Das Projekt "Forschergruppe (FOR) 1525: INUIT - Ice Nuclei research UnIT, In-situ Messungen von eiskeimbildenden Partikeln (INP) und quantitative Bestimmung von biologischen INP" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Institut für Atmosphäre und Umwelt.Die Bildung der Eis Phase in der Troposphäre stellt einen wichtigen Fokus der aktuellen Atmosphärenforschung dar. Durch heterogene Nukleation entstehen bei Temperaturen oberhalb von -37°C primäre Eiskristalle an sogenannten eiskeimbildenden Partikeln (INP, engl, ice nucleating particles). Die räumliche Verteilung der INP und deren Quellen variieren stark. In der Atmosphäre finden sich INP nur in sehr geringer Anzahlkonzentration, oft weniger als ein Partikel pro Liter, und sie stellen nur eine kleine Untergruppe des gesamten atmosphärischen Aerosols dar. Ziel dieses Antrages ist es die Anzahlkonzentrationen von eiskeimbildenden Partikeln und deren Variabilität in der Atmosphäre zu messen. Außerdem sind Laborstudien geplant, in denen unser Verständnis über die chemischen und biologischen Eigenschaften der Partikel, die die Eisbildung initiieren, verbessert werden soll. Mit dem von unserer Arbeitsgruppe entwickelten Eiskeimzahler FINCH (Fast Ice Nucleaus CHamber) sollen die atmosphärischen Anzahlkonzentrationen von INP bei verschiedenen Gefriertemperaturen und Übersättigungen an mehreren Standorten gemessen werden. Die Kopplung von FINCH mit einem virtuellen Gegenstromimpaktor (CVI, engl, counter-flow virtual impactor, Kooperation mit RP2), die während lNUIT-1 entwickelt und getestet wurde, soll nun weiter charakterisiert und Messungen damit fortgesetzt werden. Bei dieser Methode werden die Eispartikel, die in FINCH gebildet werden, von den unterkühlten Tröpfchen und inaktivierten Partikeln separiert und mit weiteren Messmethoden untersucht. In Kooperation mit RP2 und RP8 planen wir hierbei die Charakterisierung der INP mittels Größen- und Aerosolmassenspektrometer sowie die Sammlung der INP auf Filtern oder Impaktorplatten zur anschließenden Analyse mit einem Elektronenmikroskop (ESEM, engl. DFG fomi 54.011 -04/14 page 3 of 6 Environmental Scanning Electron Microscopy). Die Feldmessdaten werden von umfangreichen Laborstudien an den Forschungseinrichtungen AIDA (RP6) und LACIS (RP7) ergänzt. Dort soll das Immersionsgefrieren von verschiedenen Testpartikeln aus biologischem Material (z.B. Zellulose), porösem Material (z.B. Zeolith) und Mineralstaub mit geringem organischem Anteil im Detail untersucht werden. Des Weiteren planen wir Labormessungen, bei denen eine verbesserte Charakterisierung der Messunsicherheiten von FINCH erarbeitet werden soll. Außerdem werden regelmäßige Tests und Kalibrierungen mit FINCH durchgeführt, für die Standardroutinen festgelegt werden sollen. Um die Rolle der INP bei der Wolken- und Niederschlagsbildung sowie bei den Wolkeneigenschaften abzuschätzen, werden die gewonnenen Messergebnisse am Ende als Eingabeparameter für erweiterte Wolkenmodelle (Kooperation mit WP-M) dienen.
Das Projekt "Forschergruppe (FOR) 1525: INUIT - Ice Nuclei research UnIT, Kompositionsanalyse von Eisresiduen mittels der Kombination von Aerosol-Massenspektrometrie mit einem virtuellem Gegenstromimpaktor" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Max-Planck-Institut für Chemie (Otto-Hahn-Institut).Dieser Fortsetzungsantrag eines bestehenden Forschungsprojekts innerhalb der Forschergruppe INUIT (Ice Nuclei Research UnIT) hat zum Ziel, die physikalischen und chemischen Eigenschaften von atmosphärischen Eiskeimen (ice nucleating particles, INP) und Eispartikelresiduen (ice particle residuals, IPR) zu untersuchen. Es werden hauptsächlich zwei Messtechniken eingesetzt: virtueller Gegenstromimpaktor und Laserablationsmassenspektrometrie. Eiskeime (INP) aus atmosphärischem Aerosol werden erst in einem Eiskeimzähler aktiviert, so dass sich Eiskristalle bilden, die dann mit einem bepumpten Gegenstromimpaktor aufgrund ihrer Größe extrahiert und verdunstet werden können. Die freigesetzten INP können wiederum mit dem Massenspektrometer oder anderen Messtechniken untersucht werden. Dieses Experiment wird während einer Feldmesskampagne in der Nähe der Quellen von potentiell guten Eiskeimen (Mineralstaub, Biopartikel, anthropogene Partikel) durchgeführt. Ein geeigneter Kampagnenort hierfür ist die Mittelmeerregion, z.B. Südspanien. Die Eispartikelresiduen werden direkt aus unterkühlten Mischphasenwolken gesammelt. Hierzu wird ein spezieller Eis-Gegenstromimpaktor eingesetzt, der nur Eiskristalle sammelt und von den unterkühlten Wolkentröpfchen trennt. Nach der Sammlung wird das Eis der Eiskristalle verdunstet, so dass die Eisresidualpartikel freigesetzt werden und mittels des Laser- Ablationsmassenspektrometers analysiert werden können. Dieses Experiment wird auf einer Bergstation (Jungfraujoch) durchgeführt. Die Kombination aus Eiskeimzähler, bepumptem Gegenstromimpaktor und Massenspektrometer wird auch unter Laborbedingen zur Bestimmung der Eiskeimfähigkeit von internen und externen Partikelmischungen (z.B. biologisch/mineralisch) betrieben. Das Laserablationsmassenspektrometer in seiner Eigenschaft als Einzelpartikel-Analysegerät wird ebenfalls dazu eingesetzt, um den Mischungszustand der erzeugten Mischpartikel zu charakterisieren.
Das Projekt "Rhizo4Bio (Phase 1): Produktion von Weizen und Gerste bei reduziertem Input im organischen Landbau, Teilprojekt A" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Justus-Liebig-Universität Gießen, Institut für Angewandte Mikrobiologie, Professur für Allgemeine und Bodenmikrobiologie.
Das Projekt "Rhizo4Bio (Phase 1): Produktion von Weizen und Gerste bei reduziertem Input im organischen Landbau, Teilprojekt B" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hohenheim, Institut für Kulturpflanzenwissenschaften (340), Fachgebiet Qualität pflanzlicher Erzeugnisse (340e).
Das Projekt "Multi-Satelliten Rekonstruktion der Elektronendichte-Verteilung in der Ionosphäre und Plasmasphäre (MuSE)" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsches Geodätisches Forschungsinstitut der Technischen Universität München (DGFI-TUM).Die Ionosphäre ist der ionisierte Teil der Erdatmosphäre, der sich zwischen ca. 60 und 1000 km über der Erdoberfläche erstreckt und in die Plasmasphäre übergeht. Die Photoionisation der Gase erfolgt primär durch solare EUV- und Röntgenstrahlung. Die Erdgeosphäre reagiert auf die Sonnendynamik durch mannigfaltige Veränderungen in der Magnetosphäre, Plasmasphäre, Ionosphäre und Thermosphäre, welche durch komplexe Kopplungsprozesse miteinander in Wechselwirkung stehen. Das Beobachten und Verstehen dieser Prozesse ist von großem Interesse für die Geophysik. Die Elektronendichte der Ionosphäre und Plasmasphäre beeinträchtigt die Übertragung trans-ionosphärischer Radiowellen. Die räumliche und zeitliche Rekonstruktion der Plasmadichte ist deshalb von großer praktischer Bedeutung, insbesondere für Navigations-, Fernerkundungs- und Kommunikationssysteme. Unser Projekt hat das Ziel zum besseren Verständnis der Struktur und Dynamik der Ionosphäre und Plasmasphäre sowie deren Kopplungsprozesse beizutragen. Im Einzelnen konzentrieren sich die Arbeiten auf die Entwicklung einer Methode zur Rekonstruktion des Elektronendichtegehalts der Ionosphäre und Plasmasphäre durch Assimilation von LEO Satellitendaten sowie Einbindung anderer indirekter Zusatzinformationen. Von wesentlicher Bedeutung ist hierfür die Weiterentwicklung des Plasmapausen-Position-Modells auf der Grundlage der SWARM Daten und die Einbeziehung dieses Models in den Rekonstruktionsprozess. Die erzielten Ergebnisse werden mithilfe unabhängiger Elektronendichte-Messungen und Whistler Daten validiert. Anschließend wird das Potenzial der Rekonstruktionen demonstriert und bewertet. Hierfür werden ausgewählte Weltraumwetter-Ereignisse in Kooperation mit anderen Projekt-Teams des DFG Schwerpunktprograms DynamicEarth analysiert.
Das Projekt "Langzeittrends für Trifluoressigsäure in terrestrischen Umweltproben: Untersuchung von Pflanzenproben der Umweltprobenbank des Bundes (UPB) auf Trifluoressigsäure" wird/wurde gefördert durch: Umweltbundesamt. Es wird/wurde ausgeführt durch: DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. - Technisch-wissenschaftlicher Verein - Technologiezentrum Wasser (TZW).Dieser Bericht beschreibt die Gehalte und zeitliche Entwicklungen der persistenten und mobilen Substanz Trifluoracetat (TFA), dem Anion der Trifluoressigsäure, in archivierten pflanzlichen Proben der Umweltprobenbank des Bundes. Die erhobenen Zeitreihen der TFA-Gehalte umfassen den Zeitraum von 1989 bis 2020. Der Bericht beschreibt zudem die analytische Methode zur Quantifizierung von TFA in den untersuchten pflanzlichen Matrices und gibt Angaben zur Methodenperformance.
Die TFA-Gehalte untersuchter Blatt- und Nadelproben bewegten sich überwiegend im zwei- bis dreistelligen ÎÌg/kg-Bereich (bezogen auf das Trockengewicht). Proben unterschiedlicher Standorte derselben Baumart lagen jeweils in einem ähnlichen Konzentrationsbereich. Die höchsten TFA-Gehalte (bis zu ca. 1000 ÎÌg/kg Trockengewicht) wurde in Proben der Pyramidenpappel gefunden.
Für beide Standorte der Pyramidenpappel und für drei der vier untersuchten Standorte der Rotbuche konnte ein statistisch signifikanter Anstieg der TFA-Gehalte innerhalb des Untersuchungszeitraums festgestellt werden. Die Ergebnisse der Nadelproben deuten ebenfalls auf einen Anstieg der TFA-Gehalte hin, wenngleich für diese, aufgrund der geringen Anzahl von Proben, keine statistische Trendbetrachtung möglich war.
Das Projekt "Einzelvorhaben TEMCat3D: 2D und 3D Untersuchungen an porösen Brennstoffzellkatalysatoren mittels Transmissionselektronenmikroskopie" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Freiburg, Institut für Anorganische und Analytische Chemie.
Das Projekt "INTERSENSE: From land cover to land use - integrating remote sensing and human location patterns in urban areas" wird/wurde gefördert durch: Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbH (FFG). Es wird/wurde ausgeführt durch: AIT Austrian Institute of Technology GmbH.Earth observation (EO) provides a wide range of opportunities and solutions for obtaining information on the spatial development specifics of an urban area, on dominant trends in land cover, and on availability of green spaces and distribution of building density. While EO information is a valuable input to evaluating planning processes, its focus is still on land cover - referring to physical objects on the earth's surface. EO, however, only gives limited information on land use - referring to the function of objects. Urban planners, on the other hand, require information on the function of urban neighborhoods, i.e. they want to know how urban areas are actually used by people.
The overall objective of the INTERSENSE project is to thoroughly investigate and demonstrate the potential of crowd data (cellular network data and location based social network data) for improving the modelling of urban function in Earth observation (EO) based information layers.
Motion trajectories extracted from cellular signalling data between mobile phones and cell towers of a telecommunications network provide huge samples of the whereabouts and mobility patterns of a huge sample of a population, with mobility patterns being a strong indicator for actual land use. Location based social networks collect so-called volunteered geographic information that allow users to interact relative to their current locations. In the project geotagged Twitter data will be used that are collected as spatio-temporal point cloud, allowing for spatial analysis to derive spatio-temporal activity patterns.
The innovation in the proposed approach lies in the combination of the crowd data with EO derived information layers to benefit from their synergies. Research activities will focus on the development of novel techniques and methods for analysing the collected crowd data in terms of spatio-temporal activity patterns, and for integrating these with EO derived urban information layers.
There are three Key Results expected to emerge from the INTERSENSE project:
- The INTERSENSE geo database, containing the collected and pre-processed data sets from cellular networks and Twitter as well as the EO derived urban information layers,
- an interactive demonstrator enabling visual analytics of the developed urban functional information layers, and
- proof of concept of the resulting urban functional information layers and the developed techniques and methods they are based on.
The findings of the exploratory project will be discussed and evaluated during a final workshop together with external experts, including stakeholders from the telecommunications provider T-Mobile Austria GmbH.
Das Projekt "Änderungen der Zwischenwasserzirkulation im äquatorialen Westatlantik während der letzten 20,000 Jahre" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften.Die Zirkulation des Antarktischen Zwischenwasser (AAIW) stellt eine entscheidende Rolle in der Atlantischen Meridionalen Umwälzbewegung (AMOC, Atlantic meridional overturning circulation) dar und ist daher entscheidend für das Verständnis des globalen Ozean-Klima-Systems. Die Zufuhr des kalten und salzarmen AAIW in den Nordatlantik beeinflusst die Bildung des Nordatlantischen Tiefenwassers (NADW, North Atlantic Deep Water). Vermutet wird, dass Änderungen in der AAIW Zirkulation während abrupter Kältephasen der letzten 20,000 Jahren zu einer verminderter NADW Bildung beigetragen haben. Spekulativ bleibt aber, ob diese Phasen abgeschwächter AMOC auf eine Zu- oder Abnahme der AAIW Zirkulation zurückzuführen sind. Aufgrund fehlender hochauflösender Klimaarchive ist bislang nur wenig bekannt über einen möglichen AAIW-NADW Kopplungsprozess. Das Ziel der vorliegenden Studie ist daher eine detaillierte Rekonstruktion der AAIW Zirkulation und dessen Einfluss auf die AMOC während der letzten Abschmelzphase und des frühen Holozäns, vor allem während des Heinrich Stadials 1 und der Jüngeren Dryas. Der äquatoriale Westatlantik ist für diese Fragestellung eine höchst spannende Region, da dieser eine Schlüsselregion im globalen ozeanischen Strömungssystem darstellt. Demnach haben Zirkulationsschwankungen innerhalb dieses Gebietes weitreichende Folgen für die Variabilität auch entfernter Regionen in Nord-und Südatlantik sowie das Klima dort. Zwei grundsätzliche Fragen ergeben sich aus der Abfolge der Klimaereignisse der letzten 20,000 Jahre: (1) Welche Veränderungen finden in der Zwischenwasserzirkulation des äquatoriale Westatlantik während Phasen abgeschwächter AMOC statt, und inwieweit stehen diese Veränderungen im Zusammenhang mit einer Zu- oder Abnahme der AAIW Zirkulation. (2) Inwieweit besteht ein Zusammenhang zwischen Änderungen in der AAIW Zirkulation und Klimaänderungen in der Südhemisphäre? Um diese Fragen zu beantworten, werden entlang eines Transekts mehrere hochauflösende Sedimentkerne aus verschiedenen Wassertiefen (bis zu 2000 m) entlang des brasilianischen Kontinentalhanges untersucht. Die Rekonstruktionen basieren hauptsächlich auf isotopengeochemischen Messungen an Foraminiferen, welche durch Spurenelementanalysen ergänzt werden. Dadurch können Herkunft und Transportwege von Wassermassen im Ozean entschlüsselt und Veränderungen der Ozeanzirkulation im Zusammenhang mit Klimaschwankungen der Vergangenheit gebracht werden.
Das Projekt "Rekonstruktion von paläo-Meerwasser Eigenschaften im tropischen westlichen Indischen Ozean für die letzten 470000 Jahre anhand von Mg/Ca und stabilen Isotopen in planktischen Foraminiferen: Vergleich von atmosphärischen und ozeanographischen Einflüssen." wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften.Der tropische westliche Indische Ozean wird von verschiedenen atmosphärischen und ozeanographischen Prozessen beeinflusst und nimmt eine Schlüsselstelle für paläoklimatologische Untersuchungen ein. Die jährlichen Klimaänderungen werden hauptsachlich durch den Indischen Monsun bestimmt, in dem sich die Passatwinde halbjährlich die Richtung ändern. Mehrjährige Schwankungen in der Walker Zirkulation werden vor allem von Dipol-Modus des Indischen Ozeans und El Niño - Südliche Oszillation bestimmt, die regelmäßig zu schweren Überschwemmungen oder extremen Dürren wie die Hungersnot in 2011 in Ost-Afrika führen. Ozeanographisch gesehen sind die Wassermassen im Arbeitsgebiet ursprünglich aus dem indonesischen Archipel, subantarktischem Wasser, das südlich des Äquators aufgetrieben wird und hoch-salinem Wasser aus dem Roten Meer. Außerdem ist der tropische westliche Indische Ozean die Hauptquelle der Wassermassen des Agulhas Current Systems. Daher hat der tropische westliche Indische Ozean das Potenzial, unser Wissen über Änderungen dieser Klimafaktoren in der Vergangenheit und vielleicht sogar für die Zukunft zu verbessern. Leider standen bisher keine längeren Sedimentkerne zur Verfügung, die mehrere glazial-interglaziale Zyklen abdecken. GeoB12613-1 wurde östlich von der Insel Pemba vor der Küste von Tansania während der FS Meteor Reise M75/2 genommen und stellt einen gut erhaltenen Kern aus dem offenen Ozean dar, der die letzten fünf glazial-interglazial Zyklen abdeckt. Das Forschungsziel dieses Antrags anhand von Mg/Ca und stabile Isotopen in unterschiedlichen Arten von planktische Foraminiferen ist die Hypothesen zu prüfen, dass Änderungen in den Meerwassertemperaturen und relative Salzgehalte im tropischen westlichen Indischen Ozean entkoppelt waren auf orbitalen Zeitskalen über den letzten fünf glazial-interglazial Zyklen; dass die Schwankungen auf Zeitskalen von mehreren Jahrtausenden in der Stratifizierung der Wassersäule an beiden Seiten des Indischen Ozeans einschließlich des Ost-West Gradienten durch Änderungen in der Walker Zirkulation des Indischen Ozeans gesteuert wurden; und dass die Zufuhr von Salz an Agulhas Current System hauptsächlich vom Red Sea Outflow Water bestimmt wurde.
