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Found 992 results.

CDC (Climate Data Center)

Free access and download to of a growing selection of DWD’s climate data. Via CDC Search you will find data for direct download and interactive access to station data. The interactive mode gives graphical and tabular previews of the German station data. In addition, all data sets remain accessible from our ftp server for direct download

Soil texture, soil physicochemical properties and climatic data from the PhytOakmeter plot DGRL_14 (Greifenhagen, Germany)

PhytOakmeter (www.phytoakmeter.de) is a field platform using the Quercus robur oak clone DF159 outplanted since 2010. This platform is used to monitor the impact of climate change and land use management on the "soil - plant - interactor" complex. Sites from PhytOakmeter are located either in forest or grassland habitats and represent a wide range of environmental contexts with specific stressors. All sites are equipped with loggers measuring air and soil temperature and soil humidity. Soil cores have been collected to analyze their chemical and physical characteristic. The DGRL plot in Greifenhagen (Germany) started in 2015 with 11 oak trees outplanted over a 50m x 10m grassland plot. Soil and air temperature were measured since 2018, soil moisture was measured since 2019, and soil chemistry was assessed in the root-affected zone of trees in 2016, 2020 and 2022. Soil porosity and texture were evaluated in 2020.

Effekt des Klimawandels auf die Bodenatmung

Die Vorhersage der Kohlenstoff(C)bilanz von Wäldern bei geänderten Klimabedingungen ist eine komplexe Aufgabe. Es bedarf des Verständnisses des Abbaus der organischen Substanz (SOM) im Boden wie etwa der Temperatur- und Feuchtigkeitsempfindlichkeit und der Substratqualität für Bodenmikroorganismen. Für eine Abschätzung der künftigen C-Speicherung in Waldökosystemen ist die Kenntnis der langfristigen Entwicklung des organischen Boden-Kohlenstoffvorrats entscheidend. Erhöhte Bodentemperaturen ermöglichen den Bodenmikroorganismen die organische Substanz schneller abzubauen. Das führt zu einer erhöhten Freisetzung von Bodenkohlenstoff in Form von CO2 (Bodenatmung). Sobald der leicht abbaubare Bodenkohlenstoff verbraucht ist, kann sich der temperaturbedingte Anstieg der Bodenatmung längerfristig wieder abschwächen. Die Rolle der Bodenmikroorganismen in diesem Zusammenhang ist noch nicht geklärt. So würde eine Verschiebung von einer bakterien-dominierten Gemeinschaft zu einer pilz-dominierten Gemeinschaft den Umsatz schwer abbaubaren organischen Materials fördern und den Effekt einer Erwärmung auf die CO2-Emission verstärken. Andererseits kann die physiologische Anpassung von Mikroorganismen an geänderte Umweltbedingungen den Temperatureffekt abschwächen. Eine weitere Unsicherheit ist die mikrobielle Aktivität im Winter und die damit verbundene CO2-Ausgasung aus dem Boden. Gerade in wenig produktiven Bergwäldern stellt die winterliche CO2-Emission einen beträchtlichen Teil des C-Flusses des ganzen Jahres dar. Neben der Bodentemperatur wirken sich auch Veränderungen der Niederschlagsmenge bzw. der zeitlichen Verteilung des Niederschlags unmittelbar auf den Bodenkohlenstoff-Umsatz aus. Klimasimulationen sagen für das Untersuchungsgebiet trockenere Sommer, mehr Niederschlag im Winter und eine Verlängerung der Schneedeckendauer vorher. Diese Effekte könnten den stimulierenden Effekt des Temperaturanstieges auf die Bodenatmung abschwächen. In unserer Studie soll ein bereits bestehendes Bodenerwärmungsexperiment adaptiert werden um die CO2-Emissionen aus dem Boden unter verschiedenen Niederschlagsszenarien auf Kontrollflächen und Erwärmungsflächen zu messen. Während der Vegetationsperiode beträgt die Temperaturerhöhung auf den Erwärmungsflächen konstante 3 C. Mit einer Dachkonstruktion soll im Sommer temporär eine Dürreperiode erzeugt werden. Erhöhter Niederschlag im Spätwinter wird durch Schneezugabe auf die Versuchsflächen simuliert. Die bestehende Versuchsanordnung ermöglicht die Unterscheidung zwischen autotropher und heterotropher Bodenatmung. Die Organismen, die für die heterotrophe Atmung zuständig sind, werden mit molekularen Methoden der Mikrobiologie untersucht. Die Ergebnisse des Experiments werden zeigen, ob die Böden von Bergwäldern in einer wärmeren Umwelt eine potentielle Quelle oder doch eine Senke von C sind. usw.

Erdwärmenutzung und Bau von Erdsonden

In Berlin wird nicht nur die gesamte öffentliche Trinkwasserversorgung aus dem eigenen Grundwasser gedeckt, sondern auch die private Versorgung über eine Vielzahl von Eigenwasserversorgungsanlagen. Aus diesem Grund muss dem dauerhaften Erhalt einer guten Grundwasserqualität ein besonderer Stellenwert zugemessen werden. Durch das menschliche Einwirken bestehen im Grundwasser bereits erhöhte Temperaturen, so dass die Wasserbehörde in der Regel weitere Wärmeeinträge in das Grundwasser nicht zulassen wird. Dagegen ist der Wärmentzug aus dem Grundwasser durch Wasser/Wasser-Wärmepumpenanlagen mit Förderung und Wiedereinleitung von Grundwasser oder aber auch durch Erdsonden/-kollektor grundsätzlich möglich. Zur Vermeidung hoher Bohrkosten, Verockerungen von Brunnenanlagen und wiederkehrender Untersuchungen der Grundwasserqualität sollte der Errichtung einer Erdsondenanlage der Vorzug gegeben werden. Für die weitere Planung und Information über die bei Bau und Betrieb der Anlage einzuhaltenden Bedingungen kann das “Merkblatt für Erdwärmesonden und Erdwärmekollektoren mit einer Heizleistung bis 30 kW” Hilfestellung geben. Bei Erdwärmeanlagen > 30 kW Heizleistung ist zunächst immer ein Geothermal Response Test bei der Wasserbehörde zu beantragen und durchzuführen. Danach erfolgt die Antragsstellung für die Grundwasserbenutzung einer Erdwärmeanlage > 30 kW Heizleistung. Im Rahmen des wasserrechtlichen Antragsverfahrens ist grundsätzlich eine thermohydrodynamische Modellierung durchzuführen. Die diesbezügliche Verfahrensweise ist in dem Pflichtenheft zur Methodik und Dokumentation thermohydrodynamischer Modellierungen im Rahmen des wasserrechtlichen Erlaubnisverfahrens zum Betrieb von Erdwärmesondenanlagen mit einer Heizleistung von >30 kW dargestellt. Antrag für Erdwärmeanlagen Bei der Errichtung von Erdwärmesonden sind insbesondere die Bohrtätigkeit und die gegebenenfalls erforderliche Verbindung verschiedener Grundwasserstockwerke sowie die Verwendung von Spülungszusätzen geeignet, schädliche Veränderungen des Grundwassers herbeizuführen. Auch mit dem Betrieb der Erdwärmeanlage kann eine schädliche Veränderung der Beschaffenheit des Grundwassers durch den Wärmeentzug über die Sonden bzw. die Kollektoren oder das Auslaufen eines wassergefährdenden Wärmeträgermittels verbunden sein. Durch den Wärmeentzug werden der Boden und das Grundwasser abgekühlt, wodurch sich die physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften des Wassers verändern. Diese Veränderungen der Grundwasserqualität stellt eine Gewässerbenutzung nach dem Wasserhaushaltsgesetz (WHG) dar. Gewässerbenutzungen bedürfen nach dem Wasserhaushaltsgesetz (WHG) einer wasserbehördlichen Erlaubnis. Diese ist bei der Wasserbehörde der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt zu beantragen. Für die Antragstellung ist ein Antragsformular zu verwenden. Antragsformular Für die Errichtung von Erdwärmekollektoren, die dem Erdreich Wärme entziehen und bei denen die Kollektoren mindestens 1 Meter über dem höchsten Grundwasserstand (HGW) liegen und damit keine Auswirkungen auf das Grundwasser haben, ist keine wasserbehördliche Erlaubnis erforderlich. Die Nutzung von Erdwärme ist in den ausgewiesenen Trinkwasserschutzgebieten des Landes Berlin grundsätzlich verboten. Die Temperatur des Bodens und Grundwassers hat einen entscheidenden Einfluss auf alle Stoffwechselvorgänge von Organismen und auf chemische und physikalische Vorgänge. Bei Temperaturabsenkungen verlangsamt sich die biologische Aktivität im Boden, so dass ein positiv zu wertender Abbau im Boden nicht mehr in der zur Verfügung stehenden Zeit ablaufen kann. Da Bakterien, Amöben und andere Kleinstlebewesen an eine bestimmte Temperatur angepasst sind, kann die Abkühlung im Boden und Grundwasser die Lebensgemeinschaft von Mikroorganismen maßgeblich verändern. Trinkwasser soll frei von Krankheitserregern und anderen Schadstoffen, genusstauglich und geschmacklich einwandfrei sein. Es soll mit minimalem Aufwand in den Wasserwerken aufbereitet werden und in bester Qualität den Haushalten zur Verfügung stehen. Aus diesem Grund hat die Versorgung der Bevölkerung mit Trinkwasser uneingeschränkten Vorrang vor thermischen Grundwasserbenutzungen.

Feuer in der semiariden Pampa: Auswirkungen von Feuer auf Bodeneigenschaften, die Winderosion und Staubemissionen in Zusammenhang mit verschiedenen Landnutzungsformen beeinflussen

Die semiaride argentinische Pampa umfasst verschiedene Vegetationstypen, die sich auf humusreichen Böden äolischen Ursprungs etabliert haben und periodisch von natürlich auftretenden Bränden betroffen sind. Diese Übergangszone zwischen regengespeister Landwirtschaft und trockeneren, meist als Weide genutzten Flächen, weist kleinräumig heterogene Bodeneigenschaften auf. Während die Lössböden mit teilweise hohem Feinsandgehalt als stabil gelten, solange sie durch die dichte natürliche Graslandvegetation oder physikalische und biologische Krusten geschützt sind, führt zunehmender Landnutzungsdruck einschließlich Landwirtschaft und Beweidung zur Zerstörung der Vegetationsdecke. Gerade die gemeinsamen Auswirkungen von Landnutzungsdruck, klimawandelbedingter erhöhter Niederschlagsvariabilität und häufigerem Feuer können die Empfindlichkeit des gesamten Ökosystems erhöhen, sind aber bisher nicht umfassend erforscht und bewertet worden. Als einen Schlüsselfaktor untersuchen wir die Auswirkungen von Bränden auf die Erodierbarkeit des Bodens, einschließlich der damit in Verbindung stehenden Emissionen von Staub und Feinstaub auf lokaler bis regionaler Skala. Wir konzentrieren uns auf verschiedene Bodenoberflächen mit den Vegetationstypen Grasland, Buschland und lichter Wald mit entsprechenden Schlüsselparametern in Bezug auf prozentuale Oberflächenbedeckung, dem Anteil und der Stabilität von Krusten, der Rauheit und dem Substrat. Außerdem erforschen wir Variabilitäten in Bezug auf die räumlich-zeitliche Ausdehnung und die Temperatur der Brände auf Boden und Oberfläche sowie deren Auswirkungen auf Winderosion und Staubemissionen. Auf der Grundlage von Messungen vor und nach einem Brand, einschließlich erodiertem Material, Bodenproben und mobilen Windkanalmessungen erheben wir dringend benötigte Daten bezüglich des Zusammenspiels der genannten Faktoren. Die Proben werden quantitativ und qualitativ analysiert, um Informationen über die Umverteilung von mineralischem und organischem Material zu gewinnen. Um die lokal erhobenen Daten auf eine regionale Skala zu skalieren, werden GIS-Anwendungen und eine angepasste Modellierung eingesetzt. Ziel des Projektes ist ein vertieftes Prozessverständnis des intensiv anthropogen beeinflussten Landschaft-Boden-Feuer-Nexus Pampa einschließlich der Quantifizierung von mobilisierten Sedimenten und Nährstoffen.

Air- and soil temperature data from PhytOakmeter plots DHAL_14 and DHAL_15 (Harsleben, Germany) from 2024

Soil temperature at 15cm depth and air temperature at 60cm height were collected using HOBO Pro V2 loggers, model U23-004. Two loggers were used. After data visualization, unrealistic values were removed manually for each logger, and mean temperature values were calculated at 30-minute intervals.

Spatial distribution of aerosol and meteorological parameters measured during flight SourceFFR_ALADINA_20241016_09 with the UAS ALADINA near Frankfurt airport in October 2024

Exposure to ultrafine aerosol particles (UFPs) can cause adverse effects on human health, local environment and climate. Air traffic is associated with the emission of high numbers of UFPs, which results in increased UFP number concentrations close to airports. So far, the spatial distribution and variability of UFPs is poorly understood in the atmospheric boundary layer. The uncrewed aerial system (UAS) ALADINA (Application of Lightweight Aircraft for Detecting In-situ Aerosols, e.g. Altstädter et al., 2015) was operated close to the largest airport in Germany at Frankfurt airport (FRA) between 11 and 19 October 2024. The dataset provides airborne in-situ observations of the spatial distribution of aerosol particle number concentration with different sizes and meteorological parameters of temperature, humidity, wind, surface temperature and short-wave irradiance, as well as accurate position and orientation of ALADINA. Data are available from 26 measurement flights, comprising a number of 122 vertical profiles between ground and a maximum altitude of 750 m above mean sea level (ASL) and about 70 horizontal legs at different but constant altitude, e.g. in 100 m altitude intervals. Details about the ALADINA measurements will be provided in a publication (Harm-Altstädter et al., in prep.) soon.

Bodenkarte von Niedersachsen 1 : 50 000 - Auswertung: BK50 Volumetrische Wärmekapazität von Böden (Summen)

Die Auswertung Volumetrische Wärmekapazität von Böden auf Basis der Bodenkarte von Niedersachsen 1 : 50 000 (BK50) beschreibt die Eigenschaft von Böden, sich bei Energiezufuhr zu erwärmen. Je größer die Wärmekapazität eines Bodens, desto mehr Energie wird benötigt, um die Bodentemperatur um 1 °C zu erhöhen. Sie hängt von der Körnung des Bodens und dem Wassergehalt ab und wird hier als Summe für das Profil in der Einheit J/(m^³^ * K) beschrieben. Angaben aus Bodenkarten können aufgrund der Heterogenität der Böden detaillierte Standortuntersuchungen nicht ersetzen. Bei der Anlagenplanung können jahreszeitlich bedingte Schwankungen des Wassergehalts bzw. der Bodentemperatur durch Berechnung verschiedener Szenarien berücksichtigt werden. Die Auswertung kann für die Planung von Erdwärmeanlagen genutzt werden.

Stadtklimatologie

Im Rahmen des Projektes wird seit 1977 die Stadtklimastation Theresienstrasse betrieben, in der im 2-min-Zyklus die meteorologischen Elemente Temperatur, Feuchte, Wind, Windrichtung, Globalstrahlung, Sonnenscheindauer, Niederschlag und Luftdruck, in Dachniveau (27 m) und in 2 m Hoehe gemessen, registriert werden. Die Station wird derzeit um die Elemente Gegenstrahlung, Ausstrahlung des Bodens, Bodentemperatur, Lufttruebung (kontinuierlich) und Einstrahlung auf geneigte Flaechen ergaenzt. Die Messwerte werden geprueft und als Stundenmittelwerte archiviert. Neben einer routimemaessigen statistischen Bearbeitung des Materials wird insbesondere ein Stadt-Land-Vergleich mit den Messungen der Flugwetterwarte Riem des DWD und des Meteorologischen Observatoriums Garching des Meteorologischen Instituts durchgefuehrt.

Über Kohlenstoff-Entnahme aus der Atmosphäre bis hin zum Erreichen des Ziels des Pariser Klimakommens: Temperature Stabilisation

Die anthropogenen Kohlendioxidemissionen (CO2) sind für den größten Teil der jüngsten globalen Oberflächenerwärmung der Erde um etwa 1°C gegenüber dem vorindustriellen Niveau verantwortlich. Das Land und die Ozeane nehmen derzeit etwa die Hälfte unserer Emissionen durch komplexe Prozesse des Kohlenstoffkreislaufs auf. Der Klimaantrieb durch anthropogene CO2-Emissionen hört erst auf, wenn ein Gleichgewicht zwischen CO2-Quellen und -Senken erreicht ist. Da es nicht realisierbar ist, alle CO2-Emissionen bis Mitte des 21. Jahrhunderts zu eliminieren, bestehen alle plausiblen zukünftigen Emissionsszenarien, die auf eine mit dem Pariser Abkommen übereinstimmende Temperaturstabilisierung anstreben, aus einem Portfolio menschlicher Aktivitäten, die Emissionssenkungen mit Maßnahmen zur so genannten Kohlendioxidentnahme (CDR) kombinieren, die die verbleibenden positiven Emissionen kompensieren sollen.Allerdings werden CDR-Maßnahmen wie die meisten anderen menschlichen Aktivitäten durch Emissionen von andere Treibhausgase als CO2 (z.B. Methan oder Distickstoffoxid), Aerosolen oder durch Landnutzungsänderungen zusätzliche Klimaveränderungen verursachen. Gegenwärtig machen diese weiteren Treibhausgase mehr als 40% der globalen Oberflächenerwärmung aus, während Aerosole einen Teil der Erwärmung ausgleichen. Darüber hinaus beeinflussen diese zusätzlichen Klimaeinflüsse den Kohlenstoffkreislauf, der wiederum Einfluss auf die atmosphärische CO2-Konzentration und damit auf die Oberflächentemperatur nimmt (Abb. 1). Diese Wechselwirkung beeinflusst die Menge der CO2-Entnahme, die durch CDR-Maßnahmen erforderlich ist, um eine Temperaturstabilisierung zu erreichen.Es ist daher wichtig, die vollständige Reaktion des Klimas auf spezifische menschliche Aktivitäten, einschließlich CDR-Maßnahmen, zu erfassen, um gut informiert Maßnahmen zur Temperaturstabilisierung ein zu leiten. Insbesondere die Untersuchung der Reaktion des Erdsystems auf realistische Portfolios künftiger anthropogener Aktivitäten erfordert die Einbeziehung aller damit verbundenen Klimafaktoren - CO2, andere Treibhausgase als CO2, Aerosole und Landnutzungsänderungen - um bestmögliche Einschätzungen der möglichen Wege zur Temperaturstabilisierung zu erhalten.

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