Das Projekt "Nicht-zonale Strukturen der Zirkulation der Mesosphäre und unteren Thermosphäre mittlerer Breiten (NOSTHEM)" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Leipzig, Institut für Meteorologie.In NOSTHEM sollen zonale Unterschiede des mittleren Windes, Gezeitenparameter, planetarer Wellen und Schwerewellen in der Mesosphäre und unteren Thermosphäre untersucht und erklärt werden. Ihr Einfluss auf die Repräsentativität einzelner Messungen für ein zonales Mittel von mittlerem Wind und Wellen wird bestimmt werden. Dies soll eine quantitative Einschätzung der Unsicherheiten von mittlerer Klimatologie, Langzeittrends und Maßen für die Variabilität auf der Basis einzelner Messungen ermöglichen. Der Beitrag nicht-zonaler Strukturen auf die mittlere Zirkulation und ihre Variabilität wird bestimmt. Hemisphärische Analysen von Wellen und Zirkulation in der unteren und mittleren Atmosphäre werden verwendet, um deren Rolle bei der Bildung longitudinaler Unterschiede zu klären. Dies wird auch die Frage beantworten, ob die schon seit langem beobachteten Unterschiede des mesosphärischen Windes über Mittel- und Osteuropa signifikant sind und wenn ja, welche Prozesse zu deren Auftreten beitragen.In NOSTHEM werden Beobachtungen zweier praktisch identischer VHF-Meteorradare auf ähnlicher geographischer Breite, aber mit 36° Längenunterschied herangezogen. Daher kann daraus der Beitrag nicht-zonaler Strukturen zur lokalen Klimatologie und Variabilität ermittelt werden. Um ein umfassendes hemisphärisches Bild zu erhalten, werden die lokalen Radarmessungen durch Satellitenbeobachtungen und Reanalysedaten ergänzt, sowie numerische Simulationen mit einem Zirkulationsmodell der mittleren Atmosphäre durchgeführt.Die Hauptziele von NOSTHEM sind (1) eine quantitative Darstellung von Ähnlichkeiten und Unterschieden der mesosphärischen/thermosphärischen Zirkulation an zwei Längengraden, (2) eine Erweiterung dieser Analyse durch hemisphärische Daten und (3) eine Quantifizierung der Rolle von Wellen bei der Ausprägung der Zirkulation an einzelnen Orten. Als Endziel werden nicht-zonale Strukturen und ihre Gründe und die zu ihnen führenden Prozesse geklärt, und auch Hinweise für die Interpretation von Klimatologie und Variabilität an einzelnen Orten in Bezug auf die gesamthemisphärische Dynamik gegeben.NOSTHEM wird als Kooperation des Instituts für Meteorologie, Universität Leipzig und des radiophysikalischen Departments, Universität Kasan gemeinsam durchgeführt.
Das Projekt "Exchange processes in mountainous regions; Turbulence and stand-scale modelling" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bayreuth, Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER), Abteilung Mikrometeorologie.Within this sub-project the physical, and also in part chemical, processes on the stand scale will be studied by experimental and modelling activities. The following processes will be investigated at the forest site and at the forest edge with eddy-covariance and profile techniques and several statistical tools: turbulent fluxes, coherent structures, footprints, coupling of the atmosphere and the canopy, advection, exchange coefficients, scalar similarity to chemical fluxes, and quality control of all data and uncertainties. Within the project the higher order closure model ACASA will also be applied as well a gas flux model for the soil and several footprint models and approaches. The project supports all of the other projects of the bundle application with meteorological input data and interpretation tools for the complicated turbulent exchange or advection processes in and above the forest and at the forest edge. Furthermore, forcing parameters for all model studies (measured and modelled data) will be made available. Together with the LES simulation carried out in another subproject, a complete description of the turbulent exchange processes and of secondary circulation on the stand to catchment scale will be made available. The main aim is to investigate how the fluxes change in a disturbed forest ecosystem.
Das Projekt "Der Wasseraustausch im Tidebecken Hoernum-Tief" wird/wurde ausgeführt durch: Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie.Auf drei Messprofilen zwischen den Inseln Sylt und Amrum, Amrum und Foehr, sowie zwischen der Insel Foehr und dem Festland wurden im Fruehjahr und Herbst 1996 jeweils fuer 8 Wochen Stroemungen, Seegang, Truebung und Wasserstand gemessen. Hierbei wurden die Messreihen teilweise durch Blockierung der Geraete durch Treibgut (Seetang, Plastik etc.) und durch Geraeteverluste waehrend zwei schwerer Stuerme unterbrochen. Der Wasseraustausch zwischen dem Tidebecken und der Nordsee findet primaer zwischen Sylt und Amrum statt. Die mittleren Wassertransporte liegen dort zwischen 400 und 500 x 10 hoch 6 m3/Tide, entlang den anderen Profilen sind sie um 1-2 Groessenordnungen kleiner. Im noerdlichen Teil des Profils sind die Ebbestromgeschwindigkeiten (max. 1,3 m/s) merklich hoeher als die Flutstromgeschwindigkeiten, waehrend im suedlichen Teil der Flutstrom ueberwiegt (max. 1,8 m/s). Dabei ist die Ebbestromdauer deutlich laenger als die Flutstromdauer. Das auffaelligste Merkmal des Seegangs im Hoernum-Tief ist seine Veraenderlichkeit bezueglich Hoehe und Richtung als Folge der tidebedingten Wasserstandsschwankungen. Die maximale signifikante Wellenhoehe auf dem Profil Sylt-Amrum betrug 2 m. Grundsaetzlich betraegt die Wellenenergie suedlich von Sylt nur noch einen Bruchteil der Wellenenergie im offenen Seegebiet westlich von Sylt. Die Verteilungsmuster der Schwebstoffe werden massgeblich durch den Tidestrom verursacht. Der hiermit verbundene Sedimenttransport wird von ebenfalls tidebedingten aber kuerzer-periodischen Sedimentations- und Resuspensionsprozessen ueberlagert.
Das Projekt "SO 128 ARABWOCE: Untersuchung der Monsunzirkulation im Arabischen Meer" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Kiel, Institut für Meereskunde, Abteilung Regionale Ozeanographie.Es wurde eine physikalisch-ozeanographische Messfahrt im Arabischen Meer auf F.S. 'SONNE' (Fahrt SO 128) mit Ausgangshafen Male (Malediven), Endhafen Muscat (Oman) vom 8. bis 28.2 Januar 1998 durchgefuehrt. Ziel des Vorhabens war die Bestimmung des Wassermassenaustausches am Ausgang des Arabischen Meeres ueber die Verbindunglinie Indien-Ostafrika sowie des damit verbundenen Waermetransportes im Nordwinter. Das Programm ergaenzt eine Untersuchung, die mit 'SONNE' im Sommermonsun 1993 (SO89) durchgefuehrt wurde. Der 8 Grad N-Schnitt schliesst sowohl das Arabische Meer als auch den Golf von Bengalen nach Sueden hin ab. Bisher ist aber noch von keiner Arbeitsgruppe eine Abarbeitung dieses Schnittes in den Wintermonaten vorgenommen worden. Auf dem vorangehenden Abschnitt SO 127 von Dr.D.Quadfasel (IfM Hamburg) wurden Messungen noerdlich im Golf von Bengalen durchgefuehrt, so dass in Zusammenarbeit mit Dr. Quadfasel der Indische Ozean im Wintermonsun untersucht werden kann. Die Reise SO 128 erbrachte einen qualitativ hochwertigen Datensatz im Arabischen Meer fuer eine Momentaufnahme der Wintermonsunzirkulation und der daran beteiligten Wassermassen. Eine Schluesselregion fuer den Austausch von Wassermassen ist die Sokotra Passage zwischen der Insel Sokotra und deanischen Schelf, die ebenfalls intensiv untersucht wurde.
Das Projekt "Sonderforschungsbereich (SFB) 454: Bodenseelitoral; Littoral of Lake Constance, Teilprojekt D 01: Transport- und Austauschvorgaenge zwischen Litoral und Pelagial und ihre Wechselwirkungen mit biologischen Prozessen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Potsdam, Institut für Biochemie und Biologie, Arbeitsgebiet Ökologie, Ökosystemmodellierung.Das Litoral eines Sees ist trotz seiner uferseitigen Begrenzung als offenes System zu betrachten, das zahlreichen Einfluessen auf den unterschiedlichsten Zeitskalen unterliegt. In diesem Projekt werden Untersuchungen zu den Stroemungsverhaeltnissen im Litoral und zum Wasser- und Stoffaustausch zwischen Litoral und Pelagial vorgenommen. Neben den direkt windgetriebenen und den durch Wellentaetigkeit induzierten Stroemungen sollen die Horizontalverfrachtungen des Litoralwasserkoerpers erfasst werden, die durch lange interne Wellen und Auf- und Abtriebserscheinungen hervorgerufen werden. Des weiteren soll in windstillen Phasen die Bedeutung der Konvektionsstroemungen untersucht werden, die hervorgerufen werden durch unterschiedliche Abkuehlung/Erwaermung des Litorals im Vergleich zum Pelagial aufgrund der unterschiedlichen Wassertiefe oder durch horizontal unterschiedliche Truebung des Wassers. Da letztere auch durch Algen bestimmt wird, ist hierbei die Wechselwirkung zwischen biologischen und hydrodynamischen Prozessen von Bedeutung. Eine der zentralen Fragen ist der moegliche zeitliche Unterschied im Einsetzen der Fruehjahrsentwicklung zwischen Litroal und Pelagial und die dafuer verantwortlichen Mechanismen. Die Prozesse werden durch Messungen erfasst und im einzelnen durch numerische Modelle simuliert. Fernziel ist ein Modell, in dem der horizontale Austausch zwischen Litoral und Pelagial durch physikalisch sinnvolle Ansaetze beschrieben wird.
Das Projekt "Untersuchungen zur Sanierung eines Badesees durch naturnahe Maßnahmen" wird/wurde gefördert durch: Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fachhochschule Braunschweig-Wolfenbüttel, Institut für Abfalltechnik und Umweltüberwachung (IfAU).Der untersuchte Badesee (Fümmelsee) wurde in den letzten Jahren zunehmend eutrophiert, so dass seine Sichttiefe während der Badesaison meist unter 50 cm lag. Badeverbote wurden in den vergangen Jahren mehrfach ausgesprochen. Als Sanierungsmaßnahmen wurden durchgeführt: 1. In den flachen Teilen des Sees bis 3 m Tiefe wurde das Sediment entfernt. 2. Im Herbst 2001 wurde eine Tiefenwasserableitung durchgeführt. 3. Vom See wurde eine Regenerationszone mit einem Damm abgegrenzt, dessen Krone überflossen werden kann. 4. Am Seeufer wurde ein mit Schilf bepflanzter, 1500 qm großer Sandfilter installiert. 5. Das Seewasser aus der Badezone wird diskontinuierlich vertikal durch den Sandfilter und anschließend durch die Regenerationszone im Kreislauf zur Badezone zurückgeleitet. 6. Die Wasserpflanzen werden im Herbst aus der Regenerationszone und vom Pflanzenfilter abgeerntet und hierdurch Nährstoffe aus dem System See entfernt. Erfolge: Mit Inbetriebnahme des Filtrationskreislaufs wurde das Seewasser zusehends klarer. Die Sichttiefe stieg von 0,8 m im Frühsommer 2001 auf bis über 7 m im Spätsommer 2002. Während der Badesaison 2003 war die Sichttiefe stets über 4 m. Die Phosphatkonzentration während der Frühjahrszirkulation fiel von 2000 bis 2003 von 0,12 mg auf 0,02 mg. Mit dem Aberten der Wasserpflanzen konnten 2001 1 kg P und 2002 4 kg P aus dem System entfernt werden. Das gesamte Seewasser enthielt zum Vergleich während der Frühjahrszirkulation 2001 4 kg P. Neben der P-Eliminierung beseitigt der Filter gesamt- und fäkalcoliforme Bakterien vollständig, so dass auch diesen Gründen die Badewasserqualität optimal ist.
Das Projekt "Temperatur- und Sauerstoffmessungen am Brombachsee" wird/wurde gefördert durch: Fachhochschule Weihenstephan, Abteilung Triesdorf, Fachbereich Umweltsicherung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fachhochschule Weihenstephan, Abteilung Triesdorf, Fachbereich Umweltsicherung.Untersuchung des Schichtungsverhaltens von Temperatur und Sauerstoffkonzentrationen im anthropogen geschaffenen Brombachsee während der Frühjahrszirkulation und der Sommerstagnation.
Das Projekt "Naehrstoffestlegung und -mobilisierung in Sedimenten" wird/wurde ausgeführt durch: Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei.Im Stechlinsee, Nehmitzsee und Peetschsee wurden Sedimentuntersuchungen zur Variabilitaet der Methanbildung, der geloesten Phosphosverbindungen im Interstitialwasser und der Phosphorbindungsformen in der partikulaeren Substanz durchgefuehrt (Koschel et al 1995). Die ausgewaehlten Seen sind extrem naehrstoff- und produktionsarm und in den Sommermonaten stabil geschichtet. Um die Auswirkung der Sauerstoffkonzentration im Hypolimnion auf die Methanbildung und die Mobilitaet geloester Phosphorverbindungen festzustellen, wurden die Untersuchungen waehrend der Fruehjahrszirkulation und waehrend der Sommerstagnation durchgefuehrt. Die Anteile von organischer Substanz, Kalziumkarbonat, Gesamtphosphor und Gesamtstickstoff (0 - 10 cm) zeigen keinen direkten Zusammenhang zur Trophie der untersuchten Klarwasserseen. Im Nehmitzsee und Peetschsee liegen die Anteile von organischer Substanz und Gesamtphosphar hoeher und die Anteile von Kalziumkarbonat niedriger als in Sedimenten von anderen meso- bis eutrophen Seen in Nordbrandenburg. Andererseits wurden im oligotrophen Stechlinsee geringere Anteile von organischer Substanz und Gesamtphosphat und hoehere Anteile von Kalziumkarbonat ermittelt als in Sedimenten von anderen oligo- bis mesotrophen Seen in Nordbrandenburg. Im Stechlinsee sind im Spaetsommer noch mehr als 50 Prozent des Gesamtphosphors an der Sedimentoberflaeche (0 - 1 cm) an Eisen- und Manganverbindungen gebunden und unter reduktiven Bedingungen mobilisierbar (Abb 15), im Nehmitzsee und Peetschsee 24 bis 28 Prozent. Zwischen dem Anteil von organischer Substanz und dem Anteil des an Huminstoffen gebundenen Phosphors besteht eine sehr hohe Korrelation. Es besteht aber kein Zusammenhang zwischen dem Kalziumkarbonatanteil der untersuchten Sedimente und dem saeureloeslichen anorganischen Phosphor. Im Stechlinsee wurden in Sedimentschichten mit hohen Kalziumkarbonatanteilen hoehere Anteile von saeureloeslichen organischen Phosphorverbindungen gefunden.
Das Projekt "Ursachen und Auswirkungen der Fruehjahrs-Phytoplanktonbluete im Zuerichsee" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Zürich, Institut für Pflanzenbiologie, Limnologische Station.Jedes Fruehjahr beobachtet man im Zuerichsee (wie auch in anderen Voralpenseen) bei der Entstehung der thermischen Schichtung zwei Algen-Massenentwicklungen von r-Strategen (1.Zentrische Kieselalge, 2. Flagellaten). Mit Hilfe des Projektes sollen die physikalischen und chemischen Voraussetzungen abgeklaert werden, die eine explosionsartige Vermehrung der Algenarten erlauben. Ausserdem interessieren wir uns fuer die physiologischen Eigenschaften der Phytoplankter und deren Anpassungsstrategie auf die veraenderten Bedingungen waehrend und nach der Algenbluete. Diese physikalischen und chemischen Veraenderungen und deren spezielle Ursachen sind ebenfalls Gegenstand einer Untersuchung.
Die Stehgewässer (Seen) stellen, im Gegensatz zu Fließgewässern, ein geschlossenes Ökosystem dar und sind durch ein vergleichsweise großes Gesamtwasservolumen mit langen Wasseraufenthaltszeiten gekennzeichnet. Je nach der Entstehung des Sees spricht man von künstlich angelegten Seen (Abgrabungsseen, bzw. Baggerseen) oder natürlich entstandenen Seen. Ein See umfasst grundsätzlich die Freiwasserzone (Pelagial) und die Bodenzone (Benthal). Das Pelagial umfasst eine obere, durchlichtete trophogene Zone (Epilimnion), eine Sprungschicht mit einem Temperaturgradienten (Metalimnion), und eine untere tropholytische Wasserschicht (Hypolimnion). Das Benthal lässt sich wiederum in eine durchlichtete Uferzone (Litoral) und eine Tiefenzone (Profundal) unterteilen. Diese Zonen stellen Lebensräume für die unterschiedlichen Biozönosen des Sees dar und sind geprägt von verschiedenen abiotischen Faktoren (Wassertemperatur, pH-Wert, Lichtverfügbarkeit, Nährstoffe, Sauerstoff). Dem Lebensraum entsprechend lassen sich die Lebewesen des Ökosystems See in folgende Kategorien unterteilen: Plankton, Nekton, Neuston/ Pleuston und Benthos. Die autochthone Primärproduktion eines Sees umfasst in erster Linie die photoautotrophe Produktion des Phytoplanktons im Pelagial und der Makrophyten, des Phytobenthos und des Periphytons im Benthal. Im Nahrungsnetz der Ökosystems See schließen sich die Primär- und Sekundärkonsumenten an (z.B. im Pelagial vorkommende Fische und Insektenarten, benthische Makrozoobenthosarten). Tiefere Seen sind in der Regel dimiktisch, das heißt der Wasserkörper unterliegt zweimal im Jahr einer Zirkulation (Frühjahres- und Herbstzirkulation). In Abhängigkeit der Jahreszeit ändert sich die Temperatur des Sees. Im Winter kommt es aufgrund der Dichteanomalie des Wassers zu einer sehr kalten, zum Teil eisbedeckten oberflächennahen Schicht und einer wärmeren, tieferen Schicht von 4 °C am Grund des Sees. Damit ist das Überleben der Fische in den tieferen Wasserschichten des Sees im Winter sichergestellt. Im Frühling setzt eine Frühjahrszirkulation ein und die beiden Wasserschichten mischen sich. Nach der Vollzirkulation hat der See eine konstante Wassertemperatur und ähnliche Sauerstoff- und Nährstoffverhältnisse. Während der Sommerstagnation erwärmt sich das Oberflächenwasser auf über 20 °C, während das Wasser in den tieferen Schichten des Hypolimnions kälter ist. Die im Herbst einsetzenden Stürme führen erneut zu einer Herbstzirkulation und die beiden Wasserschichten durchmischen sich. Ein Team des LANUV bei der Seeuntersuchung, Foto: LANUV/FB 55 Das LANUV NRW – hier der Fachbereich 55 „Ökologie der Oberflächengewässer“ - führt regelmäßig biologische Untersuchungen in 23 Seen und 24 Talsperren mit einer Fläche von mehr als 50 ha durch. Die Seen in NRW sind bis auf 2 natürlich entstandene Altarme des Rheins (Altrhein Bienen-Prast und Altrhein Xanten) durch Menschenhand geschaffene Abgrabungsseen der Kies- und Sandindustrie oder des Braunkohletagebaus und damit gemäß Terminologie der WRRL künstliche Gewässer. Talsperren sind aufgestaute und damit erheblich veränderte Fließgewässer, die mit ihren limnischen Eigenschaften stehenden Gewässern am ähnlichsten sind. Grundlage für diese Gewässeruntersuchungen ist die im Jahr 2000 beschlossene Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) die in Deutschland rechtlich durch die Novellierung des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG) und durch die Oberflächengewässerverordnung (OGewV 2011, 2016) umgesetzt ist. Nach diesen Regelungen soll der gute Gewässerzustand erhalten bleiben und – wo dies nicht mehr der Fall ist – soll schrittweise spätestens bis zum Jahr 2027 der gute Zustand erreicht werden. Erheblich veränderte und künstliche Gewässer müssen das gute ökologische Potenzial erreichen. Foto: LANUV/FB 55 Foto: LANUV/FB 55 Gewässerüberwachung Die Untersuchung und Bewertung der Flora und Fauna liefert wesentliche Grundlagen z.B. zum Erhalt und zur Verbesserung der Artenvielfalt, des Gewässerschutzes und des Erholungs- und Freizeitwertes der Seen und Talsperren in NRW. Tiere und Pflanzen sind wichtige Bioindikatoren. In der Zusammensetzung der Arten und der Häufigkeit ihres Vorkommens spiegeln diese Organismen die Lebensbedingungen über einen längeren Zeitraum wider und geben Auskunft über eine längerfristige Belastungssituation. Chemische Analysen beschreiben lediglich eine Momentaufnahme. Für die Stehgewässer ist das Phytoplankton die wichtigste biologische Qualitätskomponente. Biologische Qualitätskomponenten
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