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Forschergruppe (FOR) 1898: Mehrskalendynamik von Schwerewellen, Prozesse und Klimatologie von Schwerewellen

Das Projekt "Forschergruppe (FOR) 1898: Mehrskalendynamik von Schwerewellen, Prozesse und Klimatologie von Schwerewellen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Physik der Atmosphäre, Abteilung Wolkenphysik und Verkehrsmeteorologie.PACOG ist ein Projekt im Rahmen der Forschergruppe 'MS-GWaves', bei der es um die Erforschung von Schwerewellen geht. PACOG konzentriert sich dabei auf atmosphärenphysikalische Beobachtungen und Vergleich mit Modellrechnungen. Schwerewellen spielen für unser Verständnis der mittleren Atmosphäre eine entscheidende Rolle, da sie die Atmosphäre um mehr als 100 K vom strahlungsbedingten Zustand treiben können und drastische Veränderungen der Zirkulation und der Zusammensetzung bewirken können. Schwerewellen stellen den wichtigsten Kopplungsprozess zwischen unteren und oberen Schichten der Atmosphäre dar. Leider sind viele Einzelheiten bezüglich Schwerewellen unzureichend verstanden. Dies betrifft z. B. die Erzeugung, Ausbreitung, Filterung, Dissipation und die zeitliche und räumliche Variabilität. Wir möchten die Klimatologie von Schwerewellen auf regionalen und globalen Skalen untersuchen. Dabei wird eine Kombination von hochmodernen Instrumenten eingesetzt, z. B. Lidars und Radars. Die Interpretation der Ergebnisse wird mit Hilfe von Simulationen, die auf Reanalysen aufbauen, unterstützt. Das Ziel von MS-GWaves besteht letzten Endes darin, die Parametrisierung von Schwerewellen in globalen Modellen zu verbessern. Die in PACOG durchgeführten Beobachtungen sollen in allen Teilprojekten von MS-GWaves verwendet werden, z. B. beim Vergleich von lokalen und regionalen Messungen mit globalen Beobachtungen von Satelliten (Projekt SV) oder zur Validierung von Modellrechnungen in den Projekten 3DMSD und GWING.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1158: Antarctic Research with Comparable Investigations in Arctic Sea Ice Areas; Bereich Infrastruktur - Antarktisforschung mit vergleichenden Untersuchungen in arktischen Eisgebieten, Der Einfluss des Klimawandels auf die C-Bilanz von Photosynthese und Respiration in planktischen und benthischen Mikroalgen

Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1158: Antarctic Research with Comparable Investigations in Arctic Sea Ice Areas; Bereich Infrastruktur - Antarktisforschung mit vergleichenden Untersuchungen in arktischen Eisgebieten, Der Einfluss des Klimawandels auf die C-Bilanz von Photosynthese und Respiration in planktischen und benthischen Mikroalgen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Leipzig, Institut für Biologie I, Abteilung Pflanzenphysiologie.Der biologische C-Kreislauf in der Antarktis unterliegt der Kontrolle der planktischen und benthischen Primärproduzenten. Die Menge an fixiertem Kohlenstoff hängt dabei nicht nur von deren photosynthetischer Aktivität ab, sondern auch von den Verlusten durch Respiration. Daher ist das Verhältnis von Photosynthese zu Respiration (rP/R) ein wichtiger Parameter den Einfluss des Klimawandels auf den antarktischen Kohlenstoffkreislauf abschätzen zu können, da aus Laborstudien bekannt ist, dass dieser Parameter empfindlich auf Umweltfaktoren reagiert. Allerdings sind quantitative Daten kaum verfügbar und Freilanddaten fehlen ganz. Das ist hauptsächlich einer methodischen Limitierung geschuldet, da sich zwar die Photosynthese Leistung über 14C, Sauerstoff oder Fluorometrie ermittelt lässt, sich die Atmung kaum oder nur mit hohem Aufwand erfassen lässt. In diesem Vorhaben soll zunächst gezeigt werden, wie hoch die Variabilität des Verhältnisses rP/R bei antarktischen Mikroalgen unter global change Bedingungen ist (steigende Temperatur, Eisenmangel. Mit diesen Daten kann dann in Modellrechnungen gezeigt werden, wie hoch der Fehler bei Primärproduktionsmessungen sein kann, wenn die Atmung nicht adäquat berücksichtigt wird. Danach soll eine Methode zur Messung der Atmung entwickelt werden, die ohne Gaswechsel und mit hohem Durchsatz im Freiland eingesetzt werden kann, um auch im Feld richtige rP/R Werte ermitteln zu können. Auf diese Weise können alle Teilprojekte, die sich mit klimawandel-abhängigen Veränderungen der antarktischen C-Bilanz beschäftigen, mit Zusatzinformationen versorgt werden, die den Wert der Daten deutlich steigern können.

Untersuchung des Anregungsmechanismus der Natrium-D Nightglow-Emission

Das Projekt "Untersuchung des Anregungsmechanismus der Natrium-D Nightglow-Emission" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Greifswald, Institut für Physik.Die Natrium D-Linien stellen eine der wichtigsten Emissionen des terrestrischen Nightglow-Spektrums dar. Die Na-Emission wurde 1929 durch Vesto Slipher erstmals beschrieben. Sydney Chapman schlug im Jahre 1939 einen Anregungsmechanismus für die Na-D Emission vor, der durch die Reaktion von Na und Ozon initiiert wird. Obwohl die Na-D Nightglow-Emission seit über 80 Jahren Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen ist, ist das Verständnis ihres Anregungsmechanismus noch immer unvollständig. Neuere Studien identifizierten zeitliche Variationen des D2/D1-Linienverhältnisses, das nicht mit dem ursprünglichen Chapman-Mechanismus vereinbar ist. Ein modifizierter Chapman-Mechanismus wurde 2005 durch Slanger et al. vorgeschlagen, der explizit zwischen den verschiedenen elektronischen Anregungszuständen des beteiligen NaO-Moleküls differenziert. Dieser Mechanismus wurde mit Boden-gestützten Messungen des D2/D1-Linienverhältnisses getestet, aber die vertikale Variation des Linienverhältnisses - ein kritischer Test des modifizierten Chapman-Mechanismus - wurde bisher nicht durchgeführt.Das Hauptziel der hier vorgeschlagenen Untersuchungen besteht darin, das wissenschaftliche Verständnis des Na-D Nightglow-Anregungsmechanismus mit Hilfe Satelliten-gestützter Messungen zu testen und eine Methode zur Ableitung von Na Profilen in der Mesopausenregion aus Messungen der Na-D Nightglow-Emission zu konsolidieren. Hierzu sollen Messungen der Instrumente OSIRIS auf dem Odin Satelliten, sowie SCIAMACHY auf Envisat verwendet werden. Die Synergie der beiden Datensätze ermöglicht auf einzigartige Weise die Untersuchung des Na-D Nightglow-Anregungsmechanismus. Konkret sollen die Satellitenmessungen für folgende Zwecke verwendet werden: 1) Die OSIRIS Messungen, die ein sehr hohes Signal-zu-Rausch-Verhältnis besitzen, sollen verwendet werden um das Verzweigungsverhältnis f für die Produktion von Na(2P) über die Reaktion von NaO und O - entsprechend dem ursprünglichen oder effektiven Chapman-Mechanismus - empirisch zu bestimmen. Hierzu werden unabhängige Na-Profilmessungen mit Boden-gestützten LIDARs und anderen verfügbaren Na Datensätzen eingesetzt. 2) Die SCIAMACHY Nightglow Limb-Messungen erlauben die spektrale Trennung der beiden Na D-Linien und sollen eingesetzt werden, um die vertikale Variation des D2/D1-Verhältnisses in der realen Atmosphäre abzuleiten. Die SCIAMACHY Messungen sind hierfür auf einzigartige Weise geeignet. Die hier vorgeschlagenen Ansätze ermöglichen wichtige und neue Beiträge, um das wissenschaftliche Verständnis des Na-D Nightglow-Anregungsmechanismus zu verbessern. Darüber hinaus tragen die erwarteten Ergebnisse dazu bei, die Methode zur Ableitung von Na-Profilen in der Mesopausenregion aus Messungen der Na-D Nightglow-Emission zu konsolidieren. Letzteres wird erreicht durch die Bereitstellung eines optimalen Verzweigungsverhältnisses f (sowie dessen Unsicherheit) des ursprünglichen Chapman-Anregungsmechanismus.

Beurteilung der Flaechennutzungskapazitaet in Gegenden mit intensiver Landwirtschaft

Das Projekt "Beurteilung der Flaechennutzungskapazitaet in Gegenden mit intensiver Landwirtschaft" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung / Deutscher Akademischer Austausch Dienst / Hochschule Vechta, Institut für Strukturforschung und Planung in agrarischen Intensivgebieten. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule Vechta, Institut für Strukturforschung und Planung in agrarischen Intensivgebieten.Ziel: Landschaftsoekologische Analyse sowie raeumliche Differenzierung und Bewertung des Naturraumpotentials zur Erarbeitung eines Konzeptes nachhaltiger landwirtschaftlicher Entwicklung in der Oase 'Mendoza Centro Oeste' (Argentinien). Methoden: Erstellung eines digitalen Gelaendemodells, landschaftsoekologische Bestandsaufnahme auf der Basis von Analyse und Bewertung der physikochemischen Bodenverhaeltnisse sowie vorhandener Landnutzungsstrukturen, raeumliche Differenzierung des Naturraumpotentials und Bewertung des agraroekologischen Nutzungspotentials auf der Grundlage von Satellitenbilddaten.

Struktur der Flächennutzung

Mehr als die Hälfte der deutschen Fläche wird landwirtschaftlich genutzt. Dieser Anteil sinkt langsam, während der für Siedlungen und Verkehr stetig steigt. Ziel einer nachhaltigen Flächennutzung ist daher, den Flächenverbrauch durch Siedlungen und Verkehr zu senken und gleichzeitig vorhandene Flächen für Siedlung und Verkehr optimal zu nutzen und ökologisch aufzuwerten. Die wichtigsten Flächennutzungen Deutschland hatte im Jahr 2023 eine Fläche von 357.682 Quadratkilometern (km²) (siehe Abb. „Flächennutzung in Deutschland“). Zur Gesamtfläche zählen unter anderem landwirtschaftlich genutzte Flächen, Waldflächen, Flächen für Siedlung und Verkehr, sowie Gewässer wie Seen, Flüsse, Kanäle und nahe Küstengewässer. Wie Deutschlands Fläche genutzt wird, steht in den Grundstückskatastern, wird aber auch zunehmend durch Luftbilder und Satellitendaten überprüft. Grundlage der Nutzungsdaten ab 2016 sind die Angaben des amtlichen Liegenschaftskatasterinformationssystems (ALKIS) der Länder: 50,3 % der Gesamtfläche wurden landwirtschaftlich Wälder und Gehölze nahmen zusammen 29,9 % der Gesamtfläche ein, davon Wälder 28,6 %. Die Fläche für Siedlung und Verkehr (SuV-Fläche) ist die drittgrößte Nutzungsart. Sie nahm Ende 2023 14,6 % der Gesamtfläche in Anspruch. Zur SuV-Fläche zählen neben Flächen für Wohnen, öffentliche Zwecke oder Gewerbe auch Erholungsflächen, Friedhöfe und Verkehrsflächen. Seen, Flüsse, Kanäle und nahe Küstengewässer nahmen 2,3 % der deutschen Fläche ein. Die restliche Gesamtfläche sind „sonstige Flächen“ . Dazu zählen „Abbauland“ wie Kies- oder Braunkohlengruben sowie „Unland“ wie Felsen, ehemaliges Militärgelände oder ehemalige Abraumhalden, und seit 2016 auch ungenutzte Vegetationsflächen wie Heideland, Moore, Sümpfe, Gehölze und Gewässerbegleitflächen. Die landwirtschaftlich genutzte Fläche schrumpft Von 2016 bis 2023 sank der Anteil landwirtschaftlicher Nutzfläche um 2.746 Quadratkilometer (km²) von 51,1 auf 50,3 % der Gesamtfläche. Seit dem Jahr 2016 werden Heide und Moor nicht mehr bei den Landwirtschaftsflächen ausgewiesen, sondern bei „sonstigen Flächen“, weshalb der Verlust rein statistisch in den vorherigen Jahren noch höher ausfällt. Diese Abnahme erfolgte besonders im Umland städtischer Verdichtungsräume. Der wichtigste Grund dafür ist die Zunahme der Fläche für Siedlung und Verkehr um 2.820 km² im gleichen Zeitraum (ohne Bergbaubetriebe und ohne Tagebau, Grube, Steinbruch). Aber auch die Zunahme der Wälder und Gehölze erfolgt zum Teil zulasten landwirtschaftlicher Flächen. Weitere Landwirtschaftsfläche fällt dem Tagebau zum Opfer und kann Jahrzehnte später nur teilweise durch ⁠ Rekultivierung ⁠ zurückgewonnen werden. Die meisten landwirtschaftlich genutzten Flächenanteile haben die nördlichen und östlichen Bundesländer; Spitzenreiter ist Schleswig-Holstein mit einem Anteil von 68,2 % Landwirtschaftsfläche. Die geringsten Anteile haben Stadtstaaten wie Berlin mit 3,9 % landwirtschaftlich genutzter Fläche (siehe Abb. „Flächennutzung in den Bundesländern“). Die Art der Flächennutzung beeinflusst die biologische Vielfalt und die Umweltbelastung. Viele Tier- und Pflanzenarten profitieren etwa von einer extensiven Bewirtschaftung von Äckern und Weiden. Intensiv bewirtschaftete landwirtschaftliche Flächen wiederum können die Natur belasten: Sie können Biotope stören, Gewässer im Überfluss mit Nährstoffen anreichern (eutrophieren) sowie Böden und Grundwasser weiteren Belastungen aussetzen. Auch der technische Wandel kann etwa durch große landwirtschaftliche Maschinen zu einer Ausräumung ökologisch wertvoller Landschaftsteile führen, da Knicks, Wälle oder Baumgruppen beseitigt, Gewässer begradigt, Böden verdichtet oder neue landwirtschaftliche Wegenetze angelegt werden. Zunahme der Waldfläche Zwischen 2016 und 2023 nahm die als Waldfläche definierte Fläche um 396 Quadratkilometer (km²) ab. Gehölze werden allerdings seit 2016 nicht mehr unter Waldfläche erfasst, sondern unter den „sonstigen Flächen“ wie zum Beispiel auch ehemalige Übungsplätze oder ehemalige Bergbauflächen und Abraumhalden. Rechnet man Gehölze dennoch dazu, so betrug die Abnahme seit 2016 real 298 km². Auch der Anteil der Waldfläche an der Gesamtfläche nahm leicht ab, und lag 2023 bei 28,6 % (29,9 % mit Gehölzen). Überdurchschnittlich hohe Waldflächenanteile finden sich in siedlungsarmen, für eine intensivere Landwirtschaft weniger geeigneten Mittel- und Hochgebirgslagen, etwa dem Harz, dem Thüringer Wald, dem Sauerland, der Eifel, dem Schwarzwald, dem Bayerischen Wald und in den Alpen. In den Zentren großer Verdichtungsräume und in intensiv landwirtschaftlich genutzten Gebieten sind die Waldanteile dagegen geringer. Wälder haben – ähnlich wie Gewässer, Moore und Heiden – einen besonderen ökologischen Stellenwert. Sie filtern Schadstoffe aus der Luft, schützen Böden vor ⁠ Erosion ⁠, helfen sauberes Grundwasser zu bilden und schützen das ⁠ Klima ⁠, indem sie das ⁠ Treibhausgas ⁠ Kohlendioxid (CO 2 ) aus der Luft binden. Sie dienen auch – abgesehen von einigen Naturschutzgebieten – den Erholungs- und Freizeitbedürfnissen der Bevölkerung. Mehr Betriebs- und Wohngebäude, Straßen und Flugplätze Die Fläche für Siedlung und Verkehr (SuV) ist die am dynamischsten wachsende Nutzungsart in Deutschland. Sie wuchs von 2016 bis 2022 um 0,8 %, also um 2.820 Quadratkilometer. Der SuV-Anteil an der Gesamtfläche fällt regional unterschiedlich aus. In den Zentren der Verdichtungsräume erreicht ihr Anteil mehr als 50 %. Neben den Stadtstaaten weisen Nordrhein-Westfalen mit 23,9 % und das Saarland mit 21,8 % besonders hohe Siedlungs- und Verkehrsflächenanteile auf. Die zunehmende Flächennutzung für Gebäude und Verkehrswege hat viele negative Auswirkungen auf die Umwelt. Nennenswert ist der direkte Verlust der vorher meist landwirtschaftlich genutzten Böden. Hinzu kommt etwa der Rohstoff- und Energieaufwand für Bau und Erhalt neuer Gebäude und Infrastruktur , ein höherer Kraftstoffverbrauch mit einem höheren Ausstoß an Schadstoffen durch mehr Verkehr sowie mehr Lärm und die Zerschneidung und Verinselung der Lebensräume für die wildlebende ⁠ Flora ⁠ und ⁠ Fauna ⁠. Leichte Abnahme der Gewässerfläche Der Anteil der Gewässer an der deutschen Gesamtfläche blieb vom Jahr 2016 bis zum Jahr 2023 weitgehend konstant und stieg nur leicht um 29 Quadratkilometer.

Waldschadflächen

Layer enthält Waldflächen, die in Folge der Extremwetterereignisse und nachfolgender Schädlingsbefall im Zeitraum 01.07.2018 bis 15.04.2024 abgestorben oder bereits geräumt sind. Diese Flächen müssen wieder bewaldet und von Wildverbis geschützt werden. Enthalten sind Schadflächen unabhängig von Baumart und Schadensursache (Borkenkäfer bei Fichte und Lärche, Trockenschäden bei Buche, Eschentriebsterben, Diplodia-Pilzbefall bei Kiefer, Eichen-Frassschäden u.v.a.m) Die Daten sind aus der Auswertung der Satellitenbilder der Senthinel-Mission entstanden.

Versiegelung 2016 (Umweltatlas)

Versiegelung von Block- und Blockteilflächen in 10%-Stufen, ermittelt aus Satellitenbilddaten (Sentinel-2A, unbebauter Anteil) und Gebäudedaten (bebauter Anteil) auf Grundlage der Blockkarte 1 : 5.000 (ISU5), Stand 2015. Die Rasterkarte ist ein unkorrigiertes Zwischenergebnis der Versiegelungskartierung 2016. Dargestellt ist das Ergebnis der regelbasierten Klassifizierung der Satellitendaten (Sentinel-2A-Szene Mai 2016).

Bodengestützte FTIR Messungen von XCO2, XCH4, und XCO, Teilprojekt 3: Messungen in der Rhein-Neckar Region

Das Projekt "Bodengestützte FTIR Messungen von XCO2, XCH4, und XCO, Teilprojekt 3: Messungen in der Rhein-Neckar Region" wird/wurde ausgeführt durch: Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Atmosphärische Spurenstoffe und Fernerkundung.

3C Copernicus Cross Compliance - Monitoring von Cross Compliance Verpflichtungen in der Agrarförderung

Das Projekt "3C Copernicus Cross Compliance - Monitoring von Cross Compliance Verpflichtungen in der Agrarförderung" wird/wurde ausgeführt durch: Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie.

3C Copernicus Cross Compliance - Monitoring von Cross Compliance Verpflichtungen in der Agrarförderung, Teilvorhaben LfULG

Das Projekt "3C Copernicus Cross Compliance - Monitoring von Cross Compliance Verpflichtungen in der Agrarförderung, Teilvorhaben LfULG" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Digitales und Verkehr. Es wird/wurde ausgeführt durch: Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie.

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