Klimaveränderungen in Ballungsgebieten Das Klima städtischer Ballungsgebiete ist gegenüber dem Umland durch tiefgreifende Veränderungen im örtlichen Wärmehaushalt gekennzeichnet. Ursachen hierfür sind: Veränderungen der Wärmekapazität und Wärmeleitung sowie der Wind- und Austauschverhältnisse aufgrund der Massierung von Baumassen die Verminderung verdunstender Oberflächen durch den hohen Versiegelungsgrad und den Mangel an vegetationsbedeckten Flächen die Erwärmung der Atmosphäre durch den sogenannten Glashauseffekt (vor allem infolge der Anreicherung mit CO 2 ) die Zuführung von Energie und Wasserdampf anthropogenen Ursprungs. Als besonders problematische Aspekte des sich hierdurch entwickelnden Stadtklimas gelten die Erhöhung der Lufttemperatur bzw. der Schwülegefährdung in den Sommermonaten und die Verschlechterung des Luftaustausches mit den höheren Atmosphärenschichten und der Umgebung während des ganzen Jahres. Die Erhöhung der Lufttemperatur gegenüber dem klimatisch unbeeinflussten Umland hängt im wesentlichen von der Bebauungsdichte und der jeweiligen Vegetationsstruktur ab. Ein Vergleich von sommerlichen Temperaturwerten in Berlin zwischen verschiedenen, aber typischen Wohnstandorten und bewaldeten (Grunewald) oder offenen Randbereichen (Dahlemer Feld) bestätigt diesen stadtklimatischen Einfluss (s. Abb.1). Die Unterschiede im Temperaturmittel beruhen weniger auf dem mittleren Maximum als vielmehr auf dem mittleren Minimum. Die mangelnde Abkühlung während der sommerlichen Abend- und Nachtstunden kann zu Beeinträchtigungen des Wohlbefindens bis hin zu Hitzestress, Kreislauf- und Schlafbeschwerden führen. Die innerstädtischen Wohngebiete in Kreuzberg und am Alexanderplatz weisen die höchsten Temperaturen auf, während in der Großsiedlung Hellersdorf aufgrund der Randlage, aber auch der offenen Baustrukturen in den Nachtstunden tiefere Temperaturen vorhanden sind. Zehlendorf profitiert von seinem hohen Vegetationsanteil. Die Temperaturen über dem Dahlemer Feld bestätigen die hohen nächtlichen Abkühlungsraten der offenen Feldfluren im Randbereich von Berlin. Im Rahmen der Klimakartierungen wurden auch die außerhalb der Stadtgrenze liegenden Räume einbezogen (vgl. Darstellung der Messrouten in Karte 04.04.4, SenStadtUm, 2001a). Abbildung 2 zeigt den Temperaturverlauf einer Messtrasse, die von Berlin-Mitte über Spandau nach Falkensee, von dort nach Süden bis in das Stadtgebiet von Potsdam und anschließend über Zehlendorf zurück in das Zentrum von Berlin führt. Die Messungen wurden in einer austauscharmen Strahlungsnacht vorgenommen, in der die Temperaturunterschiede zwischen dem Umland und dem städtischen Gebiet besonders deutlich hervortreten. Anwendungsbereiche Mit der Darstellung des langjährigen Temperaturmittels im internationalen Referenzzeitraum 1961 – 1990 wird einerseits eine gute Vergleichsgrundlage zu anderen Räumen hergestellt, da dieser Klimaparameter eine in der Regel vorliegende Größe darstellt, andererseits ist hiermit eine geeignete Grundlage für die Einschätzung aktueller Messungen gegeben. Die in der Karte dargestellten Temperaturen des langjährigen Mittels sind eine auf die heutige Nutzungsverteilung berechnete Größe. Das langjährige Temperaturmittel ist weiterhin von grundlegender ökologischer Bedeutung. So kann die Einwanderung wärmeliebender Pflanzen- und Tierarten durch die mäßige bis hohe Zunahme des langjährigen Temperaturmittels und der damit zusammenhängenden Abnahme der Anzahl der Frosttage gegenüber dem unbebauten Umland begünstigt werden: Bei einem Anstieg der Mitteltemperatur von 7 °C auf 10 °C halbiert sich die Anzahl der Frosttage (von Stülpnagel 1987).
Klimaveränderungen in Ballungsgebieten Das Klima städtischer Ballungsgebiete ist gegenüber dem Umland durch tiefgreifende Veränderungen im örtlichen Wärmehaushalt gekennzeichnet. Ursachen hierfür sind: Veränderungen der Wärmekapazität und Wärmeleitung sowie der Wind- und Austauschverhältnisse durch Flächeninanspruchnahmen, etwa infolge von Infrastrukturmaßnahmen und Bebauungen, die Verminderung verdunstender Oberflächen durch den weiterhin zunehmenden Versiegelungsgrad und damit einhergehend den Verlust an vegetationsbedeckten Flächen, der Klimawandel infolge der weltweiten Erwärmung der Atmosphäre durch Treibhausgas-Emissionen die Zuführung von Energie und Wasserdampf anthropogenen Ursprungs. Als besonders problematische Aspekte des sich hierdurch entwickelnden Stadtklimas gelten die Erhöhung der Lufttemperatur bzw. der bioklimatischen Belastung in den Sommermonaten und die Verschlechterung des Luftaustausches mit den höheren Atmosphärenschichten und der Umgebung während des gesamten Jahres. Die Erhöhung der Lufttemperatur gegenüber dem klimatisch unbeeinflussten Umland hängt im Wesentlichen von der Bebauungsdichte, der jeweiligen Vegetationsstruktur und der Topografie ab. Das langjährige Temperaturmittel ist dabei von grundlegender ökologischer Bedeutung. So kann die Einwanderung wärmeliebender Pflanzen- und Tierarten durch die mäßige bis hohe Zunahme des langjährigen Temperaturmittels und der damit zusammenhängenden Abnahme der Anzahl der Frosttage gegenüber dem unbebauten Umland begünstigt werden: Bei einem Anstieg der Mitteltemperatur von 7 °C auf 10 °C halbiert sich die Anzahl der Frosttage (vgl. Stülpnagel 1987). Neben die Ballungsräumen eigenen Bedingungen verdichteter Siedlungsstrukturen treten nunmehr auch in Berlin spürbar die Effekte des Klimawandels auf, durch den ein weiterer Impuls zum Anstieg der mittleren Temperaturen vorhanden ist. Prognosen über mögliche Entwicklungen hängen in großem Maße von den zukünftigen Treibhaugasemissionen ab und werden u.a. vom Deutschen Wetterdienst untersucht (vgl. DWD 2020). Bis zum Ende des Jahrhunderts wird hiernach in Deutschland ein Anstieg der mittleren Temperaturen von 1,1 bis 3,8 °C gegenüber dem Referenzzeitraum 1971-2000 projiziert. Die Erwärmung in den südlichen Regionen Deutschlands ist etwas stärker ausgeprägt, in den nördlichen Regionen etwas niedriger. Für Berlin liegen verschiedene Szenarienrechnungen zur möglichen Entwicklung der Temperaturen einschließlich der daraus folgenden Handlungserfordernisse vor. Aufgrund der sich kontinuierlich erweiternden Kenntnisse in der Klimamodellierung und der Anpassung an veränderte Rahmenbedingungen stellen die jeweiligen Projektergebnisse keinen dauerhaft gültigen Erkenntnisstand dar (den aktuellen Stand an Informationen finden Sie u.a. auf folgenden Webseiten: SenUMVK Klimaschutz , SenSBW Stadtentwicklungsplan Klima 2.0 und im Themenbereich Klima des Umweltatlas). Anders als beim vorherigen Aktualitätsstand 1961-1990 basieren die Auswertungen in der aktuellen Fortschreibung auf Rasterdatensätzen der standortbezogenen Messungen des Deutschen Wetterdienstes (DWD). Ergänzend zur langjährigen Temperaturverteilung im Jahresmittel können daher nun auch die Temperaturverteilungen in den Jahreszeiten Frühling, Sommer, Herbst und Winter kartographisch dargestellt werden. Aufgrund der unterschiedlichen Datenbasis beider Jahrgänge und der hieraus resultierenden unterschiedlichen methodischen Vorgehensweisen sind die Ergebnisse mit dem Bezugszeitraum 1961-1990 des Umweltatlas Berlin nur sehr eingeschränkt vergleichbar.
Was ist UV -Strahlung? Die ultraviolette ( UV -) Strahlung , die den Wellenlängenbereich von 100 Nanometer ( nm ) bis 400 nm umfasst, ist der energiereichste Teil der optischen Strahlung . Die UV - Strahlung ist für den Menschen nicht sichtbar und kann auch nicht mit anderen Sinnesorganen wahrgenommen werden. UV - Strahlung ist krebserregend und Ursache für sofortige und langfristige Wirkungen an Haut und Augen der Menschen und ein wichtiger Umweltparameter. Einteilung der UV-Strahlen nach Wellenlängenbereichen Die ultraviolette ( UV -) Strahlung , die den Wellenlängenbereich von 100 Nanometer ( nm ) bis 400 nm umfasst, ist der energiereichste Teil der optischen Strahlung . Die UV - Strahlung ist für den Menschen nicht sichtbar und kann auch nicht mit anderen Sinnesorganen wahrgenommen werden. Aufgrund ihrer physikalischen und biologischen Eigenschaften wird die UV - Strahlung nochmals unterteilt in UV -A- Strahlung ( Wellenlänge 400 - 315 nm ) UV -B- Strahlung ( Wellenlänge 315 - 280 nm ) und UV -C- Strahlung ( Wellenlänge 280 - 100 nm ). UV -A- Strahlung schließt sich direkt an das sichtbare Licht an. UV -C- Strahlung grenzt unmittelbar an den Bereich der ionisierenden Strahlung an. Je kürzer die Wellenlänge , desto energiereicher ist die Strahlung , und umso schädigender wirkt sie. Video: UV-Strahlung UV - Strahlung der Sonne Die UV - Strahlung der Sonne ist die so genannte "natürliche" oder "solare" UV - Strahlung . UV - Strahlung dringt wellenlängenabhängig unterschiedlich weit bis zur Erdoberfläche vor. UV -C: Die besonders energiereiche UV -C- Strahlung wird von der Erdatmosphäre in den oberen Atmosphärenschichten vollständig ausgefiltert, so dass natürliche UV -C- Strahlung die Erdoberfläche nicht mehr erreicht. UV -B: Die energiereiche UV -B- Strahlung wird abhängig vom Zustand der Ozonschicht ebenfalls durch die Atmosphäre ausgefiltert. Aber nicht vollständig: Etwa bis zu zehn Prozent der UV -B- Strahlung erreichen noch die Erdoberfläche. Bei Störungen der Ozonschicht vergrößert sich der auf die Erdoberfläche treffende UV -B-Anteil. UV -A: Die längerwellige UV -A- Strahlung erreicht im Gegensatz zu UV -B- und UV -C- Strahlung weitgehend ungehindert die Erde. Die Stärke der natürlichen UV-Strahlung auf der Erdoberfläche hängt von vielen Faktoren ab Die Stärke der UV - Strahlung auf der Erdoberfläche hängt vom Breitengrad, von der Jahreszeit und von der Tageszeit ab. Je näher man dem Äquator kommt, desto intensiver wird sie. Im Sommer ist die UV - Strahlung stärker als im Winter – und mittags ist sie intensiver als morgens oder abends. Auch die Bewölkung beeinflusst die Stärke der UV - Strahlung . Eine geschlossene, dicke Wolkenschicht kann bis zu 90 Prozent der UV - Strahlung abhalten. Dagegen können leichte Bewölkung - bei der man die Sonne noch sehen kann - und Nebel die UV - Strahlung verstärken. Eine wichtige Rolle spielt außerdem, wie hoch ein Ort liegt: Die UV - Strahlung nimmt um ca. 10 Prozent pro 1000 Höhenmeter zu. Wasser, Sand und Schnee reflektieren die UV - Strahlung und verstärken sie auf diese Weise. Schatten verringert die UV - Strahlung – zum Beispiel unter einem Sonnenschirm um ca. 10 bis 30 Prozent und unter einem Baum mit dichter, großflächiger Krone um ca. 20 Prozent. Wirkungen und Schutz Der UV-Index UV - Strahlung ist krebserregend, Ursache für sofortige und langfristige Wirkungen an Haut und Augen der Menschen und ein wichtiger Umweltparameter. Darum wird die Intensität der UV - Strahlung weltweit ständig überwacht und als UV-Index veröffentlicht. Die UV-Strahlungsbelastung jedes Einzelnen und die damit verbundene gesundheitliche Gefährdung hängen zu einem großen Teil vom eigenen Verhalten ab. Jeder von uns kann sich bei Tätigkeiten im Freien und besonders auch im Urlaub durch sein Verhalten vor UV-Strahlung schützen. Der UV-Index bietet hierfür eine Orientierungshilfe. Künstlich erzeugte UV - Strahlung Künstlich erzeugte UV - Strahlung unterscheidet sich in ihrer Wirkungsweise nicht von der natürlichen UV - Strahlung . Künstlich erzeugte UV - Strahlung findet in Alltag, Technik, Medizin und Wellness (zum Beispiel in Solarien ) Anwendung. Stand: 21.06.2024
Das Projekt "Teilprojekt 2 (Modul B)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Institut für Meereskunde (IfM) durchgeführt. Das Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung von Verfahren (Parameterisierungen), mit denen sich die turbulenten Transporte von Energie und Impuls über dem polaren Meereis in Klima- und Wettervorhersagemodellen (MiKlip Modelle) präziser als bisher berechnen lassen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Berücksichtigung der komplexen Vorgänge in der oberflächennahen Atmosphäre im Bereich von Eisrinnen. Die potentiellen Auswirkungen auf die Energietransporte einer sich im nächsten Jahrhundert ändernden Meereisbedeckung sollen schließlich quantifiziert werden. Das Projekt ist in 3 Arbeitspakete gegliedert (siehe Vorhabenbeschreibung im Anhang), die im Wesentlichen beim AWI bearbeitet werden. Zu diesen Arbeitspaketen werden von der Uni Hamburg Fernerkundungsdaten aufbereitet und bereitgestellt.
Das Projekt "Weg zur Vorhersage des Auftretens von Ozon in der Stratosphaere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Chemie (Otto-Hahn-Institut) durchgeführt. This study will bring together a number of the leading modeling groups in the world to carry out clearly defined modeling experiments whose results will advance us towards the aim of a predictive capability for the future development of the ozone layer on all time scales.
Das Projekt "Tropospheric halogens - effect on ozone" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Institut für Umweltphysik durchgeführt. THALOZ is a concerted, multidisciplinary effort aimed at understanding of the role of reactive halogens in tropospheric oxidation chemistry, their effect on ozone, and consequent influence on irradiative forcing of climate by greenhouse gases. The work plan combines satellite observations, laboratory studies, model development and model application. New information will be obtained on the amounts of reactive halogen species in the troposphere and on the key chemical reactions controlling them. The models will be used to assess the regional and global distribution and budgets of halogens and their effect ozone in the troposphere, and the changes irradiative forcing due to halogen chemistry.
Das Projekt "Teilprojekt 1 (Modul B)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung durchgeführt. Das Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung von Verfahren (Parmetrisierungen), mit denen sich die turbulenten Transporte von Energie und Impuls über dem polaren Meereis in Klima- und Wettervorhersagemodellen (MiKlip Modelle) präziser als bisher berechnen lassen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Berücksichtigung der komplexen Vorgänge in der oberflächennahen Atmosphäre im Bereich inhomogener Meereisbedeckung. Die potentiellen Auswirkungen auf die Energietransporte einer sich im nächsten Jahrzehnt ändernden Meereisbedeckung sollen schließlich quantifiziert werden. Zunächst sollen die Auswirkungen von inhomogener Meereisbedeckung anhand vorhandener in-situ und Satellitendaten untersucht werden, wobei neuartige Verfahren der Rinnenfernerkundung eingesetzt werden. Die Entwicklung der Parametrisierungen basiert dann auf dieser Datenanalyse sowie auf den Ergebnissen eines Atmosphärenmodells, das mit sehr unterschiedlichen räumlichen Auflösungen angewendet werden kann. Zunächst soll eine mikroskalige Version (Gitterweite 200 m) eingesetzt werden, um die atmosphärischen Prozesse im Bereich von Eisrinnen detailliert zu untersuchen. Schließlich werden die entwickelten Verfahren in einer Klimaversion (Gitterweite bis 100 km) getestet. Der Hauptteil der Arbeiten (Parametrisierung und Modellierung) erfolgt am Alfred Wegener Institut, während die unterstützende Analyse von Fernerkundungsdaten an der Universität Hamburg vorgenommen wird.
Das Projekt "An investigation into the effects of aerosol on cold clouds" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Chemie (Otto-Hahn-Institut) durchgeführt. General Information: Over the next 12 months the UK Meteorological Research Flight's C-130 Hercules aircraft is being fitted with novel new instrumentation for (a) automatically measuring small ice particles (l-100, um) and distinguishing them from super cooled water droplets in cold clouds, (b) determining the concentrations of IN in the free troposphere, (c) collecting and analysing cloud particle residuals to determine if they have CCN or IN characteristics. These sorts of measurements have never been possible before and as a result studies into how clouds glaciate and the effect of aerosols on cold clouds have been severely limited. This project intends to make full use of these advances and it is proposed that a four week field programme will be undertaken in northern Europe where the C-130 will make measurements in orographic and frontal layer clouds. The main objectives will be to: (a) determine the physical, chemical, and cloud nucleating properties of the aerosol in the free troposphere over northern Europe and investigate the relationships between these properties (b) quantify the physical and chemical processes controlling the activation or nucleation of ice particles in layer clouds and orographic clouds over northern Europe (c) develop parameterisations of the glaciation processes in clouds for inclusion in large scale numerical models. The results from this experiment will be analysed in conjunction with several process models in order to ascertain whether homogeneous or heterogeneous processes are dominating in the production of ice particles in clouds or whether there is an interaction between the two processes that varies with the environmental conditions. If successful the results from this experiment can be used to develop large scale model parameterisations of cloud glaciation which will enable better global circulation and climate predictions to be made. Prime Contractor: Defence Evaluation and Research Agency (DERA), Meteorological Office; Farnborough; UK.
Das Projekt "Konvektiver Spurentransport in die obere Troposphaere ueber Europa: Budget und Wirkung auf Chemie (CONTRACE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Physik der Atmosphäre Oberpfaffenhofen durchgeführt. 1. Ziel: Quantifizierung des gesamten konvektiven Transports von NOx ueber Europa fuer Bedingungen im Sommer und Winter. Vergleich des Beitrages des konvektiven Transports zur NOx-Bilanz der oberen Troposphaere (OT) mit den Beitraegen von Flugzeugemissionen und der Produktion durch Blitze. 2. Arbeitsplanung: Koordination des Verbundprojektes einschliesslich der Messkampagnen. Messungen von NO, NOx, O3, CO, CO2, J(NO2) und meteorologischer Parameter im Ausstroembereich verschiedener konvektiver Wolken in der OT bei den Kampagnen. Entwicklung eines Algorithmus zur Erkennung konvektiver Wolken mittels METEOSAT Satellitendaten und Bestimmung des mittleren Bedeckungsgrades. Bestimmung des gesamten konvektiven Transports von NOx ueber Europa im Sommer und Winter anhand von mittleren NOx-Fluessen, berechnet aus den in-situ Messungen im Ausstroembereich von konvektiven Wolken, und hochgerechnet mit der gesamten Ausdehnung der konvektiven Wolken bestimmt aus den Satellitenbildern. 3. Ergebnisverwertung: Erste Bestimmung des integralen konvektiven Transports von NOx (in TgN yr-1 km-2) ueber Europa. Klimatologie von konvektiven Wolken ueber Europa anhand METEOSAT.
Das Projekt "Developing an understanding of Trace Gas Fluxes over complex surfaces - TRACEFLUX" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Bereich Bau und Umwelt, Fachrichtung Hydrowissenschaften , Institut für Hydrologie und Meteorologie, Professur für Meteorologie durchgeführt. The sources and sinks of significant trace gases (CO2, H2O, NOx, VOC, O3) of complex heterogeneous rough surfaces like forests will be investigated by measurements (eddy covariance, relaxed eddy accumulation), analysis (FFT, wavelet) and footprint modelling. The research competence sought lies in the following fields: Atmospheric turbulence analysis (wavelet analysis), modelling of lateral atmospheric transport in the surface layer (numerical footprint modelling), atmospheric chemistry, and measurement of 'new' trace gases (NOx, VOC, Ozone, atmospheric tracers) over forests. Currently water, carbon and energy balance studies from stand level to small and large catchment level are performed by experiment (micrometerological, hydrological and remote sensing techniques) in cooperation with ecologists and soil scientists. Long term continuous measurements by eddy covariance of vapour and CO2 flux since 1996 are accompanied by an excellent documentation of ecological parameters and their spatial distribution. The work to be performed includes: (i) Localising the sources and sinks by footprint modelling and wavelet analysis/FFT ('functional footprints'), (ii) characterise the spatial structure of a heterogeneous surface, (iii) measurement of trace gases (NOx, VOC, Ozone, atmospheric tracers) over forests by a combination of techniques including eddy covariance (EC) and relaxed eddy accumulation (REA), and (iv) footprint model validation in the disturbed atmospheric surface layer by atmospheric tracers.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 218 |
| Land | 2 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 217 |
| Text | 2 |
| unbekannt | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 3 |
| offen | 217 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 220 |
| Englisch | 60 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 158 |
| Webseite | 62 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 160 |
| Lebewesen & Lebensräume | 158 |
| Luft | 220 |
| Mensch & Umwelt | 219 |
| Wasser | 151 |
| Weitere | 220 |