Für eine zuverlässige Modellierung des globalen Kohlenstoffkreislaufs (und somit des globalen Wärmehaushalts) sind detaillierte Kenntnisse über die Menge an Treibhausgasemission/-absorption durch die Wasseroberfläche erforderlich. Die meisten Modelle zur Vorhersage des Gastransferkoeffizienten an der Wasser-/Luftgrenzfläche beruhen nach wie vor hauptsächlich auf empirisch ermittelten Gleichungen, in denen nur die Windgeschwindigkeit als Parameter in Betracht gezogen wird, obwohl der Beitrag des temperaturbedingten Auftriebs zum Gesamttransfer signifikant ist, vor allem bei niedrig bis mittleren Windbedingungen. Um die Genauigkeit der Bestimmung des Gastransferkoeffizienten an der Grenzfläche zu verbessern, wird eine detaillierte Beschreibung des auftriebsgesteuerten Gasaustausches in tiefen Wasserkörpern benötigt. Da bei mäßig bis schwer löslichen Gasen (z.B. Kohlendioxid, Sauerstoff, Methan) der Stofftransfer in einer sehr dünnen Schicht an der Wasseroberfläche stattfindet, ist es eine besondere Herausforderung die Transportprozesse innerhalb dieser dünnen Schicht aufzulösen. Trotz fortgeschrittener Entwicklung der optischen Messtechnik, liegen keine Daten von simultanen Vermessungen der Temperatur- und Gaskonzentrationsfelder unter gut-kontrollierten Laborbedingungen vor. In diesem Projekt wird der Transferprozess von Wärme- und Gas, induziert durch Oberflächenkühlung bei gleichzeitigem Messen der dynamischen Verteilung von Temperatur- und Gaskonzentration (i) auf der Wasseroberfläche und (ii) in einem vertikalen Schnitt im Wasserkörper, untersucht. Hierzu wird ein komplettes lifetime-based laser induced fluorescence System, geeignet um die Sauerstoffdynamik auch innerhalb der dünnen Grenzschicht aufzulösen, entwickelt. Um die Dynamik der Wärmestrukturen an der Oberfläche zu erfassen, wird eine hochpräzise Infrarot Kamera eingesetzt. Für die Ermittlung der 2D Wärmestrukturen im Wasserkörper wird eine intensitätsbasiertes LIF-Thermometrie System angewendet. Neue erste synoptische Labordaten von Wärme- und Gaskonzentrationsfeldern unter konvektionsinduzierter Strömung im relativ tiefen Wasser können damit dargestellt werden. Die Korrelation zwischen thermal und gas Plumes wird bestimmt und deren geometrischen Merkmale sowohl an der Wasseroberfläche als auch im Wasserkörper ermittelt. Des Weiteren wird der Zusammenhang zwischen diesen Merkmalen und der Wärme- und Gasflüsse ermittelt. Eine Reihe von Messungen im Wasserkörper werden zur Bestimmung der Transfergeschwindigkeit (k) über eine große Bandbreite von Temperaturunterschieden zwischen Wasserkörper und Luft durchgeführt. Dies ermöglicht den Zusammenhang zwischen k und der Rayleighzahl des Wasserkörpers zu bestimmen und mit den k-Werten, die durch direkte Quantifizierung anhand der detaillierten simultanen Messungen ermittelt werden, zu vergleichen. Dazu, werden für ausgewählte Fälle PIV- Messungen durchgeführt, um Informationen zum overall Geschwindigkeitsfeld zur Verfügung zu stellen.
Sauerstoffminimumzonen (SMZs) sind mit den Auftriebsgebieten der östlichen Kontinentalränder assoziiert. In diesen wichtigen Wirtschaftsgebieten fördert der intensive Auftrieb von nährstoffreichem Tiefenwasser eine hohe Primärproduktion im Oberflächenozean und unterstützt dadurch mehr als 50% der weltweiten Fischerei. Als Folge des Klimawandels wird eine vertikale Ausdehnung und Intensivierung von SMZs prognostiziert, da sich in wärmeren Gewässern weniger Sauerstoff auflöst und eine stärkere Schichtung des Ozeans die Sauerstoffzufuhr zum Ozeaninneren verringert. Diese Veränderungen der SMZs beschränken Fischlebensräume unmittelbar auf die oberen Wasserschichten der Meere, erhöhen das Risiko des Überfischens und können zu künftigen Massensterben in Küstenökosystemen führen. Die Variabilität von SMZs beeinflusst auch die Nährstoffverfügbarkeit für den Oberflächenozean und den von ihm unterstützten marinen Kohlenstoffkreislauf. Jedoch sind die genauen Mechanismen dafür nicht vollständig entschlüsselt. Rückschlüsse darüber, wie marine Kohlenstoff- und biogeochemische Zyklen auf den zukünftigen Sauerstoffverlust in Ozeanen reagieren, kann man gewinnen, indem man erfasst, wie Nährstoffzufuhr und Meeresumwelt auf vergangene Änderungen der SMZ-Intensitäten reagiert haben. In dieser vorgeschlagenen Studie werde ich zwei neuartige Proxys verwenden: stabile Cadmium (Cd) - und Barium (Ba)-Isotope von der peruanischen SMZ um 1) einzugrenzen welche Prozesse die Produktivität des Oberflächenozeanes und die Remineralisierung innerhalb der SMZs beeinflussen, und 2) herauszufinden wie die zukünftige Sauerstoffabnahme der Ozeane den globalen Kohlenstoffkreislauf beeinflussen wird. Sowohl gelöste Cd- als auch Ba-Isotope sind im Meerwasser eng mit biologischen Prozessen und der Wassermassenmischung gekoppelt. In marinen Sedimenten werden Cd- und Ba-Isotope auch durch die authigene Ausfällung dieser Elemente und die Diagenese nach der Ablagerung beeinflusst, wohingegen das Ausmaß der Isotopenfraktionierung während dieser Prozesse bislang kaum quantifiziert wurde. Ich werde Cd- und Ba-Isotopenverhältnisse im Meerwasser, in sinkenden Partikeln, Sedimenten und Porenwasser messen, um deren Isotopenfraktionierungseffekte während verschiedener biologischer, chemischer und physikalischer Prozesse einzugrenzen. Mit diesen Ergebnissen werde ich die Quellen und Senken quantifizieren, die beide Isotopensysteme im modernen Ozean fraktionieren, und einschätzen, wie sich die Diagenese nach der Ablagerung auf die Fraktionierung von Cd- und Ba-Isotopen auswirkt. Das ultimative Ziel dieser vorgeschlagenen Arbeit ist die Entwicklung sedimentärer Cd- und Ba-Isotope als verlässliche Proxys für vergangene Änderungen der Exportproduktion und der Remineralisierungsstärke.
Abschnitt A - Schiffszeugnisse und -bescheinigungen Ausstellung oder Verlängerung der Geltungsdauer Von der Bundesverkehrsverwaltung werden auf Antrag für Schiffe, die die Bundesflagge führen, die folgenden Schiffszeugnisse und Bescheinigungen, einzelne Bescheinigungen auch für Schiffe, die eine ausländische Flagge führen, ausgestellt oder in ihrer Geltungsdauer verlängert: (I). Zeugnisse/Bescheinigungen im Rahmen von SOLAS Nummer Zeugnisse/Bescheinigungen ausstellende Stelle (1.) Sicherheitszeugnis für Fahrgastschiffe nach SOLAS Regel I/12 BG Verkehr (2.) Bau-Sicherheitszeugnis für Frachtschiffe nach SOLAS Regel I/12 BG Verkehr (3.) Ausrüstung-Sicherheitszeugnis für Frachtschiffe nach SOLAS Regel I/12 BG Verkehr (4.) Funk-Sicherheitszeugnis für Frachtschiffe nach SOLAS Regel I/12 BG Verkehr (5.) Ausnahmezeugnis (SOLAS) nach SOLAS Regel I/12 BG Verkehr (6.) Bescheinigung nach SOLAS Regel II-2/19.4 BG Verkehr (7.) Dokument über die für einen sicheren Schiffsbetrieb erforderliche Mindestbesatzung nach SOLAS Regel V/14.2 BG Verkehr (8.) Genehmigung für Getreidetransporte nach SOLAS Regel VI/9 in Verbindung mit dem Internationalen Getreide-Code BG Verkehr (9.) Internationales Zeugnis über die Eignung zur Beförderung gefährlicher Chemikalien als Massengut ( IBC ) nach SOLAS Regel VII/10 in Verbindung mit I/12 BG Verkehr (10.) Internationales Zeugnis über die Eignung zur Beförderung verflüssigter Gase als Massengut ( IGC ) nach SOLAS Regel VII/13 in Verbindung mit Regel I/12 BG Verkehr (11.) (a) Dokument über die Erfüllung der einschlägigen Vorschriften ( DOC ) nach den SOLAS Regeln IX/4.1 und 4.2 (Internationales Schiffssicherheitsmanagement - ISM ) BG Verkehr (11.) (b) Vorläufiges Dokument über die Erfüllung der einschlägigen Vorschriften BG Verkehr (12.) (a) Zeugnis über die Organisation von Sicherheitsmaßnahmen ( SMC ) nach SOLAS Regel IX/4.3 in Verbindung mit Regel I/12 (ISM) BG Verkehr (12.) (b) Vorläufiges Zeugnis über die Organisation von Sicherheitsmaßnahmen BG Verkehr (13.) (a) Sicherheitszeugnis für Hochgeschwindigkeitsfahrzeuge nach SOLAS Regel X/3 BG Verkehr (13.) (b) Bescheinigung über die Erlaubnis zum Betrieb von Hochgeschwindigkeitsfahrzeugen nach Abschnitt 1.9 des Hochgeschwindigkeits( HSC )-Codes in Verbindung mit SOLAS Regel X/3 BG Verkehr (13a.) Internationales Zeugnis über die Gefahrenabwehr an Bord eines Schiffes nach Teil A Abschnitt 19.2 des ISPS -Codes BSH (13b.) Zeugnis für Polarschiffe nach SOLAS Regel XIV/3 in Verbindung mit dem Polar Code (Entschließung MSC 385(94)) BG Verkehr (II). Zeugnisse/Bescheinigungen nach MARPOL 1973/78, soweit international in Kraft Nummer Zeugnisse/Bescheinigungen ausstellende Stelle (14.) Internationales Zeugnis über die Verhütung der Ölverschmutzung nach MARPOL Anlage I Regel 6 BG Verkehr (14a.) Internationales Ausnahmezeugnis für unbemannte Bargen ohne eigenen Antrieb ( UNSP Bargen) in Bezug auf die Verhütung der Ölverschmutzung durch MARPOL Anlage I Regel 3 Absatz 7 BG Verkehr (15.) Internationales Zeugnis über die Verhütung der Verschmutzung bei der Beförderung schädlicher flüssiger Stoffe als Massengut nach MARPOL Anlage II Regel 9 BG Verkehr (15a.) Bescheinigung über eine dreiseitige Vereinbarung nach MAROPL Anlage II Regel 6 Absatz 4 BG Verkehr (16.) Zeugnis über die Eignung zur Beförderung gefährlicher Chemikalien als Massengut nach MARPOL Anlage II Regel 11 in Verbindung mit Nummer 1.6.4 des in Nummer II.2 der Anlage zum Schiffssicherheitsgesetz genannten BCH -Codes BG Verkehr (16a.) Internationales Zeugnis über die Verhütung der Verschmutzung durch Abwasser nach MARPOL Anlage IV Regel 5 und 6 BG Verkehr (16b.) Internationales Ausnahmezeugnis für unbemannte Bargen ohne eigenen Antrieb (UNSP Bargen) in Bezug auf die Verhütung der Verschmutzung durch Abwasser nach MARPOL Anlage IV Regel 3 Absatz 2 BG Verkehr (17.) Internationales Zeugnis über die Verhütung der Luftverunreinigung durch Schiffe ( IAPP -Zeugnis) nach MARPOL Anlage VI Regeln 6 und 8 BG Verkehr (17a.) Internationales Zeugnis über die Energieeffizienz ( IEE -Zeugnis) nach MARPOL Anlage VI Regel 6 und 8 BG Verkehr (17b.) Internationales Ausnahmezeugnis für unbemannte Bargen ohne eigenen Antrieb (UNSP Bargen) in Bezug auf die Verhütung der Luftverunreinigung durch Schiffe nach MARPOL Anlage IV Regel 3 Absatz 4 BG Verkehr (18.) Internationales Motorenzeugnis über die Verhütung der Luftverunreinigung ( EIAPP -Zeugnis) nach Kapitel 2 der Technischen Vorschrift über die Kontrolle der Stickstoffoxid-Emissionen aus Schiffsdieselmotoren in Verbindung mit MARPOL Anlage VI Regel 13 BG Verkehr (III). Zeugnisse nach dem Internationalen Freibord-Übereinkommen von 1966 Nummer Zeugnisse/Bescheinigungen ausstellende Stelle (19.) Internationales Freibordzeugnis nach den Artikeln 3 und 16 Absatz 1 des Übereinkommens BG Verkehr (20.) Internationales Freibord-Ausnahmezeugnis nach den Artikeln 3 und 16 Absatz 2 des Übereinkommens BG Verkehr (IV). Bescheinigung nach dem Internationalen Schiffsvermessungs-Übereinkommen von 1969 Nummer Zeugnisse/Bescheinigungen ausstellende Stelle (21.) Internationaler Schiffsmessbrief (1969) nach Artikel 7 des Übereinkommens BSH (V). Bescheinigung nach der Richtlinie 97/70/ EG des Rates vom 11. Dezember 1997 über eine harmonisierte Sicherheitsregelung für Fischereifahrzeuge von 24 Meter Länge und mehr ( ABl. EG Nummer L 34 Seite 1) Nummer Zeugnisse/Bescheinigungen ausstellende Stelle (22.) Konformitätszeugnis, Ausrüstungsverzeichnis und Ausnahmezeugnis nach Artikel 6 der Richtlinie BG Verkehr, BSH (VI). Zeugnisse und Bescheinigungen nach der Richtlinie 2009/45/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 06. Mai 2009 über Sicherheitsvorschriften und -normen für Fahrgastschiffe (ABl. L 161 vom 25. Juni 2009, Seite 1) Nummer Zeugnisse/Bescheinigungen ausstellende Stelle (23.) (a) Sicherheitszeugnis für Fahrgastschiffe nach Artikel 13 Absatz 1 und 2 der Richtlinie BG Verkehr (23.) (b) Sicherheitszeugnis und Erlaubnisschein für Hochgeschwindigkeitsfahrzeuge nach Artikel 13 Absatz 3 der Richtlinie BG Verkehr (23.) (c) Bau- und Ausrüstungszeugnis für Fahrzeuge mit dynamischem Auftrieb sowie Erlaubnisschein zum Betrieb von Fahrzeugen mit dynamischem Auftrieb nach Artikel 13 Absatz 3 der Richtlinie BG Verkehr (23.) (d) Bescheinigung nach § 9 Absatz 6 Satz 1 BG Verkehr (VII). Sonstige Zeugnisse und Bescheinigungen Nummer Zeugnisse/Bescheinigungen ausstellende Stelle (24.) (a) Schiffssicherheitszeugnis nach § 9 Absatz 3 BG Verkehr (24.) (b) Bescheinigung nach § 9 Absatz 5 Generaldirektion Wasserstraßen und Schifffahrt (25.) (a) Bescheinigung der amtlichen Vermessung (Messbrief) BSH (25.) (b) Messbescheinigung (auf sechs Monate befristet) BSH (26.) (aufgehoben) (27.) Zeugnis über die Eignung zur Beförderung verflüssigter Gase als Massengut in Verbindung mit Nummer 1.6.4 des GC-Codes BG Verkehr (27a.) Internationales Zeugnis über ein Bewuchsschutzsystem (IAFS-Zeugnis) BG Verkehr (27a.) (aa.) Artikel 6 der Verordnung (EG) Nummer 782/2003 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 14. April 2003 über das Verbot zinnorganischer Verbindungen auf Schiffen (ABl. L 115 vom 09. Mai 2003, Seite 1), BG Verkehr (27a.) (bb.) Anlage 4 Regel 2 des AFS-Übereinkommens (BGBl. 2008 II Seite 520) einschließlich Spezifikation des Bewuchsschutzsystems BG Verkehr (27b.) Internationales Zeugnis über die Ballastwasser-Behandlung nach der Anlage Regel E-2 des Ballastwasser-Übereinkommens BG Verkehr (28.) Vorbehaltlich Nummer (22.) sonstige Zeugnisse und Bescheinigungen nach der Schiffssicherheitsverordnung in einer Fassung vor dem 01. Oktober 1998 sowie Verlängerungen von Zeugnissen und Bescheinigungen, die auf Grund von inzwischen außer Kraft getretenen Vorschriften erteilt wurden BSH, BG Verkehr Harmonisiertes System der Besichtigung und Zeugniserteilung Abschnitt B Ziffer VII der Anlage zum Schiffssicherheitsgesetz wird auf Antrag auf das Schiffssicherheitszeugnis nach § 9 Absatz 3 entsprechend angewendet. Muster der Zeugnisse Die zuständige Behörde bestimmt mit Zustimmung des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr die Muster der genannten Zeugnisse und sonstiger Bescheinigungen, soweit sie nicht anderweitig verbindlich festgelegt sind, und macht sie im Verkehrsblatt bekannt. Eintragungen 4.1 Reicht bei einem Frachtschiff die Festigkeit des Schiffskörpers nur für einen begrenzten Fahrtbereich aus, so ist dies in einem mit dem Sicherheitszeugnis zu verbindenden Anhang einzutragen. 4.2 Auflagen bei der Anwendung des § 7 oder § 9 werden in einen mit dem entsprechenden Zeugnis zu verbindenden Anhang eingetragen. 4.3 Die einschlägigen Vorschriften über die Erteilung der Zeugnisse gelten entsprechend für Eintragungen in die Zeugnisse. Probefahrtbescheinigungen 5.1 Probefahrt ist die durchgeführte Erprobung eines Schiffes auf See vor dessen erster Inbetriebnahme oder Wiederindienststellung nach einem Umbau oder Reparaturen. 5.2 Die Berufsgenossenschaft Verkehrswirtschaft Post-Logistik Telekommunikation bestimmt mit Zustimmung des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr die Sicherheitsanforderungen für Probefahrten nach Nummer 5.1, soweit sie nicht anders verbindlich festgelegt sind, und macht sie im Verkehrsblatt bekannt. 5.3 Der Eigentümer eines Schiffes, das die Bundesflagge führt, hat dafür zu sorgen, dass auf Probefahrten in den inneren deutschen Gewässern und im deutschen Küstenmeer oder von einem deutschen Hafen zu einem anderen deutschen Hafen eine gültige Probefahrtbescheinigung der Berufsgenossenschaft Verkehrswirtschaft Post-Logistik Telekommunikation unter Beachtung der Sicherheitsanforderungen für Seeschiffe auf Probefahrten ( VkBl. 2021 Seite 110) in der jeweiligen Fassung vorhanden ist. 5.4 Dem Eigentümer eines Schiffes, das nicht die Bundesflagge führt, und in den inneren deutschen Gewässern und im deutschen Küstenmeer oder vor einem deutschen Hafen zu einem anderen Hafen eine Probefahrt durchführt, kann auf Antrag und bei Erfüllung der Sicherheitsanforderungen für Seeschiffe unter deutscher Flagge auf Probefahrten eine Probefahrtbescheinigung der Berufsgenossenschaft Verkehrswirtschaft Post-Logistik Telekommunikation ausgestellt werden. Ersatzausfertigung Ist ein Zeugnis oder eine Bescheinigung unbrauchbar geworden oder wird glaubhaft gemacht, dass sie verloren gegangen sind, stellt die zuständige Behörde eine Ersatzausfertigung aus, die als solche zu bezeichnen ist. Rückgabe von Bescheinigungen Der Eigentümer eines Schiffes hat ungültige oder verlorene und nach Neuausstellung wiedergefundene Schiffszeugnisse und -bescheinigungen unverzüglich an die Ausstellungsbehörde zurück zu geben. Versicherung an Eides Statt Die zuständige Behörde ist befugt, für die Glaubhaftmachung von Angaben zum Zeugnis oder zur Bescheinigung oder zu deren Verlust eine Versicherung an Eides Statt zu verlangen und abzunehmen. Stand: 30. November 2024
In the Earth, the dynamo action is strongly linked to core freezing. There is a solid inner core, the growth of which provides a buoyancy flux that drives the dynamo. The buoyancy in this case derives from a difference in composition between the solid inner core and the fluid outer core. In planetary bodies smaller than the Earth, however, this core differentiation process may differ - Fe may precipitate at the core-mantle boundary (CMB) rather than in the center and may fall as iron snow and initially remelt with greater depth. A chemical stable sedimentation zone develops that comprises with time the entire core - at that time a solid inner core starts to grow. The dynamics of this system is not well understood and also whether it can generate a magnetic field or not. The Jovian moon Ganymede, which shows a present-day magnetic dipole field, is a candidate for which such a scenario has been suggested. We plan to study this Fe-snow regime with both a numerical and experimental approach. In the numerical study, we use a 2D/3D thermo-chemical convection model that considers crystallization and sinking of iron crystals together with the dynamics of the liquid core phase (for the 3D case the influence of the rotation of the Fe snow process is further studied).The numerical calculations will be complemented by two series of experiments: (1) investigations in metal alloys by means of X-ray radioscopy, and (2) measurements in transparent analogues by optical techniques. The experiments will examine typical features of the iron snow regime. On the one hand they will serve as a tool to validate the numerical approach and on the other hand they will yield important insight into sub-processes of the iron snow regime, which cannot be accessed within the numerical approach due to their complexity.
Beach sand deposits are widespread in the area around Sandefjord, at the western coast of the Oslofjord, southern Norway. The age of the deposits continuously increases with elevation, as the area has been subject to steady glacio-isostatic uplift throughout the Holocene. Existing local sea level curves provide age control related to elevation. Thus, the area offers excellent conditions to test hypotheses on soil formation and OSL dating. A chronosequence covering the last 10 000 years will be established. A preliminary study showed that soil formation leads to Podzols within 4300 - 6600 years. Micromorphological analyses suggest that clay illuviation takes place before and below podzolisation. It is hypothesised that clay translocation goes on contemporarily with podzolisation, but at greater soil depth, where the chemical conditions are suitable. This hypothesis will be proved by more detailed micromorphological investigation and chemical analyses. The factors controlling soil forming processes and their rates, will be determined by analyzing elemental composition, primary minerals and clay mineralogy. Preliminary OSL dating tests suggest that the beach sand deposits are OSL dateable despite the high latitude. This hypothesis will be checked by comparing OSL datings to ages derived from the 14C-based sea level curves.
Mikroplastik (MP, Plastikteile kleiner als 5 mm) werden als neu aufkommende Schadstoffe betrachtet und neuste Studien belegen die potentielle Gefahr von MP für die menschliche Gesundheit und die Umwelt. Die Forschung hat sich bisher mehrheitlich auf die Untersuchung von MP in der marinen Umgebung konzentriert. Allerdings konnte MP auch vermehrt Süßwasser und -sedimenten weltweit nachgewiesen werden. Als Primärpartikel oder Sekundärprodukte aus dem Abbau von Makroplastik kann MP entweder direkt toxisch wirken oder als Überträger von sorbierten Schadstoffen fungieren. Neuste Studien belegen außerdem, dass MP in die menschliche Nahrungskette eindringen kann. Weiterhin können die dem MP beigefügten endokrinen Disruptoren wie Bisphenol A (BPA) and Nonylphenol (NP) während der Transportprozesse an das Süßwasser abgegeben werden. Dabei können Flussbettsedimente potentielle Hotspots für die Akkumulation von MP und deren Additive darstellen.Das Hauptziel dieses Projektes ist, die Akkumulation und den Transport von MP in Süßwasser und -sedimenten näher zu untersuchen. Dabei soll den folgenden beiden grundsätzlichen Fragen nachgegangen werden:(i) Welche Prozesse kontrollieren Transport und Akkumulation von MP verschiedener Größe, Dichte und Zusammensetzung und wie bilden sich sogenannte Mikroplastik-Hotspots in der hyporheischen Zone?(ii) Wie können Transport und Akkumulation von MP sowie die Freisetzung von Additiven wie BPA und NP unter variablen Umweltbedingungen beschrieben und vorhergesagt werden? Zwei Arbeitspakete (WP) sollen helfen, diese Fragen zu beantworten:WP1 befasst sich mit den Auswirkungen der grundlegenden Eigenschaften von MP wie Größe, Form, Zusammensetzung, Dichte, Auftrieb auf deren Transport und untersucht systematisch, wie verschiedene Arten von MP in der hyporheischen Zone (hier Flussbettsedimente) unter diversen hydrodynamischen und morphologischen Bedingungen akkumulieren. Dafür sollen Versuche in künstlichen Abflusskanälen (artificial flumes) durchgeführt werden. In diesen Versuchen werden repräsentative hydrodynamische und morphologische Bedingungen geschaffen, um eine Spannbreite an primären und sekundären MP zu testen, ihr Transportverhalten zu beschrieben und die Freisetzung von Additiven näher zu untersuchen. MP wird mit verschiedensten Methoden charakterisiert, z.B. mit single particle ICP-MS zur Bestimmung der Größe oder FT-IR zur Bestimmung des vorherrschenden Polymers. Während der Flume-Experimente werden die Eigenschaften der Sedimente, des Porenwassers und der Biofilme, sowie die Konzentration an BPA und NP gemessen und später analysiert, um die Reaktivität der Akkumulationshotspots zu bestimmen.WP2 beinhaltet die Entwicklung und Anwendung eines Models, um MP-Transport sowie die Freisetzung von Additiven in der hyporheischen Zone vorherzusagen. Da Modelle, die momentan im Bereich Stofftransport verwendet werden nicht für MP ausgelegt sind, soll die Lattice-Boltzmann Methode als neuer Modellansatz verfolgt werden.
Die Lebensgrundlage von mehr als 2 Milliarden Menschen ist abhängig von den Regenfällen des asiatischen Monsuns, die sogar mit den am weitesten entwickelten gekoppelten Ozean-Atmosphäremodellen immer noch schwer vorhersagbar sind. Ein detailliertes Verständnis darüber, wie sich der Monsun unter veränderten Randbedingungen wie einer wärmeren Welt mit geringerer kontinentaler Eisbedeckung verändert, ist von zentraler Bedeutung für diese Modelle. Wir müssen ebenso verstehen, wie und wann die Intensivierung des Monsunsystems einsetzte, wie es sich danach entwickelte und wie es sich in Abhängigkeit von verschiedenen potentiellen Faktoren wie globalen Klimaveränderungen, Gebirgsbildungen und der Öffnung und Schließung von Meeresstraßen veränderte. Der Zeitpunkt der Intensivierung wird kontrovers diskutiert, wobei einige Aufzeichnungen (Auftrieb in der Arabischen See) einen Zeitraum zwischen 7 und 8 Millionen Jahren anzeigen, während andere (Loess-Ablagerungen) ein viel früheres Einsetzen vor 22 Million Jahren oder sogar noch früher nahelegen. Ergebnisse von Modellierungen zeigen an, dass die Heraushebung von Tibet und damit Tektonik und das globale Klima direkt mit der Intensivierung des Monsunsystems zusammenhingen. Wir schlagen in diesem Projekt vor, die Entwicklung des Indischen Monsuns während es Miozäns (vor 23 bis 5.6 Millionen Jahren) anhand neuer, hochqualitativer Sedimentkerne aus dem Golf von Bengalen (Exp. 353) zu rekonstruieren. Wir werden die Kopplung der kontinentalen Verwitterung in der Region mit dem globalen Klima untersuchen. Anhand von hochaufgelösten Aufzeichnungen der von den Monsunwinden angetriebenen vertikalen Durchmischung des Oberflächenozeans auf orbitalen Zeitskalen, von durch Monsunpräzipitation verursachten Salinitätsänderungen und dem Verwitterungseintrag von Spurenmetallen wird diese Studie unser Verständnis der Entwicklung des asiatischen Monsuns signifikant verbessern und zu einer genaueren Modellierung des Monsunsystems beitragen.
Der Klimawandel stellt eines der größten Probleme unserer Gesellschaft der nächsten Jahrzehnte dar. Verlässliche Klimaprognosen sind in diesem Zusammenhang von enormer politischer und sozioökonomischer Relevanz. Genaue Vorhersagen sind jedoch derzeit durch ein noch begrenztes Verständnis wichtiger atmosphärischer Parameter, wie zum Beispiel der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre, der Aerosolbelastung, den Zirruswolken und Zirkulationsrückkopplungen in der oberen Troposphäre/unteren Stratosphäre (OTUS) nur sehr eingeschränkt möglich. Insbesondere unser Wissen über die wichtigsten klimarelevanten atmosphärischen Bestandteile wie z.B. der Wasserdampf, Eis- und Aerosolpartikel ist unvollständig.Kürzlich wurden in der OTUS starke Partikelneubildungsereignisse beobachtet, in einer Region, in der Eisbildung und tiefe Konvektion vorherrschen. Es scheint, dass die Region überhalb troposphärischen Wolken ein günstiger Ort für die Bildung neuer Teilchen ist. Der zugrunde liegende Bildungsmechanismus ist jedoch nur sehr qualitativ verstanden. Diese Partikelneubildungsereignisse sind möglicherweise mit der Bildung von kondensierbaren Dämpfen in großer Höhe verbunden und nicht nur mit dem Aufsteigen verschmutzter Luftmassen, die diese enthalten. Partikelneubildung erfordert somit eine Quelle von atmosphärischen Oxidationsmitteln, die die Flüchtigkeit von Vorläufergasen reduzieren, um Partikel im unteren Nanometerbereich durch Gas-zu-Partikel-Umwandlung zu bilden. Diese Oxidationsmittelquelle muss stark genug sein, um mit den durch die bereits vorhandenen Partikel induzierten Kondensationssenken zu konkurrieren.Wir vermuten, dass die Bildung von Eispartikeln durch das Gefrieren von unterkühltem flüssigem Wasser, gefolgt von Wasserkondensation, Quellen von H2O2 oder HOx-Radikalen in der OTUS sind, die zur Partikelneubildung führen Es ist bekannt, dass das Gefrieren wässriger Lösungen elektrische Felder erzeugt (sogenannter Workman-Reynolds-Effekt). In ähnlicher Weise wurde kürzlich gezeigt, dass die bevorzugte Orientierung der Wassermoleküle an der Grenzfläche zwischen Luft und Wasser ein elektrisches Grenzflächenpotential induziert. Solche lokalisierten elektrischen Felder können elektrochemische Prozesse in oder auf den Eispartikeln induzieren, die H2O2 oder HOx produzieren und erheblich zur Oxidationskapazität der Atmosphäre beitragen, wodurch die Bildung neuer Partikel und Wolken und schließlich der Strahlungshaushalt und das Klima der Erde beeinflusst werden. Diese Hypothese wird durch einige sehr aktuelle aktuelle Messungen gestützt.Dieses Projekt hat zum Ziel, diese Oxidationsprozesse zu charakterisieren und quantifizieren.
Der weit nach Süden vordringende Keil Südamerikas ist weltweit die einzige nennenswerte Landmasse zwischen ca. 45° und 60°Süd. Das senkrecht zur Hauptwindrichtung verlaufende Andengebirge stellt eine wirksame Barriere für die Westwinddrift dar und hat einen bestimmenden Einfluss auf die hemisphärische Zirkulation sowie das lokale Wettergeschehen. Das Gebirge zwingt die maritimen Luftmassen zum Aufsteigen, was häufig mit intensiven Steigungsregen auf der Luvseite der Anden einhergeht. Durch die Überströmung des Gebirges kommt es zur Ausbildung von speziellen Prozessgefügen in der atmosphärischen Strömung sowohl auf der Meso- als auch regionaler Skala. Der damit einhergehende Transport und Austausch von Energie und Masse beeinflusst maßgeblich die Entstehung und den Ausfall von Hydrometeoren. Trotz der starken Wechselwirkung zwischen Strömung, Topographie und Niederschlag wurde in Patagonien darüber bisher nur wenig geforscht. Das vorgeschlagene Forschungsvorhaben leistet daher einen Beitrag zum Verständnis der Wechselwirkung zwischen dynamischen Prozessen und der räumlichen und zeitlichen Variabilität von Niederschlag in dieser Region. Ziel des Projektes ist die Quantifizierung wichtiger Prozesse die neue Aufschlüsse über die relevanten Mechanismen liefern soll. Anhand von hochauflösenden numerischen Simulationen werden an Einzelfallstudien die dynamischen und thermodynamischen Eigenschaften der atmosphärischen Strömung im Detail analysiert. Begleitende Sensitivitätsstudien mit vereinfachten analytischen Modelle werden zudem Aussagen zu den Auswirkungen der atmosphärischen Variabilität auf die Niederschlagsverteilung liefern. Das aus der Studie gewonnene Prozessverständnis ist eine wichtige Grundlage für weiterführende Forschungsarbeiten im Bereich der Hydrologie, Glaziologie und Ökologie.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 167 |
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| Wissenschaft | 12 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 1 |
| Förderprogramm | 159 |
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| unbekannt | 1 |
| License | Count |
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| Topic | Count |
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| Boden | 120 |
| Lebewesen & Lebensräume | 142 |
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| Weitere | 173 |