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Entwicklung der Fehlerschätzungsmethode für Datenassimilation für allgemeine Ozean-Zirkulationsmodelle

Die 4D-Var Datenassimilation (4D-var DA) ist eine spezielle Methode, die zur Initialisierung von Klima- und Wettervorsagen durch die Schätzung von Klimamodellparametern benutzt wird, in dem Modelle an beobachtende Daten angepasst werden. Aus verschiedenen Gründen führen DA unvermeidliche methodische Fehler ein, die sich auf die Genauigkeit der Modellvorhersagen auswirken. Aktuelle Methoden zur Fehlerkorrektur brauchen erhebliche Computerressourcen. Dies ist ein Grund, warum die Verwendung dieser Methoden in der Klimamodellierung begrenzt ist und sie nur in vereinfachten Versionen angewandt werden. Die Entwicklung einer konzeptuell neuartigen, robusten und effizienten, nichtlinear-variationellen Fehlerschätzungsmethode (NOVFEM) ist Ziel dieses Projekts. Diese Methode wird Fehler von DA Methoden schätzen und die notwendigen Korrekturen bestimmen. Im Besonderen ist es geplant, VOVFEM im Rahmen einer Anwendung in Klimavorhersagesystemen zu entwickeln. Der Vorteil der vorgeschlagenen Methode ist, dass der Algorithmus auf einer abstrakten mathematischen Formulierung basiert und deshalb in vielen geophysikalischen Bereichen angewandt werden kann. Eine weitere Innovation dieses Projekts ist die Entwicklung einer Methode zur schnellen und einfachen Berechnung von inversen Kovarianzmatrizen, die z. B. Anwendung in DA finden. Die vorgeschlagenen Methode ist im Vergleich mit existieren Methoden effizienter. Es wird erwartet, dass die theoretischen Ergebnisse dieses Projekt national und international veröffentlicht werden und ein freier Zugang zur NOVFEM Software wird bereitgestellt werden.

Planungshinweiskarte Hitze und Trinkbrunnen Köln

<p>Die Planungshinweiskarte Hitze ist eine Klimaanalysekarte, welche die zukünftig zu erwartenden stadtklimatischen Gegebenheiten in Köln als flächenhafte Übersicht darstellt.</p> <p>Die Ausweisung der klimatisch aktiven Flächen ist nicht parzellenscharf und es bedarf bei großmaßstäbigen Planungen (z.B. Bebauungsplänen) einer zusätzlichen Auswertung der Grundlagendaten auf Detailebene.</p> <p>Grundlage für die Karte sind die Berechnungen der Anzahl der heißen Tage für die Periode 2021 bis 2050, die der Deutsche Wetterdienst mit dem Stadtklimamodell MUKLIMO_3 simuliert hat. Zur Erstellung der Karte wurde die MUKLIMO-3 Simulation basierend auf dem Regionalmodell CLM mit dem Emissionsszenario A1B ausgewählt. Für den Zeitraum 2021 bis 2050 zeigt sich im Vergleich mit dem Referenzzeitraum (1971 bis 2000) eine deutliche Zunahme der Hitzebelastung. Für die Stadt Köln bedeutet dies, dass längere Hitzeperioden mit Temperaturen über 25°C (Sommertage) und über 30°C (heiße Tage) vermehrt auftreten. Die Trinkbrunnen sind als Punktmarkierungen in der Karte dargestellt, die interaktiv angeklickt oder unten in der Detailansicht angeschaut werden können.</p>

Historische Wetterdaten

<p>Dieser Datensatz beinhaltet historische Wetterdaten der Station des DWD (Station-Nummer: 02712) im Konstanzer Silvanerweg 6 über einen längeren Zeitraum.</p> <p>Am 25.07.2017 ist eine Änderung des Gesetzes über den Deutschen Wetterdienst ("DWD-Gesetz") in Kraft getreten. Der DWD wird gesetzlich beauftragt, seine Wetter- und Klimainformationen weitgehend entgeltfrei zur Verfügung zu stellen. Zurzeit stehen viele Geodaten wie Modellvorhersagen, Radardaten, aktuelle Mess- und Beobachtungsdaten sowie eine große Zahl von Klimadaten auf dem Open Data Server <a href="https://opendata.dwd.de/"><strong>https://opendata.dwd.de</strong> </a>zur Verfügung. Die Klimadaten werden unter <strong><a href="https://opendata.dwd.de/climate_environment/">https://opendata.dwd.de/climate_environment/CDC</a></strong> bereitgestellt.</p> <p>Die frei zugänglichen Daten dürfen entsprechend der "Verordnung zur Festlegung der Nutzungsbestimmungen für die Bereitstellung von Geodaten des Bundes (GeoNutzV)" unter Beigabe eines Quellenvermerks ohne Einschränkungen weiterverwendet werden (<a href="https://gdz.bkg.bund.de">https://gdz.bkg.bund.de</a>). Im Hinblick auf die Gestaltung der Quellenvermerke fordert der Deutsche Wetterdienst (DWD) (gemäß § 7 DWD-Gesetz, § 3 GeoNutzV) zur Beachtung nachfolgender Hinweise auf:</p> <ul> <li>Die Pflicht zur Einbindung beigegebener Quellenvermerke gilt für die unveränderte Verwendung von Geodaten und anderer Leistungen des DWD. Auch bei Bildung von Auszügen oder Änderung des Datenformats sind Quellenvermerke einzubinden. Eine Abbildung des DWD-Logos ist als Quellenvermerk im Sinne der GeoNutzV ausreichend.</li> <li>Bei weitergehenden Veränderungen, Bearbeitungen, neuen Gestaltungen oder sonstigen Abwandlungen erwartet der DWD mindestens eine Nennung des DWD in zentralen Quellenverzeichnissen oder im Impressum.</li> <li>Veränderungshinweise gemäß GeoNutzV können z.B. lauten: "Datenbasis: Deutscher Wetterdienst, Rasterdaten bildlich wiedergegeben", "Datenbasis: Deutscher Wetterdienst, Einzelwerte gemittelt" oder "Datenbasis:Deutscher Wetterdienst, eigene Elemente ergänzt".</li> </ul> <p>Bei einer Verwendung, die nicht der Zweckbestimmung der Leistung des DWD gerecht wird, sind beigegebene Quellenvermerke zu löschen. Das gilt insbesondere für Wetterwarnungen, wenn nicht sichergestellt ist, dass diese jederzeit vollständig und unverzüglich allen Nutzern zur Verfügung gestellt werden.</p> <p><strong>Quelle: </strong>Deutscher Wetterdienst (DWD)</p>

Gas- und Wärmeabgabe seit 1990

<p>Dieser Datensatz gibt die Gas- und Wärmeabgabe in der Stadt Oldenburg wieder. Es handelt sich um die abgerechnete nutzbare Wärmeabgabe, die durch einen Wärmedirektservice oder Nahwärme bereitgestellt wurde.</p> <p>Alle Werte sind in Millionen Kilowattstunden (kWh) angegeben.</p> <p>Quellen: EWE AG, EWE Netz GmbH, vorläufige Angaben</p> <p><em>Hinweise:</em></p> <ul> <li>Gradtagzahl: bis zum Jahr 2018 in Kelvin-Tage/Jahr für Oldenburg. (Quelle: Deutscher Wetterdienst (DWD)), ab Jahr 2019 in Kelvin-Tage/Jahr auf Basis nächster DWD-Wetterstation Friesoythe-Altenoythe (Quelle: Institut für Wohnen und Umwelt GmbH, 2023)</li> <li>Das Jahr 1990 ist als Bezugsjahr für den Klimaschutz in Oldenburg und im Bund von Bedeutung</li> <li>Der Wert für die Gasabgabe 1991 stammt aus dem Klimaschutzbericht 1997 für die Stadt Oldenburg</li> </ul>

Waldbrandgefahrenstufe Morgen

Zeigt die durch den Deutschen Wetterdienst für den Folgetag voraussichtlich prognostizierte Waldbrandgefahrenstufe an (ohne Gewähr)

Potentielle Erosionsgefährdung der Ackerböden durch Wasser in Deutschland 1:1.000.000 (WMS)

Die Karte der Potentiellen Erosionsgefährdung von Ackerböden durch Wasser gibt einen Überblick über das mögliche Risiko von Bodenabtrag durch Wasser in Deutschland auf Basis von bodenkundlichen, morphographischen und klimatischen Faktoren. Bodenerosion durch Wasser zerstört langfristig den Boden und damit die natürliche Lebensgrundlage für künftige Generationen. Die Karte wurde mit Hilfe des Langfristmodells ABAG (Allgemeinen Bodenabtragsgleichung) erstellt. Sie ist die Anpassung des Modells Universal Soil Equation (USLE) an deutsche Verhältnisse. Die Methode ist in der DIN 19708:2005-02 und in der Methodendokumentation der Ad-hoc-AG Boden veröffentlicht. Für die Anwendung auf Bodenkarten wurde das Verfahren von der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) verändert. In die Karte fließen bodenkundliche Kennwerte (K-Faktor) aus der nutzungsdifferenzierten Bodenübersichtskarte von Deutschland 1:1.000.000 (BÜK1000N), morphologische Kennwerte (S-Faktor) aus dem DGM50 des Bundesamtes für Kartographie und Geodäsie (BKG) und klimatischen Kennwerte (R-Faktor) aus den Niederschlagsdaten des Deutschen Wetterdienstes (DWD) für den Zeitraum 1961–1990 ein. Die Ackerstandorte werden aus dem Landnutzungsdatensatz CORINE Land Cover von 2006 gewonnen.

WMS Solare Einstrahlung (Globalstrahlung)

Die vorliegende Darstellung beinhaltet die mittlere jährliche Solarstrahlung für horizontale Flächen. Die Strahlungswerte wurden durch den Deutschen Wetterdienst berechnet. Zugrunde gelegt wurden dabei Daten des Deutschen Wetterdienstes von 1981 bis 2000 und Daten des Satelliten METEOSAT von 1986 bis 2000. Die dargestellten Strahlungswerte sollen der Abschätzung der zu erwartenden Globalstrahlung an einem Standort dienen. Maßstab: 1:1.500.000

Gebiete innerhalb der Nitratkulisse kleiner 550 mm langjähriges Niederschlagsmittel

Zur Erfüllung des Ziels der Düngeverordnung (DüV) des Bundes vom 26.05.2017 (BGBl. I S. 1305), zuletzt geändert am 10.08.2021 (BGBl. I S. 3436), die den ressourcenschonenden Einsatz von Pflanzennährstoffen und die Erfüllung der Anforderungen des Gewässerschutzes vorsieht, ist am 30.11.2022 die Erste Verordnung zur Änderung der Thüringer Düngeverordnung (ThürDüV) in Kraft getreten. In Thüringen ist eine Gebietskulisse zum Schutz der Gewässer vor Verunreinigung durch Nitrat (Nitratkulisse) ausgewiesen um den Nährstoffeintrag aus der Landwirtschaft in diesen belasteten Gebieten zu senken. Nach § 13a Abs. 2 Nr. 7 DüV dürfen in diesen Gebieten Düngemittel mit einem wesentlichen Gehalt an Stickstoff im Falle des Anbaus von Kulturen mit einer Aussaat oder Pflanzung nach dem 01.02. nur aufgebracht werden, wenn auf der betroffenen Fläche im Herbst des Vorjahres eine Zwischenfrucht angebaut und nicht vor dem 15.01. umgebrochen wurde. Davon ausgenommen sind Flächen, auf denen Kulturen nach dem 01.10. geerntet werden und Flächen in Gebieten, in denen der jährliche Niederschlag im langjährigen Mittel weniger als 550 mm beträgt. Die ausgewiesenen landwirtschaftlichen Flächen mit einem langjährigen mittleren Jahresniederschlag kleiner 550 mm sind die Referenzparzellen entsprechend der Thüringer Verordnung zur Umsetzung der gemeinsamen Agrarpolitik in der jeweils gültigen Fassung, die durch den Feldblock identifiziert werden. Landwirtschaftliche Flächen, die zu mindestens der Hälfte ihrer Fläche in dem vom Deutschen Wetterdienst ausgewiesenem Gebiet liegen, bilden die Gebiete mit langjährigem mittleren Jahresniederschlag kleiner 550 mm. Die Gebiete basieren auf der Bereitstellung des 30-jährigen Mittels (1991-2020) zum langjährigem mittleren Jahresniederschlag kleiner 550 mm. Diese behalten voraussichtlich für das aktuelle Jahrzehnt ihre Gültigkeit. Die Ausweisung dieser Gebietskulisse ist an die Nitratkulisse gebunden und wird nur für die betroffenen Feldblöcke angegeben. Die Geodaten der betroffenen Referenzparzellen werden jährlich zum 01.02. berechnet und in digitaler Form im Geoportal Thüringen veröffentlicht.

WFS Globalstrahlung

Die vorliegende Darstellung beinhaltet die mittlere jährliche Solarstrahlung für horizontale Flächen in [kWh/m²]. Die Strahlungswerte wurden durch den Deutschen Wetterdienst berechnet. Zugrunde gelegt wurden dabei Daten des Deutschen Wetterdienstes von 1981 bis 2000 und Daten des Satelliten METEOSAT von 1986 bis 2000. Die dargestellten Strahlungswerte sollen der Abschätzung der zu erwartenden Globalstrahlung an einem Standort dienen und liegen als 1 km x 1 km - Raster für ganz Baden-Württemberg vor. Bitte beachten Sie folgende Hinweise zu Vollständigkeit und Qualität der bereitgestellten Daten: aufgrund von Ungenauigkeiten bei der Erfassung von Fachobjekten kommt es vereinzelt zu nicht validen Geometrien gemäß OGC-Schema-Validierung. Da GIS-Server wie ArcGIS-Server, GeoServer oder UMN MapServer immer genauere Datengrundlagen verwenden/verarbeiten müssen, wird auch die Prüfroutine immer weiterentwickelt und mahnt im Toleranzbereich als auch in der topologischen Erfassung Ungenauigkeiten (bspw. durch Dritt-Software) an. Dies führt dazu, dass Geometrien nicht mehr dargestellt beziehungsweise erfasst werden können. Zu den beanstandeten Geometriefehlern gehören u.a. Selbstüberschneidungen (Selfintersections) oder doppelte Stützpunkte. Die LUBW kann daher keine Garantie für die Vollständigkeit und Stabilität des Download-Dienstes (WFS) geben. Bitte prüfen Sie daher im Bedarfsfall die Vollständigkeit anhand der ebenfalls angebotenen Darstellungsdienste (WMS).

Schichtdicken des operationellen Zirkulationsmodells des BSH in der Nord- und Ostsee (horizontale Auflösung 5 km) 18

Schichtdicken des operationellen Zirkulationsmodells des Bundesamtes für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) in der Nord- und Ostsee (horizontale Auflösung ca. 5 km). Das Modell (HBM, HIROMB-BOOS-Modell) läuft viermal am Tag in einer Konfiguration mit einem feineren Gitter in der Deutschen Bucht und westlichen Ostsee (900 m Auflösung, separater Datensatz) und einem gröberen Gitter, das die gesamte Nord- und Ostsee abdeckt (5 km Auflösung, dieser Datensatz). Das Modell wird von aktuellen Wettervorhersagen des Deutschen Wetterdienstes (DWD) angetrieben. Genauere Informationen über die Modellkonfiguration sind in Brüning et al. (2021); https://doi.org/10.23784/HN118-01; zu finden.

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