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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.

Physical oceanography during RV SENCKENBERG cruise SE202203-1

Data presented here were collected during the cruise SE202203-1 with RV Senckenberg from Neuharlingersiel, Germany to Neuharlingersiel, Germany (March, 14th, 2022 to March 18th, 2022). In total, 33 vertical deep CTD-hauls were conducted. The CTD system used was a Sea-Bird Electronics Inc. SBE 19plus V2 probe (SN 7245). The CTD was attached to a SBE 55 Carousel Water Sampler (SN 5571979-0100) containing 6 4-liter Ocean Test Equipment Inc. bottles. The system was equipped with additonally an altimeter (Benthos, SN 4711), and a double chlorophyll fluorometer (SCUFA Turner, SN 0773). The sensors were pre-calibrated by the manufacturers. Data were recorded with the Seasave V 7.26.7.107 software and processed using the SeaBird SBE Data Processing. Data were converted, filtered, loop edited and bin averaged (size 0.25 m) and also visually checked. The ship position was derived from a trimble DGPS-system linked to the CTD data. The time zone is given in UTC. For more details on post-processing see the CTD processing report attached. Raw data on request.

Badegewässer (Daten) Hamburg

Fachliche Beschreibung: Darstellung der Badegewässer und ihrer Überwachungsmessstellen im Internet. Organisatorische Rahmenbedingungen: Die EG-Badegewässerrichtlinie (2006/7/EG vom 15. Februar 2006) gibt die Anforderungen an die Überwachung und Einstufung der Qualität von Badegewässern, die Bewirtschaftung hinsichtlich der Qualität der Badegewässer sowie die Information der Öffentlichkeit über die Badegewässerqualität vor. Zur rechtlichen Umsetzung dieser EG-Richtlinie hat die Stadt Hamburg am 26. Februar 2008 die "Verordnung über die Qualität und die Bewirtschaftung der Badegewässer" erlassen. In dieser Verordnung sind insbesondere die Qualitätskriterien und Grenzwerte festgelegt, die während der Badesaison regelmäßig überwacht werden. Die Untersuchungsergebnisse der Badegewässer sind gegenüber der EU-Kommission berichtspflichtig und werden jährlich von dort abgefordert. Die Ergebnisse aller in der EU ausgewiesenen Badegewässer werden auf den Internetseiten der Europäischen Umweltagentur (EEA) veröffentlicht. Die Überwachungsergebnisse der in Hamburg ausgewiesenen Badegewässer werden während der Badesaison kontinuierlich im Internet veröffentlicht. (s. Verweise) Die Daten werden auch hier als WMS-Darstellungsdienst und WFS-Downloaddienst bereitgestellt.

Badestellen des Landes Brandenburg

Die Daten geben einen Überblick über die Badestellen des Landes Brandenburg.

Continuous optical chlorophyll-a and turbidity data along RV MARIA S. MERIAN cruise MSM129/1

Underway optical chlorophyll-a and turbidity data were collected along the cruise track with Sea-Bird Scientific ECO FLNTU sensors installed within two autonomous measurement containers, as part of the "Reinseewassersystem" (RSWS). The containers measure alternatingly. While one container is measuring, the other one is being cleaned. The boxes switched generally every 12 hours. The water inlet for the RSWS is at about 6.5 m below sea surface. Observed chlorophyll-a and turbidity data were both quality controlled. Analysis of the chlorophyll-a and turbidity data during parallel operation of the sensors in the two boxes showed significant differences between the sensors. The sensors were aligned resulting in consistent chlorophyll-a and turbidity time series. The corrected chlorophyll-a data were calibrated based on chlorophyll-a values from discrete water samples taken from a RSWS water outlet in the hangar. Samples were frozen and measured fluorometrically in the lab. The time series was separated into two sections, coastal and open ocean, which were calibrated independently. The turbidity time series was also compared to suspended particulate matter from water samples, however, correlation was low and therefore the comparison not used for calibrating turbidity. The calibrated chlorophyll-a time series and corrected turbidity time series were compared against Globcolour CHL1 and TSM products, respectively. Details on all quality control steps, the calibration, and the comparison with satellite data can be found in the data processing report. The data set user should keep in mind that some parts of the time series are likely affected by non-photochemical quenching, see data processing report. It was out of the scope of the quality control to flag or correct non-photochemical quenching. The resulting data set contains the original data and corresponding quality flags achieved by the quality control algorithm as well as the calibrated chlorophyll-a and corrected turbidity data with corresponding quality flags. The data source is given through the name of the active container. The data set contains data during transit time and station work. We recommend to use ship's speed to filter for only transit data.

FFH-Gebiete (1:25.000) in Schleswig-Holstein LfU

Das Shape beinhaltet die Abgrenzungen der von der Europäischen Kommisson in die Liste der Gebiete von gemeinschaftlicher Bedeutung (GGB-Liste) aufgenommenen Gebiete - FFH-Gebiete. (Entscheidung der Kommisssion vom 12. und 13. November 2007 veröffentlicht im Amtsblatt der Europäischen Union vom 15.1.2008). Stand: Meldung Juni 2006 (letzte Korrektur: Februar 2012) Bemerkungen: 1. In Schleswig-Holstein sind alle Vogelschutzgebiete und Gebiete gemeinschaftlicher Bedeutung (GGB oder englisch:SCI) nach nationalem Recht (NSG, LSG oder Europäische Vogelschutzgebiete, soweit nicht als NSG oder LSG ausgewiesen, gem. § 4 LNatSchG i. V. m. § 33 Abs. 1 Satz 1 BNatSchG i.V.m. § 24 Abs. 1 LNatSchG und den förmlich bekannt gemachten gebietsspezifischen Erhaltungszielen) zu Besonderen Schutzgebieten (SPA bzw. SAC) erklärt worden. Dementsprechend sind alle FFH- Gebiete in Schleswig-Holstein als Besonderes Schutzgebiet (SAC) zu bezeichnen. 2. Das Gebiet 0916-391 Nationalpark Schleswig-Holsteinisches Wattenmeer und angrenzende Küstengebiete reicht im Norden bis an das Hoheitsgebiet Dänemarks. Der Verlauf der Hoheitsgebietsgrenze im marinen Bereich (insbesondere nordwestl. von Sylt) ist zwischen beiden Staaten bislang noch nicht verbindlich kartografisch festgelegt.

FFH-Gebiete (1:5.000) in Schleswig-Holstein LfU

Das Shape beinhaltet die Abgrenzungen der von der Europäischen Kommission in die Liste der Gebiete von gemeinschaftlicher Bedeutung (GGB-Liste) aufgenommenen Gebiete FFH-Gebiete. (Entscheidungen der Kommission vom 12. und 13. November 2007 veröffentlicht im Amtsblatt der Europäischen Union vom 15.1.2008) Die im Maßstab 1:5.000 vorliegenden Abgrenzungen stellen sinngemäße Übertragungen der offiziellen Abgrenzung der gemeldeten Gebiete (Meldung Deutschland an die EC) auf die Topografien der Deutschen Grundkarte 1:5.000 dar. In Schleswig-Holstein sind alle Vogelschutzgebiete und Gebiete gemeinschaftlicher Bedeutung (GGB oder englisch:SCI) nach nationalem Recht (NSG, LSG oder Europäische Vogelschutzgebiete, soweit nicht als NSG oder LSG ausgewiesen, gem. § 4 LNatSchG i. V. m. § 33 Abs. 1 Satz 1 BNatSchG i.V.m. § 24 Abs. 1 LNatSchG und den förmlich bekannt gemachten gebietsspezifischen Erhaltungszielen) zu Besonderen Schutzgebieten (SPA bzw. SAC) erklärt worden. Dementsprechend sind alle Vogelschutzgebiete und alle FFH- Gebiete in Schleswig-Holstein als Besonderes Schutzgebiet (SPA oder SAC) zu bezeichnen. Im Rahmen einer rechtlichen Sicherung der Einzel-Gebiete im Sinne § 32 Abs.2 und 3 BNatSchG i.V. mit § 23 Abs. 1 LNatSchG werden diese Abgrenzungen abschließend und rechtsverbindlich bearbeitet. Im Norden des FFH-Gebietes NTP S-H Wattenmeer und angrenzende Küstengebiete (0916-391) reicht das Gebiet bis an das Hoheitsgebiet Dänemarks. Der Verlauf der Hoheitsgebietsgrenze im marinen Bereich (insbesondere nordwestlich von Sylt) ist zwischen beiden Staaten bislang noch nicht verbindlich kartografisch festgelegt.

Continuous thermosalinograph oceanography along RV ALKOR cruise track AL644

Underway temperature and salinity data was collected along the cruise track with a SBE21 thermosalinograph (TSG) together with a SBE38 Thermometer. Both systems worked throughout the cruise. While temperature is taken at the water inlet in about 4 m depth, salinity is calculated within the interior TSG from conductivity and interior temperature. No temperature validation was performed. Salinity was validated with independent water samples taken at the water inlet. For details to all processing steps see Data Processing Report.

Schutzkulisse der Moor- und Anmoorböden

Die Schutzkulisse der Moor- und Anmoorböden dient zum Vollzug des Dauergrünlanderhaltungsgesetzes (DGLG) und zur Anwendung im Rahmen der Gemeinsamen Agrarpolitik (GAP) der Europäischen Union in Bezug auf den Standard GLÖZ 2 (Schutz von Feuchtgebieten und Mooren). Die Karte der Moor- und Anmoorböden zeigt Flächen nach DGLG § 3 Abs. 1, Satz 1, Nr. 6 und 7 sowie nach dem GLÖZ 2 Standard der GAP als orientierende Darstellung. Sie dient der Landwirtschaftsverwaltung beim Vollzug der Regelungen und gibt den Landwirtinnen und Landwirten Auskunft über die zur Prüfung der Anträge verwendeten Unterlagen. Für die Zugehörigkeit zur Kulisse der Moor- und Anmoorböden gelten folgende Mindestanforderungen: Im Boden bis 40cm unter Flur gibt es eine mindestens 10cm mächtige Schicht mit mindestens 15% Humus. Diese Prozentzahl entspricht den bodenkundlichen Kriterien für einen anmoorigen Boden, für Moorböden werden 30% Humus in einer Mächtigkeit von 30cm gefordert. Dabei ist zu beachten, dass sich die humusreiche Schicht entsprechend der Definition nicht zwingend an der Geländeoberfläche befinden muss. Die Karte wurde aus vorhandenen Informationsgrundlagen abgeleitet und durch Beprobung und Laboranalytik abgesichert. Es wird nicht nach Anmoor und Moor und auch nicht nach der Mächtigkeit der humosen Schichten differenziert. Es werden zusammenhängende Flächen >2 ha dargestellt. Ausnahmen gelten für inhaltlich zusammengehörige Flächen, die durch topographische Elemente wie Straßen und Fließgewässer voneinander getrennt vorliegen. Bei ihnen muss die Summe der Einzelflächen >2 ha sein. Die Karte ist nicht auf die landwirtschaftlich genutzte Fläche beschränkt sondern zeigt die Moore und Anmoore über alle Nutzungsarten.

Continuous current observations near DynaCom experimental islands in the back-barrier tidal flat, Spiekeroog, Germany, 2019-11 to 2023-09

Data presented here were collected between November 2019 to September 2023 within the research unit DynaCom (Spatial community ecology in highly dynamic landscapes: From island biogeography to metaecosystems, https://uol.de/dynacom/ ) involving the Universities of Oldenburg, Göttingen, and Münster, the iDiv Leipzig and the Nationalpark Niedersächsisches Wattenmeer. Experimental islands and saltmarsh enclosed plots were established in the back-barrier tidal flat and in the saltmarsh zone of the island of Spiekeroog (Germany). A recording current meter (RCM; SEAGUARD® Recording Current Meter, Aanderaa Data Instruments AS, Bergen/Norway) was installed in the back-barrier tidal flat near the experimental islands. The sensor was bottom-mounted in a shallow tidal creek (0.59 m NHN) using a steel girder buried in the sediment, which caused the sensor to be exposed during low tide. All low-tide data have been removed from the dataset. The system was equipped with a ZPulse Doppler Current Sensor (DCS), a conductivity sensor, an oxygen optode, and two analogue sensors for chlorophyll-a and turbidity (16445). All sensors were pre-calibrated by the manufacturer. Recorded data were internally logged until readout with the SeaGuard Studio software (V1.5.23). Salinity was derived in the SeaGuard Studio software using temperature-dependent, nonlinear seawater conductivity compensation following the Practical Salinity Scale (PSS-78). Subsequent data processing was done using MATLAB (R2024b). Turbidity and chlorophyll-a data were excluded from the final dataset, as the recorded signals show implausible values and did not pass quality-control criteria. Post-processing and quality control included (a) the removal of low tide data, data covering maintenance activities, and data affected by biofouling, (b) the removal of implausible values, c) an outlier detection using the Hampel filter method, and (d) visual checks. Identified outlier were removed and synchronously removed across all associated parameters of the respective sensor.

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