Das Projekt "Meteorological Observation and Assimilation of the Atmosphere on Long term (Dead Sea, Israel)" wird/wurde ausgeführt durch: Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Meteorologie und Klimaforschung, Department Troposphärenforschung.Since 2006, the Institute for Meteorology and Climate Research (IMK-TRO) is involved in intensive field measurements at the Dead Sea. Long term measurements of meteorological parameters, particle concentrations and ozone mixing ratios were initiated - accompanied by short term activities like vertical profiling and determination of radiation and the surface energy balance. Objective and Results: The objective is to study the mesoscale wind systems and their role in the distribution of pollutants near the Dead Sea. Preliminary data evaluation shows that a complexe superposition of various wind systems is abundant. The existence of the widespread lake plays a mayor role in the development of atmospheric layering during the course of the day. However, synoptic influence can disturb the regional system. Since September 2006 an permanent meteorological station is working at Massada National Monument approx. at elevation sea level. Measurements of the actual week are shown here . The whole data set is available on request.
Das Projekt "Can the resistance and resilience of trees to drought be increased through thinning to adapt forests to climate change?" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Freiburg, Waldbau-Institut.Recent and predicted increases in extremely dry and hot summers emphasise the need for silvicultural approaches to increase the drought tolerance of existing forests in the short-term, before adaptation through species changes may be possible. We aim to investigate whether resistance during droughts, as well as the recovery following drought events (resilience), can be increased by allocating more growing space to individual trees through thinning. Thinning increases access of promoted trees to soil stored water, as long as this is available. However, these trees may also be disadvantaged through a higher transpirational surface, or the increased neighbourhood competition by ground vegetation. To assess whether trees with different growing space differ in drought tolerance, tree discs and cores from thinning experiments of Pinus sylvestris and Pseudotsuga menziesii stands will be used to examine transpirational stress and growth reduction during previous droughts as well as their subsequent recovery. Dendroecology and stable isotopes of carbon and oxygen in tree-rings will be used to quantify how assimilation rate and stomatal conductance were altered through thinning. The results will provide crucial information for the development of short-term silvicultural adaptation strategies to adapt forest ecosystems to climate change. In addition, this study will improve our understanding of the relationship between resistance and resilience of trees in relation to extreme stress events.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1488: Planetary Magnetism (PlanetMag), Co-estimation of the Earth main magnetic field and the ionospheric variation field" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Potsdam, Institut für Mathematik.The aim of this project is to co-estimate models of the core and ionosphere magnetic fields, with the longer-term view of building a 'comprehensive' model of the Earths magnetic field. In this first step we would like to take advantage of the progresses made in the understanding of the ionosphere by global M-I-T modelling to better separate the core and ionospheric signals in satellite data. The magnetic signal generated in the ionosphere is particularly difficult to handle because satellite data provide only information on a very narrow local time window at a time. To get around this difficulty, we would like to apply a technique derived from assimilation methods and that has been already successfully applied in outer-core flow studies. The technique relies on a theoretical model of the ionosphere such as the Upper Atmosphere Model (UAM), where statistics on the deviations from a simple background model are estimated. The derived statistics provided in a covariance matrix format can then be use directly in the magnetic data inversion process to obtain the expected core and ionospheric models. We plan to apply the technique on the German CHAMP satellite data selected for magnetically quiet times. As an output we should obtain a model of the ionospheric magnetic variation field tailored for the selected data and a core-lithosphere field model where possible leakage from ionospheric signals are avoided or at least reduced. The technique can in theory be easily extended to handle the large-scale field generated in the magnetosphere.
Das Projekt "Modellierung der Interaktion von Hitze- und Trockenstress auf die Ertragsbildung von Weizen unter Berücksichtigung von (CO2)-Effekten auf Bestandesebene" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Christian-Albrechts-Universität Kiel, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung.Durch steigende Sommertemperaturen in Kombination mit Trockenstress und dem mittelfristigen Anstieg der CO2-Konzentration in der Atmosphäre steigt die Wahrscheinlichkeit von Hitzestress während der Kornanlage und Kornfüllungsphase von Winterweizen in Mitteleuropa deutlich an. Es existieren bisher nur wenige experimentelle Datensätze zur Quantifizierung von Hitzestress auf die Ertragsbildungsprozesse von Winterweizen, entsprechend fehlen genügend validierte Modelle zur Prognose dieser Effekte. Das beantragte Vorhaben hat zum Ziel, die Wirkung von Hitzestress auf die Ertragsbildung von Winterweizen auf Bestandesebene experimentell zu untersuchen und existierende Modelle zur Ertragsbildung von Winterweizen im Hinblick auf deren Prognose der Ertragseffekte von Hitzestress zu verbessern. Im Fokus der Untersuchungen stehen hierbei die Effekte von Hitzestress auf die Kornanlage sowie die Seneszenz der assimilatorisch aktiven Organe während der Abreifephase. Hitzestress soll im Feldversuch direkt durch Einsatz eines FATE-Systems (Free Air Temperature Enrichment) sowie durch Trockenstress und in Kombination beider Faktoren induziert werden. Aus den eigenen sowie weiteren, im Projektverbund erhobenen experimentellen Daten sollen geeignete Modifikationen bzw. Neuformulierungen relevanter Prozessbeschreibungen in Ertragsbildungsmodellen für Winterweizen entwickelt werden. Hierbei wird im Rahmen des Verbundprojektes ein skalenübergreifender Ansatz (Organ/Bestand/Region) verfolgt. Grundlage hierfür ist ein modular konzipierter Modellverbund.
Das Projekt "Reaktion des Photosyntheseapparats in tropischen Pflanzen auf starkes sichtbares und ultraviolettes Licht" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Düsseldorf, Institut für Biochemische Pflanzenphysiologie.Das Vorhaben umfasst Untersuchungen der inhibierenden Wirkung von Sonnenstrahlung auf die Photosynthese in tropischen Pflanzen und deren Akklimatisation an ambiente Lichtbedingungen. Die Reaktion des Photosyntheseapparats auf natürlichen 'Lichtstress' in Schatten- und Sonnenblättern wird mittels verschiedener Messparameter analysiert. Insbesondere werden spezifische Filter für ultraviolettes Licht (UV-B und UV-A) angewandt, um die Reaktion der Blätter auf die solare UV-Strahlung zu untersuchen. Im Vordergrund der Messungen steht der CO2-Gaswechsel, da Studien mit artifizellem UV-Licht eine bevorzugte Inhibition der CO2-Assimilation durch UV-B gezeigt haben. Daneben werden Änderungen der Aktivitäten der Photosysteme II und I durch Chlorophyllfluoreszenz- bzw. Absorptionsmessungen erfasst. Die Akklimatisation von Schattenblättern an tägliche Sonnenexposition wird mehrere Wochen lang anhand der Zusammensetzung der Photosynthesepigmente und Anreicherung von UV-absorbierenden Substanzen verfolgt. Modellversuche mit Mutanten von Arabidopsis thaliana sollen klären, ob das im Xanthophyllzyklus gebildete Zeaxanthin und die assoziierte thermische Dissipation von Anregungsenergie zum Schutz des Photosystems I beiträgt. Die Sonnenexpositions-Experimente und physikalischen Messungen werden weitgehend am Smithsonian Tropical Research Institute in Panama in Kooperation mit Dr. K. Winter durchgeführt. Pigmentanalysen und Datenverarbeitung sowie die Untersuchung einer C4-Pflanzenart und der Arabidopsis-Mutanten erfolgen am Institut für Biochemie der Pflanzen in Düsseldorf.
Das Projekt "Forschergruppe (FOR) 2630: Understanding the global freshwater system by combining geodetic and remote sensing information with modelling using a calibration/data assimilation approach (GlobalCDA), Fehlerquantifizierung und Entwicklung von Qualitätslayern für globale, tägliche Fernerkundungsdatenprodukte zur Ausdehnung und Dynamik von Oberflächenwasser und Schnee" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. - Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum.Eine wichtige Voraussetzung zur Erreichung des Gesamtzieles dieses RU sind hoch qualitative Beobachtungsdaten zu Wasser- und Schneebedeckung, sowie entsprechende Ungenauigkeitsinformationen, welche für eine Integration mittels des C/DA-Ansatz geeignet sind. In diesem Projekt werden derartige Daten - basierend auf zwei bestehenden Produkten, des DLR (Global WaterPack und Global SnowPack) - entwickelt und bereitgestellt. Durch die Weiterentwicklung des Global WaterPack-Algorithmus wird Qualität dieses Produktes weiter verbessert. Anschließend ermöglicht die Entwicklung von zuverlässigen Unsicherheitsinformationen für die Wasser- und Schneezeitreihen eine Integration dieser Produkte via C/DA in das hydrologische Modell WaterGAP. Auf diese Weise verbessern die Forschungsaktivitäten dieses Projektes sowohl die fernerkundungsbasierten Datensätze als auch die Modellergebnisse und tragen somit zu einem besseren Verständnis des globalen Süßwassersystems bei.
Das Projekt "Forschungsgruppe (FOR) 2589: Zeitnahe Niederschlagsschätzung und -vorhersage; Near-Realtime Quantitative Precipitation Estimation and Prediction (RealPEP), Evaluierung von Verbesserungen in QPE und QPN in einem Echtzeit-vorhersagesystem für Abfluss und Überflutungen mit Datenassimilatio" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Bio-und Geowissenschaften (IBG), IBG-3 Agrosphäre.Echtzeitvorhersagen von Abfluss und Überflutungen stellen eine große Herausforderung dar, auch weil Wettervorhersagen konvektive Starkregenereignisse auf der stündlichen Sub-Kilometerskala noch nicht mit ausreichender Qualität vorhersagen können. Das führt zu unvorhergesehenen Überflutungen und großen Schäden öffentlichen Eigentums und Infrastruktur und potentiell zu Todesopfern. Bekannte Beispiele in der Region des Geoverbundes ABC/J sind die Sturzfluten in Wachtberg am 3. Juli 2010 und am 6. Juni 2016. Das Projekt wird ein neuartiges, probabilistisches Echtzeitvorhersagesystem für Abfluss und Überflutungen in kleinen Einzugsgebieten (kleiner als 500 km2) entwickeln. Das Projekt konzentriert sich auf die Einzugsgebiete Wachtberg, Ammer und Bode. Wir werden QPE, QPN und QPF (quantitative Niederschlagsschätzung, Nowcasting und numerische Vorhersage), die Produkte von P1, P2 und P3 in dem Vorhersagesystem verwenden, um die erreichten Verbesserungen in RealPEP zu bewerten. Ein wichtiger Aspekt des Projektes ist die Verwendung verschiedener hydrologischer Modelle (konzeptionell und physikbasiert) für die Flutvorhersage. Wir werden den Mehrwert und die Limitierungen der verschiedenen Modelle (und Datenassimilierungsverfahren) identifizieren. Konzeptionelle Modelle profitieren hauptsächlich von der Optimierung/Kalibrierung des Abflusses und der Möglichkeit schnell, große Ensemble berechnen zu können; physikbasierte Modelle dagegen haben den Vorteil verschiedenartige Beobachtungsdaten verarbeiten zu können und Prozesse besser abzubilden, wodurch eine einfachere Übertragbarkeit auf andere Einzugsgebiete ohne Kalibration möglich ist. Schlussendlich werden wir untersuchen ob die verschiedenen Ansätze sich ergänzende Information zu Echtzeitvorhersage von Überflutungen liefern können.
Das Projekt "Forschergruppe (FOR) 2630: Understanding the global freshwater system by combining geodetic and remote sensing information with modelling using a calibration/data assimilation approach (GlobalCDA), Pareto-optimale Kalibrierung für hydrologische Signaturen und raum-zeitliche Muster" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum.Das Ziel des Projektes P3 in GlobalCDA ist die verbesserte Simulation von Dynamiken im kontinentalen Wasserkreislauf durch die Weiterentwicklung und Anwendung eines multikriteriellen Kalibrierungsansatzes auf dem Prinzip der Pareto-Optimalität (POC). Der Schwerpunkt liegt darauf, POC für mehr als zwei Gütemaße aufzusetzen um somit die verschiedenen in dieser RU entwickelten Beobachtungsdatensätze als Randbedingungen für das Modell einbinden zu können. Das Ziel ist dabei eine robustere Parameterschätzung und eine verbesserte physikalische Realitätsnähe des Modells. Gütemaße werden auf der Basis hydrologischer Signaturen entwickelt, die die Funktionsweise und die Dynamiken von Einzugsgebieten beschreiben, wie zum Beispiel die Speicher-Abfluss-Beziehung. In dieser Hinsicht wird auch erstmals ein Kalibrieransatz auf der Basis der dominanten raum-zeitlichen Muster der Wasserspeicherung aus Empirical Orthogonal Function (EOF) Analysen entwickelt. Unsicherheiten der Simulationsergebnisse sowie defizitäre Modellstrukturen werden über die Streuung und die Tradeoffs der Pareto Lösungen ermittelt.
Das Projekt "Der Einfluss von Schwermetallkontaminationen auf die Dekomposition im Waldboden" wird/wurde gefördert durch: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH Technik und Umwelt, Projekt Wasser - Abfall - Boden. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Heidelberg, Zoologisches Institut I.Faunistische Untersuchungen in zwei unterschiedlich belasteten Gebieten, Bestimmung von Individuendichte und Artenspektrum, quantitative Charakterisierung der Verteilung von Blei, Zink und Cadmium mittels AAS, Dokumentation der Dekomposition und Laboruntersuchungen zur Quantifizierung mikrobieller Aktivitaet und deren Beeinflussung durch Schwermetalle mittels Mikrokalorimetrie und Sapromatmessungen. Ultrastrukturelle Untersuchungen von Zielzellen in Bodentieren, Lokalisation und Quantifizierung der Schwermetalle im Tierkoerper, Untersuchungen zu Nahrungswahl, Konsumption, Assimilation und energetischer Nahrungsverwertung, Kultur von Biotopausschnitten und Erfassung der Dekomposition im Labor, mathematische Simulation des Einflusses von Einzelparametern.
Das Projekt "Stoffproduktion und Wasseerhaushalt von Waldbaeumen" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bayreuth, Bayreuther Institut für Terrestrische Ökosystemforschung, Lehrstuhl für Pflanzenökologie.CO2-Assimilation, Transpitation und Biomasseproduktion von Larix decidua, Larix leptolepis und Picea abies werden unter natuerlichen Standortbedingungen gemessen. Die Abhaengigkeit des Gasaustausches von Licht, Temperatur, Luftfeuchte und Wasserzustand wird untersucht.
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| Bund | 206 |
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