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Vergleich der Wirkungen der städtischen Struktur auf die Klimaparameter im Vergleich zum unbeeinflußten Umland auf Grundlage der Blockkarte 1 : 50.000 (ISU50, Raumbezug Umweltatlas 1990), Bearbeitungsstand Januar 2001).
Als Grundlage für hochaufgelöste Klimarekonstruktionen der letzten Jahrtausende dienen jahrgenau datierbare natürliche Klimaproxies wie Jahresringe von Bäumen. Bisher konzentrierten sich dendroklimatologische Untersuchungen in Europa auf Temperaturrekonstruktionen borealer und alpiner Waldgrenzstandorte. In weitaus geringerem Umfang liegen dagegen hydroklimatische Rekonstruktionen basierend auf niederschlagssensitiven Baumarten der Tieflagen (kleiner als 1000 m NN) vor, obgleich hydroklimatische Schwankungen in der Abschätzung zukünftiger und historischer Klimaveränderungen eine wichtige Rolle spielen. Die Steuerungsfaktoren, das Ausmaß und die zeitliche Abfolge dekadischer bis mehrhundertjähriger Schwankungen im Baumwachstum, welche für die Rekonstruktion des gesamten Spektrums hydroklimatischer Variabilität von entscheidender Bedeutung sind, wurden bisher kaum untersucht und verstanden. In dem geplanten Projekt sollen nun zum ersten Mal langfristige Wachstumstrends auf verschiedenen raum-zeitlichen Skalen von acht europäischen Baumarten über die letzten 1.000 Jahre gegenübergestellt werden. Die hauptsächlich aus archäologischen und historischen Holzfunden generierten Jahrringdaten von Eiche, Buche, Erle, Esche, Ulme, Tanne, Kiefer und Fichte, in Verbindung mit Daten lebender Bäume, decken die letzten 1.000 Jahre lückenlos mit hoher Belegung ab. Dieser einmalige Datenbestand mit rund 60.000 Jahrringserien ökologisch und ökonomisch wichtiger heimischer Baumarten wird von europäischen Jahrringforschern bereitgestellt. Das Ziel des geplanten Projektes ist ein besseres Verständnis der raum-zeitlichen Variabilität von niederfrequenten Wachstumstrends und die Identifizierung gemeinsamer Faktoren, die das längerfristige Baumwachstum in Europa maßgeblich steuern (z.B. Klima und/oder Vulkanemissionen, Kohlenstoffdioxidgehalt der Atmosphäre oder Veränderungen der Sonnenaktivität). Die angewandten Methoden umfassen neue Standardisierungsverfahren, Trend- und Spektralanalysen sowie Filterungsverfahren, um niederfrequente Schwankungen der Jahrringchronologien zu detektieren und extrahieren. Faktoren, die das langfristige Baumwachstum maßgeblich steuern, werden unter Einbeziehung verschiedener Klimaparameter (Temperatur, Niederschlag, Abflussmengen von Flüssen, Grundwasserstände) sowie Zeitreihen externer und interner Einflüsse auf das Klimasystem identifiziert. Darüber hinaus werden die langfristigen Wachstumstrends mit Zeitreihen anderer Paläoarchive verglichen. Die in dem geplanten Projekt gewonnenen neuen Erkenntnisse über klimabedingter, langfristiger Wachstumsschwankungen und deren Ursachen werden eine deutlich bessere Grundlage für zukünftige valide Klimarekonstruktionen, globale Klimamodelle und für die Quantifizierung von Langzeitveränderungen des globalen Kohlenstoffkreislaufs schaffen.
Im geplanten Projekt sollen landwirtschaftliche Aktivität während der vergangenen 6000 Jahre und zeitgleiche Klima- und terrestrische und marine Ökosystemänderungen im Ostseegebiet erfasst werden. Dies soll durch Untersuchung multidekadaler palynologischer Records von vier IODP-Expedition-347-Sites erreicht werden. Haupthypothesen des Projekts: a) Landwirtschaftliche Aktivität begann in Küstenbereichen früher als im Hinterland und breitete sich von Süden nach Norden aus. b) Aus landwirtschaftlicher Aktivität folgten Umweltveränderungen wie zum Beispiel Waldrodung. c) Die Intensität von Getreideanbau wurde durch Klimaparameter, zum Beispiel Niederschläge, beeinflusst. D) Landwirtschaft nahm Einfluss auf marine Ökosysteme, der in den Vergesellschaftungen mariner Palynomorpher und weiterer Mikrofossilien nachgewiesen werden kann. Die vier gewählten Sites liegen im Südwesten (Site M0059), im Zentralbereich (M0063) und im Nordwesten (Sites M0061/M0062) der Ostsee. Landwirtschaftliche Aktivität soll über das Auftreten von Pollenkörnern kultivierter Pflanzen, insbesondere Getreidearten wie Roggen (Secale) oder Weizen (Triticum), erkannt werden. Die vergangenen ca. 1600 Jahre sollen in besonders hoher zeitlicher Auflösung (ca. 25-50 Jahre) untersucht werden.Das Projekt würde eine Analyse des zeitlichen Rahmens landwirtschaftlicher Aktivität erlauben, z.B. die Dauer bis Getreideanbau in den verschiedenen Gegenden des Ostseegebiets - repräsentiert durch die gewählten Sites - eingeführt wurde, und wann er besonders intensiv war. Zeitliche Unterschiede bei der Getreideanbau-Einführung in küstennahen Bereichen und im Hinterland können durch Vergleich mit bekannten terrestrischen Datensätzen erfasst werden. Das Projekt wird ferner zu einem besseren Verständnis zeitgleicher Änderungen in terrestrischen Ökosystemen während der vergangenen 6000 Jahre, wie Entwaldung oder Pflanzenmigration, beitragen. Anwendung verschiedener Klimarekonstruktionsmethoden soll erlauben, klimatische Rahmenbedingungen landwirtschaftlicher Aktivität zu ermitteln. Da marine Sedimente genutzt werden, lassen sich zeitgleiche Änderungen in aquatischen Ökosystemen über die Untersuchung aquatischer Palynomorpher erkennen. So kann herausgefunden werden, ob Landwirtschaft den marinen Raum beeinflusste, z.B. durch erhöhten Nährstoffeintrag. Daten anderer Wissenschaftler (z.B. Diatomeen- und Foraminiferen-basierte Datensätze) sollen in die Analysen einbezogen werden. Die nötige zeitliche Auflösung ist durch hohe Sedimentationsraten in den erbohrten Becken gewährleistet. Pilotstudien während der IODP-Epedition-347-Onshore-Party und derzeit laufender Folgeprojekte zeigen eine gute Palynomorphenerhaltung für alle Sites und exzellente Erhaltung von Chironomidenresten für eine nördliche Site. Die Ergebnisse des geplanten Projekts werden zu einem detaillierten Einblick in die Entwicklung und den Einfluss landwirtschaftlicher Aktivität und die Umwelt- und Klimadynamik im Ostseegebiet beitragen.
Verteilung und Ausprägung verschiedener Klimaparameter, ihre analytische Zusammenfassung und Bewertung in einer Planungshinweiskarte, Raumbezug Raster und Blockkarte 1 : 5.000 (ISU5, Raumbezug Umweltatlas 2001), Bearbeitungsstand April 2003.
Rekristallisation des geogenen Kalks mit dem CO2 aus der Atmung von Wurzel und Mikroorganismen führt zur Bildung pedogener Karbonate, die einer der wichtigsten Schlüssel zur Bestimmung des Alters der Bodenbildung (Radiokarbondatierung) und der Rekonstruktion der Paläou-welt (d13C, d18O) unter semiariden und ariden Klimatenbedingungen sind. Deswegen war ein erhöhtes Interesse für pedogene Karbonate seitens der Geowissenschaften in den vergangenen zwei Jahrzehnten zu verzeichnen. Bis jetzt ist die Geschwindigkeit der Bildung pedogener Karbonate völlig unbekannt, obwohl davon die Präzision der Altersbestimmung und der Paläoumweltrekonstruktionen wesentlich abhängt. In diesem Vorhaben wird die Geschwindigkeit der Bildung der pedogenen Karbonate durch den Isotopenaustausch bei der Rekristallisation des geogenen Kalks mit dem 14CO2 aus der Rhizosphärenatmung der in der 14CO2-Atmosphäre markierten Pflanzen bestimmt. Mit dieser sehr sensitiven und bereits erprobten Methode wird der Einfluss der Pflanzenarten, Dauer des Pflanzenwachstums, Temperatur, Feuchte, CaCO3-Gehalte und CaCO3-Verlagerung auf die CaCO3-Rekristallisationsrate bestimmt. Aus den experimentell ermittelten Abhängigkeiten der Rekristallisation von den Umweltvariablen wird ein Modell zur Bildung der pedogenen Karbonate erstellt und anhand der Radiokarbondatierung der unter verschiedenen Bedingungen entnommen pedogenen Karbonate geprüft. Das Forschungsvorhaben ermöglicht erstmalig die Präzision der Bestimmung des Alters der Bodenbildung und der Rekonstruktion der Paläoumwelt anhand der pedogenen Karbonate experimentell zu quantifizieren.
The present-day configuration of Indonesia and SE Asia is the results of a long history of tectonic movements, volcanisms and global eustatic sea-level changes. Not indifferent to these dynamics, fauna and flora have been evolving and dispersing following a complicate pattern of continent-sea changes to form what are today defined as Sundaland and Wallacea biogeographical regions. The modern intraannual climate of Indonesia is generally described as tropical, seasonally wet with seasonal reversals of prevailing low-level winds (Asian-Australian monsoon). However at the interannual scale a range of influences operating over varying time scales affect the local climate in respect of temporal and spatial distribution of rainfall. Vegetation generally reflects climate and to simplify it is possible to distinguish three main ecological elements in the flora of Malaysia: everwet tropical, seasonally dry tropical (monsoon) and montane. Within those major ecological groups, a wide range of specific local conditions caused a complex biogeography which has and still attract the attention of botanists and biogeographers worldwide. Being one of the richest regions in the Worlds in terms of species endemism and biodiversity, Indonesia has recently gone through intensive transformation of previously rural/natural lands for intensive agriculture (oil palm, rubber, cocoa plantations and rice fields). Climate change represents an additional stress. Projected climate changes in the region include strengthening of monsoon circulation and increase in the frequency and magnitude of extreme rainfall and drought events. The ecological consequences of these scenarios are hard to predict. Within the context of sustainable management of conservation areas and agro-landscapes, Holocene palaeoecological and palynological studies provide a valuable contribution by showing how the natural vegetation present at the location has changed as a consequence of climate variability in the long-term (e.g. the Mid-Holocene moisture maximum, the modern ENSO onset, Little Ice Age etc.). The final aim of my PhD research is to compare the Holocene history of Jambi province and Central Sulawesi. In particular: - Reconstructing past vegetation, plant diversity and climate dynamics in the two study areas Jambi (Sumatra) and Lore Lindu National Park (Sulawesi) - Comparing the ecological responses of lowland monsoon swampy rainforest (Sumatra) and everwet montane rainforests (Sulawesi) to environmental variability (vulnerability/resilience) - Investigating the history of human impact on the landscape (shifting cultivation, slash and burn, crop cultivation, rubber and palm oil plantation) - Assessing the impact and role of droughts (El Niño) and fires - Adding a historical perspective to the evaluation of current and future changes.
Bedingt durch den Klimawandel sind landwirtschaftliche Kulturpflanzen vermehrt Wasserstress und Frostschäden ausgesetzt. Gleichzeitig prognostiziert die FAO einen Anstieg des globalen Wasserbedarfs um 55% (Landwirtschaft um 11%), bei einem Anstieg der gesamten beregneten Fläche um 6% bis 2050. Diese Problematik, kombiniert mit dem Bevölkerungsanstieg, wachsendem Energiebedarf und dem Rückgang der nutzbaren landwirtschaftlichen Fläche in den Industriestaaten, verlangt nach Lösungen. Ein bedarfsgerechter, energiesparender und effizienter Einsatz der Ressourcen Wasser und Energie ist erforderlich, um eine zukunftsfähige und nachhaltige Bewässerung zu gewährleisten und der steigenden Nutzungskonkurrenz, um die Ressource Wasser, zu begegnen. Während eine automatisierte Bewässerung im Gewächshaus bereits Stand der Technik ist, wird die Freiflächen und Tröpfchenbewässerung wie z.B. im Gemüse bzw. Obstbau überwiegend manuell auf Basis von Erfahrungswerten der Anbauer oder aufgrund fest geplanter Bewässerungsintervalle durchgeführt. Dies führt in der Regel zu zu hohen Bewässerungsgaben und kann weiterhin zu Nährstoffauswaschungen führen. Ziel dieses Projektes ist es daher, Daten aus den unterschiedlichsten Quellen auf einer intelligenten Service-Plattform miteinander zu verknüpfen, um dadurch über eine digitale Entscheidungsunterstützung, eine bedarfsgerechte und (teil-)automatisierte Bewässerung zu ermöglichen. Gerade die Integration lokaler Sensoren in einem multivariaten Ansatz, soll dabei auch der zunehmenden Entwicklung von teilabgedeckten Agrarflächen durch Agri-Photovoltaik-Anlagen, Folien und Netzen gerecht werden. Kern des Projekts ist dabei ein Cloud-basierter Bewässerungsplaner, der sich automatisiert an die on-Site gemessenen Klimaparameter, sowie den aktuellen phänologischen Bedingungen in Echtzeit anpasst. Der Planer wird dann mit den bestehenden Systemen der Projektpartner vernetzt, um die Ausführung der Bewässerung zu (teil)-automatisieren.
Die Anwendung numerischer Simulationsmodelle erfordert eine über das eigentliche Untersuchungsgebiet hinausgehende räumliche Erfassung der Grundlagendaten und meteorologischen Randbedingungen. Dadurch soll gewährleistet werden, dass sich das Modell ‘einschwingen’ kann, um am Rande des eigentlichen Projektgebietes möglichst realitätsnahe Zustände simulieren zu können (zur Methodik des hier verwendeten Klimamodells FITNAH vgl. (Methode). Daher untergliederte sich das Untersuchungsgebiet in das etwa 890 km² große Stadtgebiet von Berlin sowie einen rund 1650 km² großen Bereich des Umlandes. Zusätzlich wurde ein Vertiefungsgebiet definiert, in dem das Klimamodell FITNAH in einer 4-fach höheren Rasterauflösung angewendet wurde (vgl. Abbildung 1). Nur wenige der verwendeten Parameter für das Stadtgebiet Berlin wurden speziell für dieses Projekt erhoben, es handelte sich vielmehr um Datengrundlagen aus jahrelangen Arbeiten zum Umweltatlas und zum ISU Berlin, die für vielfältige Auswertungen und Berechnungen zur Verfügung stehen. Das Informationssystem Stadt und Umwelt der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung enthält ca. 25 000 Einzelflächen in einem räumlichen Bezugssystems, die für die Berechnung der Klimagrößen des ISU zur Verfügung gestellt wurden: Flächennutzung. Die Daten der Flächennutzung beruhen auf der Auswertung von Luftbildern, bezirklichen Flächennutzungskarten und weiteren Unterlagen für den Umweltatlas (vgl. Karte 06.01, SenStadtUm 1995b, 1995e und Karte 06.02, SenStadtUm 1995c, 1995f). Es werden etwa 30 Nutzungsarten unterschieden. Bis auf einzelne Nachträge gaben sie zum Zeitpunkt der Modellanwendung noch den Nutzungsstand von 1990 wieder (Fortschreibung auf den Datenstand Ende 2001 in Bearbeitung) Stadtstrukturtypen (Karte 06.07, SenStadtUm 1995g). Eine weitere Verfeinerung dieser Daten fand über eine Sachdatenbasis statt, die typenspezifische Angaben zur Höhe der Gebäude und Vegetationsstrukturen innerhalb der einzelnen Stadtstrukturtypen enthält Versiegelung (Karte 01.02, SenStadtUm 1995d). Zur Verifizierung der Modellergebnisse wurden aus dem Bestand der existierenden Klimakarten und vorliegender Gutachten insbesondere ausgewählt: Oberflächentemperaturen bei Tag und Nacht (Karte 04.06, SenStadt 2001d). Bioklima bei Tag und Nacht (Karte 04.09, SenStadtUm 1998b). Untersuchung lokalklimatische Situation Gleisdreieck (Vogt 2002a) und (Vogt 2002b). Zusätzlich wurden etwa 700 Projektgebiete, die im Rahmen des städtebaulichen Flächenmonitoring der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung für den Zeitraum 1990 – Ende 2002 erfasst wurden, in die geographische und die Sachdatenbasis eingearbeitet. Zur Bereitstellung der orographischen Eingangsparameter für die Berechnung des Wind- und Temperaturfeldes wurde auf der Grundlage der Höhenpunkte der Bohrpunktdatei der Landesgeologie Berlin (110 000 Punktdaten) ein gesondertes Geländehöhenmodell für Berlin generiert (Karte 01.08, SenStadtUm 1998a). Um der hohen Modellauflösung im Vertiefungsgebiet gerecht zu werden, wurden für diesen Ausschnitt die Geometrie- und Sachdaten der Automatisierten Liegenschaftskarte ALK für die weitere Auswertung herangezogen. Die Liegenschaftskarte bildet als darstellender Tei des so genannten Liegenschaftsbuches neben den Flurstücken vor allem die Gebäude einschließlich ihrer Geschossanzahl flächenscharf ab und ist daher als Basisinformation zur Abbildung der Hochbaustrukturen gut geeignet (vgl. Abbildung 2). In die Basisgeometrie der Teilbaublöcke der Karte 1: 50 000 des ISU konnten so zusätzlich die Gebäudegrundrisse mit den aus dem ALK-Bestand abgeleiteten Gebäudehöhen integriert werden. Zur Einbindung der Flächen außerhalb Berlins wurden folgende Datengrundlagen genutzt: ATKIS (Amtlich-kartographisches Informationssystem). Das Kartenwerk umfasst die erste Realisierungsstufe des Basislandschaftmodells – DLM 25/1. Der Grunddatenbestand enthält verschiedene Objektarten und Attribute. Die Straßen, Wege, Eisenbahnen, Gewässer und Grenzen bilden eine geometrisch exakte Linienstruktur der Landschaft. Sie ist durch die flächenhaften Landschaftsteile, wie Wohnbauflächen usw., ausgefüllt Die Geländehöhen wurden dem Datenbestand des CORINE -Projektes entnommen. Corine ist ein Synonym für “koordinierte Erfassung von Informationen über die Umwelt” und stellt ein von der Kommission der Europäischen Union im Jahr 1985 gegründetes Programm zur Erfassung von Umweltdaten dar.
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.
Die gesamtstätische Klimamodellierung dient als Grundlage, um die den Ist-Zustand des Stadtklimas im Land Berlin in die Planung einbeziehen zu können. Es werden hierfür notwendige stadtklimatische Klimaanalysen (siehe Klimaanalyse) und -bewertungen (siehe Planungshinweise Stadtklima) bereitgestellt. Für die gesamte Stadtfläche werden im Bereich der Klimaanalyse acht Klimaparameter jeweils in einer Rasterdarstellung mit einer hohen räumlichen Auflösung von 10 m x 10 m sowie aggregiert auf ca. 25.000 Block- und Blockteilflächen angeboten. Durch die hohe räumliche Auflösung sind die Klimaanalyseergebnisse dazu geeignet Planungsprojekte bis zur Ebene der Bauleitplanung zu unterstützen. Die dargestellten Parameter umfassen darüber hinaus nicht nur die wichtigsten klimatischen Größen wie (1) bodennahes Windfeld und Kaltluftvolumenstrom, (2) Luft- und (3) Strahlungstemperatur, (4) nächtliche Abkühlung sondern auch den thermischen Bewertungsindex (5) PET sowie die (6) Anzahl meteorologischer Kennwerte im Mittel der Jahre 2001-2010. Die Zusammenfassung der Erkenntnisse aus der Klimaanalyse erfolgt in der (7) Klimaanalysekarte. Die Klimaanalysekarte ermöglicht es, die einzelnen Bereiche der Stadt nach ihren unterschiedlichen klimatischen Funktionen, d.h. ihrer Wirkung auf andere Räume, abzugrenzen.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 260 |
| Europa | 4 |
| Kommune | 6 |
| Land | 149 |
| Weitere | 8 |
| Wirtschaft | 1 |
| Wissenschaft | 107 |
| Zivilgesellschaft | 4 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 228 |
| Hochwertiger Datensatz | 7 |
| Text | 111 |
| unbekannt | 31 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 36 |
| Offen | 340 |
| Unbekannt | 1 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 342 |
| Englisch | 89 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 9 |
| Bild | 6 |
| Datei | 28 |
| Dokument | 39 |
| Keine | 158 |
| Webseite | 201 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 282 |
| Lebewesen und Lebensräume | 360 |
| Luft | 377 |
| Mensch und Umwelt | 368 |
| Wasser | 246 |
| Weitere | 369 |