API src

Found 9 results.

Antarktische Schelfeissysteme im Wandel: Numerische Simulation von Vorstoß und Rückzug, Gründen und Aufschwimmen des Eises bei sich ändernden Klimabedingungen

Das Projekt "Antarktische Schelfeissysteme im Wandel: Numerische Simulation von Vorstoß und Rückzug, Gründen und Aufschwimmen des Eises bei sich ändernden Klimabedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Münster, Institut für Geophysik durchgeführt. Antarktische Schelfeissysteme werden als besonders klimasensitiv eingestuft, da schon geringe Änderungen der Randbedingungen (Meeresspiegelhöhen; Akkumulationsraten) zu einem Vorstoß bzw. Rückzug der Eisfront und zu stellenweisen Gründen bzw. Aufschwimmen des Eiskörpers führen können. Mit einem erweiterten numerischen Schelfeis-Inlandeis-Fließmodell soll die glaziale Entwicklung solcher Systeme für verschiedene Klimaszenarien erstmals detailliert simuliert werden. Dadurch sind neue grundlegende Erkenntnisse über Art und Ausmaß der Auswirkungen unterschiedlicher Veränderungen auf die Fließdynamik und Geometrie des Eiskörpers zu erwarten. Sensitivitätsstudien für Schelfeissysteme mit stark vereinfachter Geometrie sollen dazu beitragen, insbesondere die Rolle von Eiskuppeln, Eishöckern und Bruchstrukturen bei sich ändernden klimatischen/glaziologischen Randbedingungen besser zu verstehen und quantitativ beschreiben zu können. Darauf aufbauend liegt eine weitere Zielsetzung dieses Vorhabens in der Abschätzung der Reaktion des Filchner-Ronne-Schelfeises auf veränderten Massenfluss zwischen Eiskörper und Ozean. Wir gehen davon aus, dass die so gewonnenen Erkenntnisse sich auch auf andere west- und ostantarktischen Saumschelfeise anwenden lassen. Damit wird ein Beitrag zum besseren Verständnis der Reaktion westantarktischer Schelfeise auf großskalige anthropogene Klimaänderungen erbracht.

Infiltration von Oberflächenwasser in den Grundwasserleiter bei instationären Druckgradienten

Das Projekt "Infiltration von Oberflächenwasser in den Grundwasserleiter bei instationären Druckgradienten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. Seit mehr als 100 Jahren wird Oberflächenwasser mit verschiedenen Verfahren versickert, wobei sich dessen Qualität stark verbessert. Sie finden zunehmend weltweit Anwendung, um eine zuverlässige Versorgung mit sauberem Trinkwasser zu gewährleisten. Insbesondere die Uferfiltrationstechnik erfordert nur einen geringen technischen Aufwand. Am Beispiel eines Untersuchungsgebiets am Tegeler See in Berlin werden die hydraulischen Prozesse modelliert. Die regionale, instationäre und 3-dimensionale Modellierung eines langen Zeitraums zeigt, dass die bisher verwendeten linearen Ansätze zur Beschreibung der Durchlässigkeit der Kolmationsschicht sowohl die infiltrierten Wassermengen als auch die Infiltrationsprozesse nur unzureichend wiedergeben. Grundwasserpiegelschwankungen werden stärker als bisher angenommen gedämpft. Als Folge dieser Wasserspiegelschwankungen wird die Bodenluft in der ungesättigten Bodenzone ausgetauscht und Sauerstoff eingetragen. Auf diese Weise erhöht sich die Durchlässigkeit der Kolmationsschicht um mindestens eine Größenordnung. Auf Grundlage dieser Ergebnisse wurden eine instationäre Wasserbilanz aufgestellt und die Uferfiltratanteile bestimmt.

Teilprojekt: Prozessbasierte Erfassung des Stoffeintrags ins Grundwasser aus Kanalleckagen: Entwicklung eines Expertensystems (alt: Stofftransport und Stoffumsetzungen bei Versickerungen im Nahbereich von Kanalleckagen: Bilanzierung mit Hilfe eines numerischen Modellwerkzeugs)

Das Projekt "Teilprojekt: Prozessbasierte Erfassung des Stoffeintrags ins Grundwasser aus Kanalleckagen: Entwicklung eines Expertensystems (alt: Stofftransport und Stoffumsetzungen bei Versickerungen im Nahbereich von Kanalleckagen: Bilanzierung mit Hilfe eines numerischen Modellwerkzeugs)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Hydromechanik durchgeführt. Ziel des Projekts ist die Erfassung und Bilanzierung der strömungsmechanischen, chemischen und biologischen Prozesse des Stofftransports und der Stoffumsetzung sowie deren Zusammenwirken im Nahbereich von Kanalleckagen. Dazu ist die Anwendung bzw. Weiterentwicklung eines numerischen Modellwerkzeugs notwendig. Die Ermittlung der Parameter sowie die Validierung für das modular aufgebaute Modell erfolgt anhand der Ergebnisse unterschiedlicher Laborexperimente. Am IfH werden Versickerungsexperimente in einer Versuchsrinne zum Wasser- und Stofftransport in der ungesättigten Bodenzone durchgeführt. Die Stoffeigenschaften sowie die chemischen und biochemischen Umsetzungsprozesse bis hin zur Selbstabdichtung der Kanalleckagen ('bio-clogging') werden parallel in Säulenversuchen der Forschungsvorhaben des ISWW, IIBA, IPG, EBI und AGK untersucht. In einem Abwassermodellkanal wird das Zusammenwirken der Einzelprozesse untersucht und mit dem numerischen Modellwerkzeug bilanziert. Die mit dem Modell quantifizierbare Emission aus einer Kanalleckage wird in Zusammenarbeit mit dem Forschungsvorhaben des AGK über einen auf einer einfachen Parametrisierung basierenden Bilanzierungsansatz in eine Immission auf regionaler Skala ins Grundwasser transformiert. Späterer Projekttitel: Prozessbasierte Erfassung des Stoffeintrags ins Grundwasser aus Kanalleckagen: Entwicklung eines Expertensystems

Morphological impacts and coastal risks induced by extreme storm events (MICORE)

Das Projekt "Morphological impacts and coastal risks induced by extreme storm events (MICORE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universita Degli Studi di Ferrara durchgeführt. Objective: The project is specifically targeted to contribute to the development of a probabilistic mapping of the morphological impact of marine storms and to the production of early warning and information systems to support long-term disaster reduction. A review of historical storms that had a significant impact on a representative number of sensitive European sites will be undertaken. The nine sites are selected according to wave exposure, tidal regime and socio-economical pressures. They include outmost regions of the European Union at the border with surrounding states (e.g. the area of the Gibraltar Strait, the Baltic and Black Sea). All data will be compiled into in a homogeneous database of occurrence and related socio-economic damages, including the following information on the characteristics of the storms, on their morphological impacts, on the damages caused on society, on the Civil Protection schemes implemented after the events. Monitoring of selected sites will take place for a period of one year to collect new data sets of bathymetry and topography using state-of-the-arts technology (Lidar, ARGUS, Radar, DGPS). The impact of the storms on living and non-living resources will be done using low-cost portable GIS methods.

Soil moisture in mountainous terrain and its influence on the thermal regime in seasonal and permanently frozen terrain

Das Projekt "Soil moisture in mountainous terrain and its influence on the thermal regime in seasonal and permanently frozen terrain" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von University of Fribourg, Geosciences Departement, Geography Unit durchgeführt. Bodenfeuchte in Gebirgsregionen und der Einfluss auf das thermische Regime in saisonal und dauerhaft gefrorenem Untergrund (Projekt SOMOMOUNT) Lay summary Der Bodenwassergehalt spielt eine wichtige Rolle in den verschiedensten Bereichen der Geowissenschaften, vor allem in Bezug auf die Energie- und Wasserbilanz des Untergrundes und der Atmosphäre, aber z.B. auch bezüglich der Stabilität von Gebirgshängen. Hierbei beeinflusst der Wassergehalt die thermische und hydraulische Leitfähigkeit von ungefrorenem aber auch gefrorenem Untergrund, und er bestimmt die Menge an latenter Wärme die bei Gefrier-und Tauprozessen verbraucht beziehungsweise freigesetzt wird. Trotz dieser vielfältigen Bedeutung für das Boden-Atmosphäre System gibt es bisher keine ausgedehnten operationellen Bodenwassergehaltsmessungen in Mittel- und Hochgebirgen, in denen saisonaler oder dauerhaft (Permafrost) gefrorener Untergrund vorherrscht. Das Projekt SOMOMOUNT versucht diesen Mangel an Daten sowie dem damit verbundenen ungenügenden Prozessverständnis bezüglich des Einflusses eines räumlich wie zeitlich variablen Wassergehaltes auf das thermische Regime bei Gefrier- und Tauprozessen in den Schweizer Gebirgsregionen auszugleichen. Die Ziele des Projekts sind wie folgt: 1) Aufbau eines Bodenfeuchtenetzwerks in verschiedenen Mittel- und Hochgebirgsregionen der Schweiz 2) Anwendung neuer geophysikalischer Methoden zur Bestimmung der 2-dimensionalen Verbreitung von ungefrorenem und gefrorenem Wasser im Untergrund 3) Analyse des Einflusses von räumlicher und zeitlicher Variabilität der Bodenfeuchte auf das thermische Regime von teilweise oder vollständig gefrorenem Untergrund unter Verwendung des gekoppelten Wärme- und Massentransportmodells COUP. Die Kombination dieses neuen operationellen Messnetzes mit geophysikalischen Untergrunddaten sowie einer numerischer Modellierung aller wichtigen Energie- und Wasserflüsse ermöglicht eine detaillierte Analyse des Einflusses des Bodenwassergehaltes auf die zukünftige Entwicklung des thermischen Regimes in den Gebirgsregionen der Schweiz.

Prozesse frueherer Klimaaenderungen im Nordatlantik, festgestellt anhand von Eiskernanalysen, und ihre Verbindung zu Europa und den Alpen

Das Projekt "Prozesse frueherer Klimaaenderungen im Nordatlantik, festgestellt anhand von Eiskernanalysen, und ihre Verbindung zu Europa und den Alpen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bern, Physikalisches Institut, Abteilung für Klima- und Umweltphysik durchgeführt. The North Atlantic region experienced a series of rapid climate oscillations during the past 100'000 years, which are presumably linked to the ocean circulation. The conditions in the North Atlantic have a direct influence on the climate of the Alpine region. The proposed research shall provide new insight into the mechanisms that determine how the climate of the Alps reacts toward global variations. We will investigate the phenomenology of past climate variations and will discern similarities and differences between the North Atlantic region and Central Europe. We will study the changes of the transient behaviour of ocean circulation under 'glacial', 'present', and 'Eemian' conditions and the dynamics of longitudinal and latitudinal changes of deep water formations sites in the North Atlantic. The influence of the variability of the hydrological cycle on the stability of the ocean circulation shall be analysed. The scientific approach will be based on phenomenologocal studies (statistical data analysis from ice cores and other proxy data) and on process studies (model analysis). The main source of data for paleo records will be the GRIP deep ice core. A coarse resolution ocean general circulation model that covers the North Atlantic region north of 10degree S shall be set up. The expected results should improve our understanding of the relevant processes determining natural variability and of past and possibly future climate variations. The investigation of the role of the North Atlantic ocean circulation and its relevance for the climate in Europe is an important contribution to the integrated assessment of climate dynamics in the Alpine Region. The study of the rate of change of past climate shifts will help us to estimate the rate of the expected future warming, which is an importanf factor for agriculture, tourism, recreation, building-trade, inhabitants of directly endangered locations (flood, draught, avalanches) etc. The proposed work will complement the main stram research of the division of Climate and Environmental Physics at the Univrsity of Berne and we expect a mutual benefit of this project and proposed research within several EU projects currently under review. Leading Questions: What is the natural variability of the North Atlantic region on the decadal-millennial scale? What are processes of ocean dynamics that cause natural variability? What stable modes of circulation exist in the North Atlantic?

Erforschung der physikalischen Grundlagen und der Voraussetzungen fuer die Modellierung von Schlammstroemen

Das Projekt "Erforschung der physikalischen Grundlagen und der Voraussetzungen fuer die Modellierung von Schlammstroemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Basel, Institut für Meteorologie, Klimatologie und Fernerkundung durchgeführt. Im Rahmen dreier Kampagnen zum Liefdeford (NW-Spitzbergen) wurde eine neue Theorie zu den Ausloesemechanismen von Sulzstroemen erstellt. Diese basiert auf Beobachtungen, Feldmessungen sowie auf den Ergebnissen numerischer Modelle. Im Rahmen dieses Projekts werden die physikalischen Grundlagen der Sulzstromausloesung und -bewegung analysiert, wobei neue Ergebnisse einer Kampagne ins Kaerkevagge in Nordschweden (Lappland) miteinbezogen werden. Diese bestaetigen die Theorie in vollem Umfang. Zusaetzlich werden die Voraussetzungen fuer eine numerische Modellierung von Sulzstroemen herausgearbeitet. Im Rahmen dreier Kampagnen zum Liefdeford (NW-Spitzbergen) wurde eine neue Theorie zu den Ausloesemechanismen von Sulzstroemen erstellt. Diese basiert auf Beobachtungen, Feldmessungen sowie auf den Ergebnissen numerischer Modelle. Im Rahmen dieses Projekts werden die physikalischen Grundlagen der Sulzstromausloesung und -bewegung analysiert, wobei neue Ergebnisse einer Kampagne ins Kaerkevagge in Nordschweden (Lappland) miteinbezogen werden. Diese bestaetigen die Theorie in vollem Umfang. Zusaetzlich werden die Voraussetzungen fuer eine numerische Modellierung von Sulzstroemen herausgeleitet.

Entscheidungsgrundlagen und Hilfsmittel für die Planung von TBM-Vortrieben in druckhaftem Gebirge

Das Projekt "Entscheidungsgrundlagen und Hilfsmittel für die Planung von TBM-Vortrieben in druckhaftem Gebirge" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Zürich, Institut für Geotechnik durchgeführt. Kurzbeschreibung: Um die Bauzeit neuer, unterirdisch geführter Verkehrswege zu verkürzen und in einigen Fällen eine wirtschaftlich vertretbare Realisierung überhaupt zu ermöglichen, wird oft der Einsatz einer Tunnelbohrmaschine (TBM) angestrebt. Druckhaftes Gebirge kann, wenn in häufigen Intervallen oder entlang eines langen Streckenabschnittes angetroffen wird, die Wirtschaftlichkeit oder gar die Machbarkeit eines TBM-Vortriebes in Frage stellen. Ausgehend von grundlagenorientierten Forschungsergebnissen, die in den letzten Jahren an der ETH Zürich erhalten wurden, sollen beim vorliegenden Forschungsprojekt Entscheidungsgrundlagen erarbeitet und Hilfsmittel für die Projektierung bereitgestellt werden. Bei der Beurteilung der Machbarkeit eines maschinellen Vortriebes in einem konkreten Fall stützt sich der Projektingenieur auf Erfahrungen, Plausibilitätsüberlegungen und tunnelstatische Berechnungen. Die Arbeitspakete des Forschungsvorhabens tragen Rechnung diesen Grundlagen der Entscheidungsfindung. In einer ersten Phase werden die Erfahrungen aus ausgeführten Projekten, die im Schrifttum dokumentiert sind, aufgearbeitet und nach einheitlichen Gesichtspunkten dargestellt. Anschließend werden für die verschiedenen TBM-Typen die geotechnischen und verfahrenstechnischen Zusammenhänge verstanden, die spezifischen Gefährdungen und tunnelseitigen Lösungsansätze dargestellt, die relevanten Einflussfaktoren gegliedert und die zahlreichen Wechselwirkungen strukturiert und qualitativ analysiert. In einer dritten Phase, ausgehend von den bereits geleisteten Forschungsarbeiten der ETH Zürich, werden ausgewählte Fragestellungen vertieft studiert. Projektziele: Projektziele: Erarbeitung von Entscheidungsgrundlagen und Bereitstellung von Hilfsmitteln für die Projektierung von TBM-Vortrieben in druckhaftem Gebirge: - Aufarbeitung und einheitliche Darstellung von Erfahrungen aus ausgeführten Projekten, die im Schrifttum dokumentiert sind; - Verstehen der geotechnischen und verfahrenstechnischen Zusammenhänge, Darstellung der spezifischen Gefährdungen und der tunnelseitigen Lösungsansätze Gliederung der relevanten Einflussfaktoren und Strukturierung der zahlreichen Wechselwirkungen; - Herstellung von Nomogrammen, welche die einfache Ermittlung der für das Vermeiden eines Verklemmens des Schildes erforderlichen Vorschubkraft bzw. die Beurteilung der Gefahr 'Schildblockierung' ermöglichen und somit eine zweckmäßiges Hilfsmittel für die Projektierungsarbeit in der Praxis darstellen; - Gewinn von Erkenntnissen über die Vor- und Nachteile der verschiedenen Maschinentypen und Ausbaukonzepte je nach Tunneldurchmesser.

Micrometeorologische Messungen und Modellierung von Spurengasstroemen an der Grenze Boden-Vegetation-Atmosphaere (Schweizer Seeland)

Das Projekt "Micrometeorologische Messungen und Modellierung von Spurengasstroemen an der Grenze Boden-Vegetation-Atmosphaere (Schweizer Seeland)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bern, Geographisches Institut durchgeführt. The emission, dispersion, chemical transformation and deposition of important trace gases is analysed in a limited agricultural area of the Swiss Seeland. Results of modelling studies with a sophisticated numerical model (BERPHOMOD) are verified by using the data of field experiments (eddy correlation measurements, tethered balloon soundings, motorglides flights). A special attention is payed to the estimation of trace gas fluxes between the atmosphere and the underlying biosphere. The project will be integrated in international programmes like EUROTRAC 2 and others.

1