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Zeitliche Variabilität von internen Wellen und vertikaler Vermischung im Nordatlantik

Das Ziel dieses Projektes ist die Untersuchung der zeitlichen Variabilität in der Energie von internen Wellen und der Stärke von vertikaler Vermischung in Abhängigkeit des Nordatlantikstroms und dem damit verbundenen Wirbelfeld. Hierfür werden 5-6 Jahre von Strömungsmesserdaten und Temperatur/Leitfähigkeitsmessungen von drei Verankerungen entlang eines Schnittes westlich des Mittelatlantischen Rückens (MAR) sowie LADCP/CTD Daten von fünf Schifffahrten genutzt. Konkrete wissenschaftliche Ziele dabei sind:- Erstellung von Zeitserien der Energie in internen Wellen unter Benutzung der Verankerungszeitreihen von Strömung und Schichtung- Untersuchung der Zeitskalen auf denen Veränderungen in der Energie interner Wellen stattfinden. Mögliche Ursachen für Variabilität sind der Windeintrag, Position des Nordatlantikstroms und Wirbel- Identifizierung von Prozessen, welche die beobachteten internen Wellen generieren, wie z.B. Gezeiten, Stürme, Jahresgang, Wirbel, die Arme des Nordatlanikstroms (Verhältnis von lokalen zu großräumigen Erzeugungsmechanismen)- Bestimmung der Vermischungsraten (Temperaturinversionen, Thorpe Skalen, Feinstrukturparameterisierung) in Abhängigkeit der variablen Hintergrundbedingungen Hierfür werden zunächst Spektren potentieller und kinetischer Energy der internen Wellen auf ihre Abhängigkeit von veränderlichen Hintergrundbedingungen wie z.B. Wind, Gezeiten, Wirbel, Schichtung und Variabilität im Nordatlantikstrom sowieso des Einflusses der Topographie untersucht. Die instrumentelle Ausstattung der Verankerungen seit Sommer 2012 erlaubt zusätzlich die Approximation der internen Wellen durch vertikale Moden und damit verbunden die Berechnung von Energieflüssen, welche wichtige Informationen über die Menge und die Variabilität in der Energie, die in internen Wellen im Nordatlantik transportiert wird, liefern. Außerdem geben diese so gewonnenen Energieflüsse in Kombination mit der Berechnung von Ausbreitungspfaden von internen Wellen, welche am mittelatlantischen Rücken erzeugt wurden, Aufschluss über die relative Bedeutung der Topographie des MAR für die Erzeugung von internen Wellen. Beginnend vom Sommer 2015 werden die Analysen erweitert, indem Temperatur- und Druckdaten mit hoher Tiefenauflösung für die Berechnung von Thorpe Skalen und Dissipationsraten und deren zeitlichen Variabilität genutzt werden. Weitere Informationen über die zeitliche und räumliche Variabilität der Vermischungsraten im Nordatlantik werden durch die Analyse von Diffusionsraten, die anhand von LADCP/CTD Daten und einer Feinstrukturparameterisierung berechnet werden, erlangt. Dies liefert weitere Aufschlüsse über die dominanten Prozesse in der Erzeugung von internen Wellen und vertikaler Vermischung im Nordatlantik, sowie deren zeitlicher und räumlicher Variabilität.

Gemeinschaftsökologie und Koexistenz der Flussfische Sulawesis

Flussfischgemeinschaften entstehen unter den hoch dynamischen, heterogenen Lebensbedingungen natürlicher Wasserläufe. Die Artenzusammensetzung und -vielfalt solcher Gemeinschaften variiert typischerweise auf verschiedenen Skalen, entlang Höhengradienten oder zwischen Mikrohabitaten, und wird überdies durch die geographische Geschichte des Lebensraumes beeinflusst. Die Community-Assembly Theorie bietet integrative Ansätze zur Erklärung grundlegender Prozesse, die zur Koexistenz von Arten führen; der derzeitige Wissensstand über die-Mechanismen, die der Koexistenz von Arten in komplexen tropischen Fischfaunen zugrunde liegen, ist allerdings sehr lückenhaft. Die Flussfischfauna der indonesischen Insel Sulawesi ist ein sehr geeignetes Modell, um aktuelle Hypothesen zur Koexistenz in solchen Artengemeinschaften zu untersuchen. Die Geschichte der Fauna Sulawesis ist durch die räumliche Isolation von benachbarten Faunen geprägt, und die Topographie der Insel weist zahlreiche kleinere Flusssysteme mit artenreichen Flussfischgemeinschaften auf. Diese umfassen sowohl obligate Süßwasserfische, als auch Arten mit marinen Stadien, bis hin zu Arten, die zwischen Süßwasser und Meer wandern. Aktuelle Fortschritte in der Paläo-Geographie der Insel deuten an, dass Sulawesi aus alten Paläo-Inseln und jüngeren Expansionsgebieten besteht. Das hier beantragte Projekt nutzt die vorhandenen natürlichen Replikate der küstennahen Flussfischgemeinschaften auf den vormals getrennten Inselteilen. Übergeordnetes Ziel ist es, zentrale Prozesse zu verstehen, die der Koexistenz in komplexen Flussfischgemeinschaften zugrunde liegen. Zwei zentrale Hypothesen sollen dazu beitragen, diese Prozesse zu analysieren: (i) Die Entwicklung von Flussfischgemeinschaften wird maßgeblich durch Umweltfilter und räumliche Isolation geprägt; (ii) Funktionelle Eigenschaften ermöglichen die lokale Koexistenz von Arten, und variieren entlang von Umweltgradienten. Um diese Hypothesen zu testen, werden Fische und Daten zu deren Habitatnutzung an einer Gesamtzahl von 63 Flussstrecken gesammelt. Die Beprobung wird dabei signifikante Höhengradienten und eine Vielzahl von Habitaten auf den größten Paläo-Inseln, sowie den daran anschließenden Expansionsbereichen abdecken. Die Habitatnutzung wird dabei durch Punkt-Abundanz-Befischung quantifiziert, ergänzt durch komplementäre Untersuchungen der funktionellen Eigenschaften, der trophischen Nischen, sowie der phylogenetischen Diversität. Zusammengenommen werden die so erhobenen Daten detaillierte Rückschlüsse auf die entscheidenden Prozesse erlauben, die komplexe Fischgemeinschaften formen, am Beispiel einer größeren tropischen Insel.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1294: Bereich Infrastruktur - Atmospheric and Earth system research with the 'High Altitude and Long Range Research Aircraft' (HALO), Entwicklungen zur physikalischen und chemischen Charakterisierung eisnukleierender Aerosolpartikel mit HALO: Hochvolumenstrom-Sammler, automatisiertes 'Freezing Array' und analytische Methoden

Das hier vorgeschlagene Projekt basiert auf und ergänzt Untersuchungen die im Rahmen des DFG-Transregios 172 'Arktische Klimaveränderungen', und hier speziell dem Projekt B04 'Ship-based physical and chemical characteristics and sources of Arctic ice nucleating particles and cloud condensation nuclei', durchgeführt werden. Im Rahmen von TR 172, B04, ist es u.a. das Ziel, über schiffbasierte Messungen detaillierte Informationen hinsichtlich arktischer eisnukleierender Partikel (Anzahlkonzentration; chemische Natur, mineralisch und/oder organisch; Herkunft, lokal oder Ferntransport) zu erlangen. Diese schiffsbasierten Messungen können allerdings nur ein erster Schritt auf dem Weg zu einem besseren Verständnis von Aerosol-Wolken-Wechselwirkungen in der Arktis im allgemeinen, und der Vereisung Arktischer Wolken im Besonderen, sein. Hierzu sind u.a. Informationen aus unterschiedlichen Höhen (innerhalb der planetaren Grenzschicht und in der freien Troposphäre) erforderlich. Daher sollen die in TR 172, B04, geplanten Aktivitäten u.a. durch INP-bezogene Messungen an Bord des Forschungsflugzeuges HALO ergänzt werden. Spezifisch zielen wir auf die Bestimmung von INP-Anzahlkonzentrationen, und über Analyse der chemischen Partikelzusammensetzung auf Hinweise bzgl. der INP Herkunft / Quellen. Im Rahmen des vorliegenden Antrages werden wir uns daher auf die Entwicklung, den Test und die Zulassung eines Hochvolumenstrom-Aerosolpartikelsammlers für sub- und supermikrone Aerosolpartikel für das Forschungsflugzeug HALO konzentrieren. Das Sammlersystem wird im Wesentlichen aus einer adaptierten Version des schon existierenden (aber noch zuzulassenden) 'Micrometre Aerosol Inlet' (MAI) und einem noch zu entwickelnden Hochvolumenstrom-Filtersammler, bestehen. Die Berücksichtigung hoher Volumenströmen (Größenordnung 100 l/min) ist aufgrund der zu erwartenden niedrigen Aerosolpartikel- und INP-Konzentrationen, und dem daraus resultierenden Bedarf nach der Sammlung großer Luftvolumina erforderlich. Der erste wissenschaftliche Einsatz des entwickelten Systems soll im Rahmen der ARCTIC-HALO-Kampagne erfolgen, welche für die zweite Phase des TR 172 (2020-2023) geplant ist. Nach seiner Entwicklung, steht das Sammlersystem (Einlass und/oder Filtersammler) für sub- und supermikrone Aerosolpartikel für weitere HALO-Missionen zur Verfügung. Zur Durchführung der notwendigen Arbeiten beantragen wir Mittel für eine 75 % und eine 50% PostDoc-Stelle für jeweils 3 Jahre. Ferner beantragen wir Mittel für die Adaptierung und die Zulassung des Hochvolumenstrom-Aerosolpartikelsammlers. Alle anderen direkten Kosten werden aus dem Haushalt des TROPOS übernommen.

MRH Erreichbarkeitsanalysen zu Freizeit

Die Karten zeigen jeweils die Menge erreichbarer Freizeiteinrichtungen oder Einwohner mit unterschiedlichen Verkehrsmitteln und in unterschiedlichen Zeitintervallen. Die Erreichbarkeiten werden auf einem bewohnten 100-Meter-Raster und einem flächendeckenden 500-Meter-Raster abgebildet. Die 21.048 Freizeitgelegenheiten stammen aus OpenStreetMap. Zu ihnen gehören unter anderem Kinos, Schwimmhallen, Spielplätze und Restaurants. Die Einwohner entstammen dem bewohnten 100-Meter-Raster. Insgesamt umfasst dieses Raster inklusive eines Puffers von 20 Kilometern 425.359 Rasterzellen. Die Gelegenheiten werden zur Vermeidung von Kanteneffekten auch innerhalb eines Puffers von 20 Kilometern um die MRH bereitgestellt. Angaben zu den Reisezeiten: Die Reisezeiten und Entfernungen im Pkw-, Fuß- und Radverkehr basieren auf einem detaillierten Streckennetz auf Basis von OpenStreetMap (OSM). Den Reisezeiten im Pkw-Verkehrs liegt eine im Berufsverkehr typische Straßenbelastungen zugrunde. Im Pkw-Verkehr werden außerdem vom Gebietstyp abhängige Aufschläge für Parksuchverkehre, Zu- und Abrüstzeiten sowie Anbindungen berechnet. Diese richten sich nach den Richtlinien für integrierte Netzgestaltung RIN R1 (FGSV 2010, S. 47) und liegen zwischen zwei und neun Minuten. Die Angaben im ÖPNV basieren auf den realen Fahrplandaten an einem normalen Dienstag der Fahrplanperiode 18/19. Es werden nur die Fahrplanfahrten und zwischen 9 Uhr und 12 Uhr berücksichtigt. Die Reisezeit enthält außerdem die Gehzeiten von und zur Haltestelle sowie eine Wartezeit an der Starthaltestelle. Die Umsteigehäufigkeit entspricht den nötigen Umstiegen auf der schnellsten Verbindung. Die Anzahl an Verbindungen gibt die Fahrthäufigkeit im Zeitraum zwischen 9 Uhr und 12 Uhr an. Im Fernverkehr werden lediglich die Fahrten auf den Bahnstrecken von Hamburg nach Berlin und nach Rostock berücksichtigt, um der hohen Bedeutung der Halte in Schwerin und Ludwigslust gerecht zu werden. Flexible Angebote (AST, Rufbusse etc.) werden nur berücksichtigt, wenn diese in der elektronischen Fahrplanauskunft enthalten sind. Im Individualverkehr mit dem Pkw, dem Rad oder zu Fuß wird eine maximale Reisezeit von 60 Minuten unterstellt. Diese Reisezeit im ÖPNV beträgt maximal 120 Minuten. In diesen zwei Stunden sind die Gehzeiten zu Haltestellen sowie sämtliche Wartezeiten bereits enthalten. Quellen: Fahrplandaten: (Jahresfahrplan 2019): Aufbereitet durch TUHH; Deutsche Bahn AG, Verkehrsgesellschaft Ludwigslust-Parchim mbH, Nahbus GmbH (Nordwestmecklenburg), Nahverkehr Schwerin GmbH Fuß- und Radwegenetz: Durch TUHH aufbereitet (Steigungen, Geschwindigkeiten); auf Basis von OpenStreetMap (OSM 2019) und SRTM-Höhendaten (SRTM 2000) Straßennetz: Durch TUHH aufbereitet; auf Basis von Openstreetmap (OSM 2019) Freizeitgelegenheiten: OSM (2019); Umfangreiche Auf- und Nachbereitung durch die TUHH

Klimadaten Windpfeile 100m Kleve

In diesem Layer werden die Windrichtungen in einer Höhe von 100m dargestellt.

Klimadaten Bewertung Verkehrsraum Tag Kleve

Für die Ergebnisse wurde die Tagsituation zusammengefasst, um sie in den Bewertungskarten darzustellen. Die Bewertung der Verkehrsfläche bei Tag im IST-Zustand unterscheidet in (1 = sehr günstig bis 5 = sehr ungünstig, 0 = kein Wirkraum). Dabei wurden die Straßen- und Plätze berücksichtigt.

Klimadaten Schutzbedarf Kleve

Der Layer Schutzbedarf zeigt den Stadtklimatischen Schutzbedarf im Ausgleichsraum der Grün/Freiflächen, Landwirtschaftliche Flächen und im Wald. In die Bewertung fließen sowohl die Kaltluftentstehung und Kaltluftströmung auf den Flächen, als deren Funktion als Rückzugsort an heißen Tagen mit ein. Es wird unterschieden zwischen: sehr hoher Schutzbedarf --> Bei Eingriffen wird empfohlen, die Erhaltung der stadtklimat. Funktion nachzuweisen. Bei baulichen Veränderungen ist eine Stellungnahme sinnvoll. Wohingegen bei größeren Vorhaben eine modellhafte Untersuchung erforderlich sein kann. Hoher Schutzbedarf --> Bei Eingriffen ist auf die Erhaltung der stadtklimat. Funktion zu achten. Bei baulichen Veränderungen ist eine Stellungnahme sinnvoll. Wohingegen bei größeren Vorhaben eine modellhafte Untersuchung erforderlich sein kann. Mittlerer Schutzbedarf --> Bei Eingriffen ist auf die Erhaltung der stadtklimat. Funktion zu achten. Bei größeren Vorhaben ist eine Stellungsnahme sinnvoll. kein besonderer Schutzbedarf--> Es gibt keine stadtklimatischen Funktionen für den derzeitigen Siedlungsraum.

Klimadaten Kaltlufteinwirkbereich Kleve

In diesem Layer wird die Reichweite der Kaltluftströmung innerhalb der Bebauung dargestellt.

Klimadaten Bewertung Wirkraum Nacht Kleve

Für die Ergebnisse wurde die Nachtsituation zusammengefasst, um sie in den Bewertungskarten darzustellen. Die Bewertung des Wirkraums bei Nacht im IST-Zustand unterscheidet in (1 = sehr geringe Aufenthaltsqualität bis 5 = sehr hohe Aufenthaltsqualität, 0 = kein Ausgleichsraum). Dabei wurden Wohn- und Gewerbeflächen berücksichtigt.

Klimadaten Handlungspriorität Kleve

Der Layer Handlungspriorität zeigt die stadtklimatische Handlungspriorität im Wirkraum des Bereich der Siedlungsfläche und dem öffentlicher Raum. Die Bewertung beruht in bewohnten Gebieten hauptsächlich auf das Ausmaß der nächtlichen Überwärmung, in unbewohnten Gebieten vorrangig auf die Aufenthaltsqualität im Außenraum. Es wird unterschieden zwischen: Hoher Handlungspriorität --> Maßnahmen zur Verbesserung der klimat. Situation, diese sind möglichst, bei allen baulichen Entwicklungen und Sanierungen umzusetzen. Mittlere Handlungspriorität --> Bei allen baulichen Entwicklungen und Sanierungen, im Zuge von Nachverdichtungen und Straßensanierungen sind Maßnahmen welche über den klimaökologischen Standard hinausgehen, möglichst zu prüfen. Niedrige Handlungspriorität --> Klimaökologische Standards zur baulichen Entwicklung, sind bei allen Vorhaben zu prüfen. Keine vorrangige Handlungspriorität --> Klimaökologische Standards zur baulichen Entwicklung sind im Sinne der Klimaanpassung bei größeren Vorhaben zu prüfen.

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