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Found 69 results.

Teilprojekt 1 (Modul C)

Das Projekt "Teilprojekt 1 (Modul C)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Cottbus-Senftenberg, Institut für Boden, Wasser, Luft, Lehrstuhl für Umweltmeteorologie durchgeführt. Ziel des Projekts ist die Verbesserung der Genauigkeit der Simulation planetarer Wellen über dem Atlantik und der deterministischen Vorhersagbarkeit der Witterung über Europa. Dieses Ziel soll durch die explizite Simulation der meso-beta Skalen der atmosphärischen Dynamik in der Entwicklungsregion stark wachsender Rossbywellenzüge erreicht werden. Die Veränderungen in der Dynamik sollen statistisch untersucht und die Relevanz Berücksichtigung der meso-beta Skalen für die dekadische Vorhersage in Europa quantifiziert werden. Auf diese Weise sollen Beiträge zum Verständnis der Mechanismen der interannuellen bis dekadischen Vorhersagbarkeit geleistet werden. Zunächst sollen die Modellkomponenten des operationellen Systems von MiKlip, ECHAM und COSMO-CLM, evaluiert und eine gekoppelte Version entwickelt werden. Die Ergebnisse der klassisch genesteten COSMO-CLM und der gekoppelten Simulationen sollen mit der Referenzlösung des ECHAM, den Beobachtungen und miteinander verglichen werden. Die Veränderungen der Dynamik und insbesondere der Entwicklung von außertropischen Stürmen und Zyklonen sollen speziell untersucht werden. Es ist vorgesehen, die Einflussfaktoren auf die Vorhersagbarkeit zu untersuchen, insbesondere die räumliche Auflösung des Regionalmodells und des Ozeans. Gegebenenfalls soll die Performance der gekoppelten Version optimiert, die relevanten Modellentwicklungen dokumentiert und in das operationelle Vorhersagesystem integriert werden.

Teilprojekt 2 (Modul C)

Das Projekt "Teilprojekt 2 (Modul C)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin, Institut für Meteorologie WE03, MILIEU - Centre for Urban Earth Systen Studies durchgeführt. Ziel des Projekts ist die Verbesserung der Genauigkeit der Simulation planetarer Wellen über dem Atlantik und der deterministischen Vorhersagbarkeit der Witterung über Europa. Dieses Ziel soll durch die explizite Simulation der meso-beta Skalen der atmosphärischen Dynamik in der Entwicklungsregion stark wachsender Rossbywellenzüge erreicht werden. Die Veränderungen in der Dynamik sollen statistisch untersucht und die Relevanz der meso-beta Skalen für die dekadische Vorhersage in Europa quantifiziert werden. Auf diese Weise sollen Beiträge zum Verständnis der Mechanismen der interannuellen bis dekadischen Vorhersagbarkeit geleistet werden. Zunächst sollen die Modellkomponenten des operationellen Systems von MiKlip, ECHAM und COSMO-CLM, evaluiert und eine gekoppelte Version entwickelt werden. Die Ergebnisse der klassisch genesteten COSMO-CLM und der gekoppelten Simulationen sollen mit der Referenzlösung des ECHAM, den Beobachtungen und miteinander verglichen werden. Die Veränderungen der Dynamik und insbesondere der Entwicklung von außertropischen Stürmen und Zyklonen sollen speziell untersucht werden. Es ist vorgesehen, die Einflussfaktoren auf die Vorhersagbarkeit zu untersuchen, insbesondere die räumliche Auflösung des Regionalmodells und des Ozeans. Gegebenenfalls soll die Performance der gekoppelten Version optimiert, die relevanten Modellentwicklungen dokumentiert und in das operationelle Vorhersagesystem integriert werden.

European polar stratospheric cloud and lee wave experiment

Das Projekt "European polar stratospheric cloud and lee wave experiment" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Chemie und Dynamik der Geosphäre ICG-1: Stratospäere durchgeführt. EUPLEX will critically test current hypotheses for the three key processes of arctic stratospheric ozone depletion chemistry: 1. PSC formation and properties in Lee-wave and synoptic scale PSC; 2. Halogen activation on PSC, and; 3. Chemical ozone loss. Optimum chemica1 and microphysical information will be measured on dedicated flights of a suitably instrumented high-altitude research aircraft employing two new flight strategies: 1. Quasi-Lagrangian flights through Lee-wave PSC; 2. Multiple flights probing the same air masses twice within time periods of several days. Comparison of these first-time observations and state of the art microphysical and chemical models will yield improved or new parameterisations or corroborate established concepts that are a prerequisite for numerical simulations to predict the future state of the azone layer.

Teilprojekt 1: Kopplung des Eisschild-Modells PISM mit dem Klimamodell ECHAM/MPIOM

Das Projekt "Teilprojekt 1: Kopplung des Eisschild-Modells PISM mit dem Klimamodell ECHAM/MPIOM" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Meteorologie durchgeführt. Das Erdsystemmodell MPI-ESM soll mit dem Eisschildmodell PISM gekoppelt werden, um Übergänge zwischen dem Glazial und dem Interglazial simulieren zu können. Dazu soll das existierende Modellsystem auf die jeweils aktuellen Modellversionen upgedated und auf die Südhemisphäre ausgedehnt werden. Das Ziel der Arbeiten ist die Entwicklung eines funktionsfähigen gekoppelten Atmosphäre-Ozean-Eisschild Modellsystems, das es erlaubt, realistische Übergänge zwischen Glazial und Interglazial (und vice versa) zu simulieren. Dieses System muss zum einen erstellt werden, zum anderen muss es ausgiebig getestet werden. 1. Aufsetzen der aktuellen Eisschildmodells PISM für die Nordhemisphäre (existiert in einer älteren Modellversion) und die Südhemisphäre (Task WP 1.1.1) 2. Implementieren von verschiedenen Modulen zur Berechnung der Oberflächenmassenbilanz aus atmosphärischen Antriebsdaten (Task WP 1.1.2) und Einbau in die aktuelle MPI-ESM Modellversion. Dabei kann von einem existierenden Modellsystem mit älteren Modellversionen ausgegangen werden. 3. Tests mit dem Einfluss von Staub auf das Albedo (Task WP 1.1.5). Dieses ist in dem existierenden Energiebilanzmodul für die Oberflächenmassenbilanzberechnung vorgesehen. 4. Analyse von Bifurkationen im glazialen Klimasystem (Task WP 1.1.7). 5. Quantifizierung des Effekts von Topographieänderungen durch die Physik der festen Erde (Task WP 1.1.8). 6. Einbau eines Eisbergmoduls (Task WP 1.1.9). 7. Erstellen und Testen des gekoppelten Modells mit den Modelländerungen aus WP 4.2, die zeitabhängige Landseemaske erlauben (Task WP 1.1.10). 8. Analyse der transienten gekoppelten Simulation aus WP1.3 (Task WP 1.1.11)Ein Vergleich mit den entsprechenden Untersuchungsergebnissen in den Teilprojekten PalMod-1-1-TP2 und PalMod-1-1-TP3 wird dazu dienen, die Robustheit der Resultate einzuordnen.

Untersuchung des Einflusses von Veränderungen der Erdbahn auf das globale Klima (EEM)

Das Projekt "Untersuchung des Einflusses von Veränderungen der Erdbahn auf das globale Klima (EEM)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin, Institut für Meteorologie WE03, Fachrichtung Wechselwirkung im Klimasystem der Erde, Arbeitsgruppe Modellierung des Klimasystems durchgeführt. Beschreibung des Projektes Unsere jetzige Warmzeit, das Holozän, dauerte bislang ca. 11.500 Jahre. Keine der anderen quartärzeitlichen Warmzeiten dauerte länger als 15.000 Jahre, manche nur 7000 Jahre. Der Übergang von der Warm- zur nachfolgenden Kaltzeit erstreckte sich über 5000 Jahre, gekennzeichnet durch einen Rückgang der Wintertemperaturen bis zu 10 Grad-C und 4 Grad-C für die Sommertemperaturen. Abrupte Klimastürze oder kurzfristige Anomalien während dieser Übergangszeit sind bislang noch nicht untersucht worden. Die Teilprojekte dieses Forschungsverbundes benutzen höchstauflösende Geoarchive, die z.T. Jahresauflösung, in jedem Fall aber Auflösung von Jahrzehnten ermöglichen. Klimaanzeiger sind Pollen, atmosphärischer Staub oder stabile Isotope, die eine Funktion der Atmosphärentemperatur und Niederschlagsintensität sind. Die aus den Geoarchiven gewonnenen Zeitreihen werden mit Zeitreihen der Klimavariabilität aus zeittransienten Computersimulationen gekoppelter Atmosphären-Ozean-Modelle verglichen. Mögliche Abweichungen der rekonstruierten Klimageschichte von der simulierten Klimageschichte werden für die Weiterentwicklung der Modelle benutzt, bis alle Prozesse verstanden und erfasst sind, so dass die Modelle zuverlässig die zu erwartenden Klimaänderungen auch am Ende unserer Warmzeit wiedergeben. Die Synthese aller neun Teilprojekte wird zu einer Vorhersage der natürlichen Klimavariabilität und Verfügbarkeit von Wasser während des Endes der heutigen Warmzeit eingesetzt. Ziele des Projektes Die rekonstruierenden Paläoklimagruppen werden mit Hilfe von Transferfunktionen (z.T. schon entwickelt im BMBF-KIHZ Programm) höchstauflösende Zeitreihen der Klimavariabilität, wie sie tatsächlich stattgefunden hat, entwickeln, um folgende Fragen zu beantworten: Wie lange dauerten vergangene Warmzeiten im Vergleich zu der Dauer von 11.500 Jahren unserer heutigen Warmzeit? War die Dauer der Warmzeiten in verschiedenen Regionen der Nordhemisphäre gleich lang? Gab es innerhalb der Warmzeiten (z.B. im Eem vor 120.000 Jahren) abrupte Kälteanomalien? Wie schnell erfolgte der Übergang von einer Warmzeit zur nachfolgenden Kaltzeit? Wie gross waren die absoluten Werte der Klimaverschlechterung in der Übergangsphase? Welchen Einfluss hatte die Abkühlung auf Vegetation und Ökosysteme? Die modellierenden Paläoklimagruppen werden eine ganze Modellhierarchie (entwickelt im BMBF-KIHZ Programm) einsetzen, um die physikalischen Prozesse aufzuspüren, die am Ende einer Warmzeit die Geschwindigkeit und Stärke der Klimaabkühlung bestimmen. Insbesondere sollen folgende Fragen beantwortet werden: Welche Prozesse und Randbedingungen führen dazu, dass ein stabiles warmes Klima plötzlich in eine Abkühlungsphase umschlägt? Sind die bestehenden Computermodelle derzeit schon in der Lage, die Abkühlungsphase exakt vorherzusagen? Was sind die ersten Anzeichen einer Abkühlungsphase? u.s.w.

Wandel der polaren Wirbel (PVC)

Das Projekt "Wandel der polaren Wirbel (PVC)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie Universität Berlin, Institut für Meteorologie WE03 durchgeführt. Wissenschaftliches Ziel von PVC ist die Untersuchung der Dynamik des stratosphaerischen Polarwirbels im Winter der Nordhemisphaere. Anhand von Beobachtungsdaten, zB den in der Arbeitsgruppe hergestellten Stratosphaerenanalysen, sollen die Klimatologie und die langfristige Variabilitaet des Polarwirbels untersucht werden. Moegliche, auf eine Klimaaenderung hindeutende Trends in der dynamischen Struktur des Polarwirbels, sollen analysiert werden. Ergaenzend werden Modellsimulationen mit dem Berliner Allgemeinen TSM (Tropo-Strato-Mesosphaeren-) Zirkulationsmodell durchgefuehrt, um die fuer die Struktur des Polarwirbels verantwortlichen Mechanismen herauszuarbeiten. Dabei sind insbesondere Transportprozesse durch den Polarwirbelrand und der damit verbundene Transport ozonarmer Luft in mittlere Breiten von Interesse.

CANDYbog - Carbon, Water and Nutrient Dynamics in Vascular Plant- vs. Sphagnum-dominated Bog Ecosystems in Southern Patagonia

Das Projekt "CANDYbog - Carbon, Water and Nutrient Dynamics in Vascular Plant- vs. Sphagnum-dominated Bog Ecosystems in Southern Patagonia" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Fachbereich Erdsystemwissenschaften, Institut für Bodenkunde durchgeführt. Im Projekt CANDYbog werden Stoffflüsse auf verschiedenen räumlichen und zeitlichen Skalen in südpatagoischen Mooren untersucht. Ziel des Projektes ist es, den Kohlenstoff-, Nährstoff- und Wasserhaushalt von zwei unterschiedlichen, auf Feuerland auftretenden Moortypen zu quantifizieren sowie die zentralen Prozesse, die die Nähr- und Kohlenstoffdynamik dieser Moore steuern, besser zu verstehen. Neben den auch für die nördliche Hemisphäre typischen Torfmoos-Mooren gibt es in Südpatagonien auch von polsterbildenden Gefäßpflanzen dominierte Moore. Bisher ist nicht bekannt, welche Bedingungen zur bevorzugten Ausbildung von Polsterpflanzen-Mooren führen. Häufig ist die Ausbreitung von Gefäßpflanzen auch mit der Verdrängung von Torfmoosen verknüpft. Ob diese Moore unterschiedlicher Vegetationszusammensetzung sich auch in ihrem Potential Kohlenstoff langfristig zu speichern unterscheiden, soll geklärt werden. Außerdem können die südpatagoischen Torfmoos-Moore als Modell für ungestörte Moorökosysteme der gemäßigten Zone der nörlichen Hemisphäre angesehen werden. Im Vergleich zum Beispiel mit degradierten norddeutschen Hochmooren kann so eine Abschätzung des anthropogenen Einflusses insbesondere auf die Kohlenstoffsenkenfunktion solcher gestörteer Ökosysteme getroffen werden. Schwerpunkt der experimentellen Arbeit im Gelände bildet ein Düngungs- und Abschattungsversuch, um detaillierte Erkenntnisse zur Nährstoffdynamik, Biomasseproduktion und Torfzersetzung der beiden Moortypen zu erhalten. Anschließende Laboruntersuchungen umfassen beispielsweise die Analyse stabiler Isotope, Inkubationsversuche oder spektroskopische Messungen. Um die Flüsse von Energie, Kohlenstoff und Wasser zwischen den Moorökosystemen und der Atmosphäre auf verschiedenen räumlichen Skalen zu messen, zu bilanzieren und zu vergleichen, werden die Eddy-Kovarianz-Methode, Gashauben und ökophysiologische Blattkammersysteme eingesetzt. Darüber hinaus werden die Flüsse gelöster und partikulärer organischer Substanz mit hydrologischen Methoden quantifiziert. Die so ermittelten aktuellen Kohlenstoffbilanzen werden schließlich mit der längerfristigen Kohlenstofffestlegung verglichen, die durch die Analyse von Torfprofilen ermittelt wird.

Kohlenstoff-14 und Krypton-85 als Tracer fuer die Modellierung des globalen CO2-Kreislaufs

Das Projekt "Kohlenstoff-14 und Krypton-85 als Tracer fuer die Modellierung des globalen CO2-Kreislaufs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik durchgeführt. An dreizehn global verteilten Stationen sollen zunaechst ueber fuenf Jahre hinweg kontinuierliche Messungen der atmosphaerischen 85 Kr-Aktivitaet sowie der 14 C-Aktivitaet im CO2 durchgefuehrt werden. Die gewonnenen Ergebnisse sollen Eingang in ein globales Modell des Kohlenstoffkreislaufs finden: Die globale Verteilung und zeitliche Variation von 85 Kr mit seinen kuenstlichen Quellen in der Nordhemisphaere soll im Modell zur Parametrisierung der Transportgroesse verwendet werden. Die zeitlichen und oertlichen Variationen des 14 CO2 sollen - in Zusammenhang mit CO2-Konzentrationsmessungen - unabhaengige Information ueber die oertlich und zeitlich Variablen relevanten CO2-Quellen und Senken liefern.

Biodiversität und Verbreitung der Polychaeten in der Tiefsee des Südozeans - Vergleich des Weddellmeeres mit angrenzenden Tiefseebecken

Das Projekt "Biodiversität und Verbreitung der Polychaeten in der Tiefsee des Südozeans - Vergleich des Weddellmeeres mit angrenzenden Tiefseebecken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zoologisches Forschungsmuseum Alexander König - Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere durchgeführt. Während der Polarstern-Expedition ANT XXII/3 (ANDEEP III) im Winter und Frühjahr 2005 sollen Bodenproben mit Hilfe eines Sandia-Kastengreifers genommen werden, deren Auswertung quantitative Daten zur Artenzusammensetzung der Infauna sowie zu Sedimentparametern liefern wird. Probennahme und Weiterverarbeitung sollen unter denselben Bedingungen erfolgen wie während ANDEEP I und II, um eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse zu gewährleisten. Im Rahmen des beantragten Projektes sollen die Polychaeten bearbeitet werden, die nach bisherigen Erfahrungen etwa die Hälfte aller Individuen und Arten ausmachen sollten. Die während der Expeditionen ANT XV/3 (Polarstern, 1998) und ANDEEP I/II (Polarstern, 2002) bereits gewonnenen Erkenntnisse sollen dabei vertieft und erweitert werden. Folgende Fragen sollen beantwortet werden: Gibt es eine faunistische Grenze zwischen Schelf und Tiefsee in der Antarktis? Wenn ja, in welcher Tiefe? Ist die Eurybathie bei Polychaeten in der Antarktis stärker ausgeprägt als in anderen Meeren? Hat die Infauna der antarktischen Tiefsee eine ähnliche faunistische Isolierung erfahren wie die des antarktischen Schelfs? Was kann daraus hinsichtlich der Besiedlungsgeschichte der antarktischen Meere gefolgert werden? Wie unterscheidet sich die Infauna der antarktischen Tiefsee von der Fauna angrenzender Becken? Gibt es Gemeinsamkeiten, und wenn ja, auf welchem systematischen Niveau (Art/Gattung/ Familie)? Finden sich Gemeinsamkeiten mit der antarktischen Tiefsee auch in der Tiefsee der Nordhemisphäre? Unterscheidet sich die antarktische Tiefsee hinsichtlich der Biodiversität, des Artenreichtums und der Individuendichte von anderen Weltmeeren?

AOSGE: The Arctic Ocean System in the Global Environment; deutsches Pilotvorhaben - Teilprojekt: AWI

Das Projekt "AOSGE: The Arctic Ocean System in the Global Environment; deutsches Pilotvorhaben - Teilprojekt: AWI" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung e.V. (AWI) durchgeführt. Im Rahmen der AOSGE-Pilotstudie werden durchgefuehrt: a) Simulationen mit einem gekoppelten Ozean-Meereis-Modell zur Frage der Abhaengigkeiten der grossraeumigen Zirkulationssystem von internen dynamischen und thermodynamischen Prozessen und der Rolle der atmosphaerischen und seitlichen Randbedingungen. b) Arbeiten ueber Art u. Intensitaet der Koppelungsprozesse zwischen den Teilsystemen Meereis-Pelagial-Benthal in der Hocharktis. An Material aus der noerdl. Laptevsee werden Partikelfluss via Zooplankton, mikrobielle Aktivitaet im Benthal sowie Zoobenthosverteilung untersucht. Zusaetzliche Proben und Daten werden im Rahmen ACSYS 1996 erhoben. c) Untersuchung des terrigenen Sedimenteintrags und Corg-Fluss im Spaetquartaer in Kernen vom Laptevsee-Kontinentalhang: 1) Bestimmung der Haupt- und Spurenelemente zur Identifikation von Liefergebiet und Ablagerungsmilieu und 2) mikroskopische Bestimmung der Zusammensetzung und Reife der organischen Substanz. I) Zielsetzung: In numerischen Simulationen mit einem gekoppelten Ozean-Meereis-Modell des Nordpolarmeers soll die Abhaengigkeit der grossraeumigen Zirkulationssysteme von internen dynamischen und thermodynamischen Prozessen und die Rolle der atmosphaerischen und seitlichen Randbedingungen untersucht werden. Arbeitsprogramm: 1. Simulationen des mittleren Jahresgangs bei mittlerer Aufloesung. 2. Erstellung eines optimierten Referenzlaufs, der mittleren Zirkulation und der milleren Tracerverteilungen. 3. Uebergang zu besserer raeumlicher Aufloesung und Anpassung der Parameter. II) Zielsetzung: Ziel der geowissenschaftlichen Untersuchungen ist die zeitlich hochaufgeloeste Rekonstruktion der Aenderungen von Meereisbedeckung, palaeoozeanischer Zirkulation und Palaeoklima im Arktischen Ozean und des angrenzenden Laptev-See-Kontinentalrandgebiets im Spaetquartaer sowie die Quantifizierung des terrigenen und organischen Sedimenteintrags im Arktischen Ozean im Wechsel zwischen Glazial und Interglazial. Arbeitsprogramm: Bestimmung der Tonminerale und Haupt- und Spurenelemente sowie Mazeralanalysen an stratigraphisch eingestuften Sedimentkernen vom Laptev-See-Kontinentalrand. III) Zielsetzung: Biologische Untersuchungen ueber die Intensitaet der pelago-benthischen Kopplungen in der Hocharktis, insbesondere im Norden der Paptewsee, im Bereich des Lomonossovrueckens und in der noerdlichen Barentssee.

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