Aims: Floods in small and medium-sized river catchments have often been a focus of attention in the past. In contrast to large rivers like the Rhine, the Elbe or the Danube, discharge can increase very rapidly in such catchments; we are thus confronted with a high damage potential combined with almost no time for advance warning. Since the heavy precipitation events causing such floods are often spatially very limited, they are difficult to forecast; long-term provision is therefore an important task, which makes it necessary to identify vulnerable regions and to develop prevention measures. For that purpose, one needs to know how the frequency and the intensity of floods will develop in the future, especially in the near future, i.e. the next few decades. Besides providing such prognoses, an important goal of this project was also to quantify their uncertainty. Method: These questions were studied by a team of meteorologists and hydrologists from KIT and GFZ. They simulated the natural chain 'large-scale weather - regional precipitation - catchment discharge' by a model chain 'global climate model (GCM) - regional climate model (RCM) - hydrological model (HM)'. As a novel feature, we performed so-called ensemble simulations in order to estimate the range of possible results, i.e. the uncertainty: we used two GCMs with different realizations, two RCMs and three HMs. The ensemble method, which is quite standard in physics, engineering and recently also in weather forecasting has hitherto rarely been used in regional climate modeling due to the very high computational demands. In our study, the demand was even higher due to the high spatial resolution (7 km by 7 km) we used; presently, regional studies use considerably larger grid boxes of about 100 km2. However, our study shows that a high resolution is necessary for a realistic simulation of the small-scale rainfall patterns and intensities. This combination of high resolution and an ensemble using results from global, regional and hydrological models is unique. Results: By way of example, we considered the low-mountain range rivers Mulde and Ruhr and the more alpine Ammer river in this study, all of which had severe flood events in the past. Our study confirms that heavy precipitation events will occur more frequently in the future. Does this also entail an increased flood risk? Our results indicate that in any case, the risk will not decrease. However, each catchment reacts differently, and different models may produce different precipitation and runoff regimes, emphasizing the need of ensemble studies. A statistically significant increase of floods is expected for the river Ruhr in winter and in summer. For the river Mulde, we observe a slight increase of floods during summer and autumn, and for the river Ammer a slight decrease in summer and a slight increase in winter.
Entsprechend der EU-MLUK-Forst-Richtlinie gewährt das Land Brandenburg Zuwendungen für die Maßnahmebereiche: I: Umstellung auf naturnahe Waldwirtschaft II: Inanspruchnahme von Beratungsdiensten III: Vorbeugung von Waldschäden Dieser Dienst veröffentlicht verschiedene Förderthemen.
Angabe der Wasserhöhe in m, außergewöhnliches Szenario, 100-jährig, N100 =50,0 mm/h
In Nordchina ist im Laufe des letzten halben Jahrhunderts die Nutzung des Grundwassers für die Agrarproduktion rasant gestiegen, allen voran in Gebieten, die zuvor mit Oberflächenwasser bewässert worden waren. Obwohl sich die Grundwasserförderung positiv auf den ländlichen Wohlstand auswirkt, hat sie oft negative Folgen für die Nachhaltigkeit lokaler Wassernutzung. Es wird behauptet, dass ein koordinierteres Management von Regenwasser - und Grundwasservorrat und -aufbewahrung - die sogenannte Verbundwassernutzung (conjunctive management) - zu einer nachhaltigeren, adaptiven Nutzung der Ressourcen führt. Das Forschungsvorhaben analysiert die Auswirkung der lokalen Grund- und Oberflächenwasserpolitik auf die Wassernutzung der Landwirte. Basierend auf einer Haushaltsstudie, welche in drei Binnenflussbecken in Nordwestchina durchgeführt wurde, wird bestimmt, welche physischen und welche institutionellen Wasserzugangsindikatoren am entscheidendsten für die Wahl der Wassernutzung durch die Bauern sind. Zusätzlich zur Haushaltsstudie werden Interviews mit Wasserbehörden und anderen Personen in Schlüsselpositionen geführt, um Einblicke in Politikmaßnahmen und Institutionen im Wassereinzugsgebiet zu erhalten. Durch das Vergleichen der Gewässerpolitiken mit den Produktionsergebnissen auf Betriebsebene, wird untersucht, in welchem Umfang die Verbundwassernutzung in die Praxis umgesetzt wird.
In den Starkregengefahrenkarten werden die maximalen Wasserstände und Fließrichtungen bei verschiedenen Niederschlagsereignissen im Stadtgebiet Erkrath dargestellt (Simulation). Die Simulation wurde für einen außergewöhnlichen Starkregen SRI 7 (T = 100 a) und einen extremen Starkregen SRI 11 (hn = 90 mm) (SRI = Starkregenindex) durchgeführt.
Angabe der Fließgeschwindigkeit in m/s, seltenes Szenario, 20-jährig, N20 = 38,1 mm/h
In addition to stationary measurements, mobile CRNS campaigns extended the utility of this method by mapping the spatial distribution of soil moisture and snowpack in the whole region. Mounted on vehicles, mobile neutron detectors can cover extensive terrains, sensing average water content at a distance of up to 100 m from the road and revealing its spatial variation due to factors like topography, vegetation, and land use (Schrön et al., 2018). During this campaign, a custom made mobile CRNS Sensor with 32 neutron counting tubes, constructed by StyX Neutronica GmbH was used. By providing high-resolution data on water distribution, mobile CRNS measurements have the potential to improve our understanding of hydrological dynamics and support better decision-making in water resource management and extreme weather events. In the present study, several mobile CRNS campaigns have been conducted with a car across the Lindach catchment and beyond before and after prospective rain events to obtain information on soil moisture along transects towards regional scales. In order to obtain data from the hydrological winter half-year, a further CRNS roving campaign was conducted in February 2024.
Ziel dieses Antrags ist es, das Potenzial von Speläothemen für die Rekonstruktion von (kurzlebigen) Phasen und Ereignissen extremen Klimas, wie besonders niedrigen Temperaturen, extreme, Niederschlagsmengen oder hohen Windgeschwindigkeiten, zu ermitteln. Solche Extremereignisse treten selten auf, verursachen aber oft große Schäden mit schwerwiegenden Folgen für Bevölkerung und Ökosysteme der betroffenen Region. Ein besseres Verständnis der Ursachen und Randbedingungen von Extremereignissen ermöglicht eine bessere Prognose ihres Auftretens in der Zukunft, was wesentlich ist für das Treffen entsprechender Vorkehrungen.Speläotheme bieten präzise datierte Multi-Proxy-Zeitreihen mit nahezu jährlicher Auflösung und haben somit ein großes Potenzial als Archiv von Extremereignissen. Allerdings werden die in Speläothemen gespeicherten Proxy-Signale im Aquifer über der Höhle in einem gewissen Umfang geglättet, weshalb die Sensitivität der jeweiligen Höhlensysteme und Proxys für die Rekonstruktion vergangener Extremereignisse bestimmt werden muss. Der Schwerpunkt dieses Antrags liegt auf dem 8.2 ka Event und den letzten 2000 Jahren. Das 8.2 ka Event war die extremste Klimaanomalie des Holozäns und spiegelt die Auswirkungen eines enormen Süßwassereintrags in den Nordatlantik während eines Interglazials wider. In den letzten 2000 Jahren wurden mehrere hundertjährige Klimaschwankungen identifiziert (z.B. die Mittelalterliche Warmzeit und die Kleine Eiszeit). Zusätzlich konnten andere, kurzlebige Klimaanomalien festgestellt werden, wie z.B. das historische Magdalenenhochwasser im Juli 1342 AD oder Hitze und Trockenheit in Europa von 1540 AD. Manche Ereignisse wurden durch Vulkanausbrüche ausgelöst (z.B. das Jahr ohne Sommer 1816 AD durch die Tambora Eruption 1815 AD).Mehrere Speläotheme, die während des 8.2 ka Event und der letzten 2000 Jahre wuchsen, aus drei Höhlen in Deutschland stehen zur Verfügung. Für alle drei Höhlen wurden langfristige Monitoring-Programme eingerichtet, was eine Voraussetzung ist, um die Prozesse in den Höhlen zu verstehen und die Proxy-Signale der Speläotheme zu interpretieren. Wir werden stabile Isotope und Spurenelemente in den entsprechenden Abschnitten der Stalagmiten mit sehr hoher Auflösung (jährlich) analysieren, und die Proben mittels MC-ICPMS 230Th/U-Datierung präzise datieren. Die Identifizierung der am besten geeigneten Proxys für die Rekonstruktion der Extremereignisse wird unter Verwendung eines quantitativen Modells basierend auf meteorologischen und Monitoring-Daten durchgeführt. Die Kombination aus präzise datierten, hochaufgelösten Multi-Proxy-Records und einem quantitativen Modell stellt eine solide Basis dar, um (i) geeignete Proxys für die Rekonstruktion der Extremereignisse zu identifizieren und (ii) bestimmte Ereignisse in verschiedenen Speläothemen zu vergleichen. Dies ermöglicht die Bestimmung von Zeitpunkt, Dauer und Struktur der Ereignisse.
Konvektive Stürme sind verantwortlich für Unwetter, wie z.B. großer Hagel, Sturzfluten und starke Windböen. Ein kritischer Faktor, der bestimmt, wie schädlich diese Ereignisse sind, ist die Wolkenmikrophysik innerhalb des konvektiven Systems. Die Prozesse der Wolkenmikrophysik tragen direkt zur Bildung von großem Hagel und Regen bei, verändern aber zusätzlich die Umgebung, in der sich die Konvektion durch latente Erwärmung und Abkühlung entwickelt. Diese Veränderungen in der Struktur des konvektiven Sturms wirken sich dann auch darauf aus, welche mikrophysikalischen Prozesse wo im Sturm aktiv sind . Über die Existenz dieser komplexen Wechselwirkungen wurde in zahlreichen Publikationen berichtet. Allerdings gibt es bisher keine Studien, die einen systematischen Ansatz zur Erforschung der Wechselwirkungen zwischen Wolkenmikrophysik und konvektiver Dynamik verfolgen. In diesem Projekt werden wir eine systematische Analyse der Wechselwirkungen zwischen den Prozessen der Wolkenmikrophysik, der Struktur konvektiver Systeme und dessen Lebenszyklus sowie der daraus resultierenden Unwetterlage durchführen. Modellsimulationen mit ICON (~1 km Auflösung) werden anhand der mikrophysikalischen Prozesse, der Sturmstruktur und des Lebenszyklus von Dual-Polarisations-Radardaten ausgewertet.Das Hauptziel dieses Projektes ist es, einen Rahmen für die Verbesserung der konvektionszulassenden Simulation von schweren konvektiven Wetterereignissen zu schaffen. Dies wird erreicht durch 1) Analyse der Prozesse der Wolkenmikrophysik, die für die Erzeugung von Niederschlägen, die zu einem Schadensereignis führen, am wichtigsten sind, 2) Evaluierung, wie gut der Lebenszyklus, die Sturmstruktur und die mikrophysikalischen Prozesse von konvektiven Stürmen, die von ICON simuliert werden, den polarimetrischen Radarbeobachtungen entsprechen. 3) Untersuchung der Empfindlichkeit der Sturmstruktur und des Lebenszyklus für die Darstellung mikrophysikalischer Prozesse.Daher wird das ICON-Modell modifiziert, um die mikrophysikalischen Prozessraten in 3D auszugeben. Mikrophysikalisches "Piggybacking" wird ebenfalls integriert, um rein mikrophysikalische Effekte von gekoppelten mikrophysikalisch-dynamischen Effekten zu trennen.Am Ende dieses Projektes werden wir in der Lage sein, die derzeitige Fähigkeit von ICON zusammenzufassen, konvektive Stürme und deren schädliche Niederschläge zu simulieren, zu identifizieren, welche Prozesse für die Erzeugung der schädlichen Niederschläge am wichtigsten sind, und Verbesserungen zu empfehlen, um aktuelle Mängel im Modellsystem zu beheben. Das Endergebnis wird nicht nur ein verbessertes Verständnis der realen und modellierten Konvektion sein, sondern auch spezifische Empfehlungen zur Verbesserung der Vorhersage von schädliche Niederschläge aus Konvektion geben.
Real time control will get more important to reduce CSO emissions. Most of the already existing real time control strategies minimize spill flows from the viewpoint of volume minimization. For receiving water the reduction of emissions is much more important. Measured waste water data and probabilistic approach of these data are the focal points in this research. With an UV-VIS spectrometer installed in a swimming pontoon absorption is measured directly and constant. Based on absorption measurements waste water time series curves of COD, TSS and nitrate are shown. A forecast of CSO emissions and the adjustment of ANN for the control system will be the next step included for this project. By statistical evaluation of rain and measured waste water data as well as forecast of CSO emissions with ANN, spill loads can be reduced. The results of this research are basis for future real time control of CSOs in Graz (Austria).
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 683 |
| Europa | 45 |
| Kommune | 94 |
| Land | 264 |
| Weitere | 28 |
| Wirtschaft | 12 |
| Wissenschaft | 305 |
| Zivilgesellschaft | 29 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 30 |
| Ereignis | 1 |
| Förderprogramm | 573 |
| Hochwertiger Datensatz | 4 |
| Taxon | 4 |
| Text | 123 |
| Umweltprüfung | 17 |
| unbekannt | 138 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 168 |
| Offen | 695 |
| Unbekannt | 24 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 693 |
| Englisch | 282 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 39 |
| Bild | 33 |
| Datei | 78 |
| Dokument | 54 |
| Keine | 455 |
| Multimedia | 1 |
| Unbekannt | 4 |
| Webdienst | 21 |
| Webseite | 355 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 742 |
| Lebewesen und Lebensräume | 863 |
| Luft | 795 |
| Mensch und Umwelt | 873 |
| Wasser | 787 |
| Weitere | 871 |