des Vorhabens Satellitendaten allein erlauben nur begrenzte Aussagen über die Quellen von Luftschadstoffen. Im Forschungsvorhaben soll die Nutzbarkeit von Satellitendaten, insbesondere aus dem Copernicus Programm, in Zusammenschau mit anderen Datensätzen für die Identifikation relevanter Schadstoffquellen untersucht werden. Dabei werden zunächst geeignete Satellitendaten ausgewählt und bestehende Methoden der Auswertung im Hinblick auf die Quellenzuordnung und die Ableitung der bodennahen Belastung recherchiert. Es wird außerdem anhand mehrerer Fallbeispiele untersucht, mit welchen zusätzlichen Datensätzen (z. B. Meteorologie, Landnutzung) die Satellitendaten verschnitten werden können, um Emissionsquellen verschiedener Schadstoffe zu identifizieren.

Rolle der mittleren Atmosphäre bezogen auf das Klima (ROMIC): Beobachtung ozonrelevanter stratosphärischer Spurengase in der arktischen Stratosphäre und in den Tropen mit Hilfe passiver optischer Fernerkundungsmethoden (O3 CHEM)

Das Projekt "Rolle der mittleren Atmosphäre bezogen auf das Klima (ROMIC): Beobachtung ozonrelevanter stratosphärischer Spurengase in der arktischen Stratosphäre und in den Tropen mit Hilfe passiver optischer Fernerkundungsmethoden (O3 CHEM)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Das vorgeschlagene Projekt hat die Weiterführung bereits etablierter Zeitserien von Messungen stratosphärischer Spurengase in der Arktis (Spitzbergen, 79°N) und in den Tropen (Surinam, 6°N) zum Inhalt. Da es ab ca. 2015 keine Satellitenmessdaten in der Stratosphäre mehr geben wird und die nachfolgende Generation von Satelliteninstrumenten, die geeignet für solche Beobachtungen ist, noch am Anfang der Planung steht, sind die bodengebundenen Zeitserien die einzige Möglichkeit, den Verlauf der Ozonerholung nach der Implementierung des Montrealprotokolls zu beobachten. Die bodengebundenen Messungen sind ebenfalls notwendig, um den Anschluss der Satellitenzeitserien bis 2015 und die neuen Zeitserien voraussichtlich ab 2020 zu gewährleisten sowie eventuelle Offsets zu bestimmen. Arbeitsplan: 1. Auswertung von Millimeterwellenspektren in Kiruna, Schweden, 2. Analyse von FTIR-Daten (Fourier-Transformations-Infrarotspektrometer), 3. Expeditionen nach Paramaribo, Surinam, 4. Veröffentlichung der Ergebnisse.

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