Description: Stürme waren in den vergangenen 70 Jahren ein wichtiger Bestandteil der Störungsdynamik in Europas Wäldern. Sie verursachten seit 1951 die größte kumulierte Schadholzmenge. Diese Tendenz wird sich voraussichtlich als eine Folge des Klimawandels zukünftig fortsetzen und zu vermehrten Störungen führen, die die Produktivität, Struktur und Zusammensetzung von Wäldern sowie Ökosystemdienstleistungen beeinträchtigen. Die Windwirkung auf Bäume im reliefierten Gelände kann bisher noch nicht vollständig und verallgemeinerbar nachvollzogen und durch Modelle abgebildet werden, weil kaum Informationen zum Windfeld über Wäldern vorliegen. Windmessungen werden dort nur in Ausnahmefällen durchgeführt. Es besteht immer noch eine große Wissenslücke bzgl. der Korrelation von Windlasten und daraus resultierenden Baumreaktionen. Das Projekt „Erfassung des bodennahen Windfeldes und windinduzierter Baumreaktionen in komplexem bewaldetem Gelände mit Luftdruckmessungen (WiCoTrAir)“ zielt darauf ab, zur Schließung dieser Wissenslücke beizutragen, indem kleinräumige Strömungseigenschaften, die über Wäldern auftreten, durch großräumig verteilte, bodennahe Luftdruckmessungen erfasst und quantifiziert werden. Auf der Grundlage der Luftdruckmessungen sollen daraufhin auf Bäume wirkende Windlasten abgeschätzt werden. Das Projekt basiert auf fünf Hypothesen: 1. Durch Luftdruckschwankungen, die über dem Waldboden gemessen werden, können die Windgeschwindigkeit und -richtung über Wäldern in reliefiertem Gelände erfasst und quantifiziert werden. 2. Die gemessenen Luftdruckschwankungen können mit Eigenschaften von Windgeschwindigkeits- und Windrichtungsfeldern über einem großen Gebiet in statistische Zusammenhänge gebracht werden. 3. Die statistischen Zusammenhänge ermöglichen eine generalisierbare Abbildung kleinräumiger Strömungsmuster über reliefiertem, bewaldetem Gelände. 4. Validierte Simulations- und Prädiktionsergebnisse von Windfeldmodellen eignen sich als Prädiktoren für Luftdruckschwankungsmodelle, die Eigenschaften von Windfeldern über Wäldern abbilden. 5. Durch Luftdruckschwankungen kann die effektive Windlast, die auf Bäume in reliefiertem Gelände wirkt, abgeschätzt werden. Das Projekt hat zwei Ziele: 1. Die Ursachen und Muster von Luftdruckschwankungen über dem Waldboden im reliefierten Gelände zu eruieren und durch statistische Modellierung Windfeldeigenschaften über Wäldern abzubilden. 2. Neues Wissen über Luftdruckschwankungen für die Abschätzung von Windlasten, die auf Bäume in reliefiertem Gelände wirken, zu generieren, um zukünftig großräumige Windlastabschätzungen zu ermöglichen. Durch die Zielerreichung wird eine neuartige Methode zur Messung von Strömungseigenschaften über Wäldern eingeführt, die geeignet ist, Windfeldeigenschaften im komplexen Gelände auf großer Fläche kleinräumig und mit Relevanz für Wind-Baum-Interaktionen abzubilden. Die verbesserte Abbildung der Windfeldeigenschaften kann dazu beitragen, Sturmschäden in Wäldern zu minimieren.
Types:
SupportProgram
Origins:
/Bund/UBA/UFORDAT
Tags:
Windgeschwindigkeit
?
Baum
?
Wind
?
Sturmschaden
?
Waldboden
?
Sturm
?
Waldfläche
?
Windlast
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Wirkungsanalyse
?
Modellierung
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Europa
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Klimafolgen
?
Ökosystemleistung
?
Forstwirtschaft
?
Wald
?
Forstwissenschaften
?
Region:
Baden-Württemberg
Lower Saxony
Bounding boxes:
9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°
9.16667° .. 9.16667° x 52.83333° .. 52.83333°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Organisations
Time ranges:
2025-01-01 - 2025-12-31
Alternatives
-
Language: Englisch/English
Title: Assessment of the near-surface wind field and wind-induced tree response in complex forested terrain with air pressure measurements
Description: Wind storms are critical for the disturbance dynamics of European forest ecosystems, being the most significant natural hazard over the past 70 years. They cause substantial timber damage and affect forest management. In recent decades, storm impact has increased, with six of the seven most damaging storms since 1951 occurring after 1990. This trend is expected to continue, exacerbated by climate change, which will likely intensify wind disturbances, affecting forest productivity, structure, composition, and ecosystem services. Understanding and mitigating storm damage in non-flat forested terrain is challenging due to the complexity of airflow. There is a significant knowledge gap regarding the correlation between storm damage and severe airflow, which is essential for developing effective mitigation measures. Accurate assessment of potentially destructive airflow characteristics in complex terrain requires high-resolution spatial information. The project "Assessment of the Near-Surface Wind Field and Wind-Induced Tree Response in Complex Forested Terrain with Air Pressure Measurements (WiCoTrAir)" aims to address these challenges by improving the understanding of local airflow characteristics and wind-induced tree response in complex terrain. It proposes using air pressure fluctuations on the forest floor as a proxy for above-canopy wind speed and direction, facilitating simpler, area-wide, and more cost-effective wind measurements without extensive infrastructure. The project is based on five hypotheses: 1. Air pressure fluctuations on the forest floor can approximate above-canopy wind speed and direction in complex terrain. 2. Air pressure fluctuations can be statistically related to wind speed and direction fields over a large area. 3. These statistical relationships can generalize small-scale airflow patterns over forested terrain. 4. Validated airflow model outputs can serve as predictors for air pressure fluctuation models. 5. Air pressure fluctuations can approximate effective wind loading on trees in complex terrain. The project has two objectives: 1. To understand the causes and dynamics of air pressure fluctuations on the forest floor in com-plex terrain, enhancing the generalization of statistical relationships between air pressure fluctuations and above-canopy wind conditions. 2. To establish air pressure fluctuations as a proxy for wind load approximations, enabling cost-effective and distributed wind impact assessments. Achieving these objectives will introduce a novel airflow measurement approach particularly suited for forests, improve the understanding of airflow patterns in complex terrain and wind-tree inter-actions, and help mitigate storm damage to forests. Better assessments and predictions of wind-induced tree responses in particularly exposed parts of the landscape will support forest management and conservation efforts, ultimately reducing economic and ecological losses from severe storms.
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