Das Projekt "Sonderforschungsbereich Transregio 181 (SFB TRR): Energietransfer in der Atmosphäre und im Ozean, Teilprojekt (11) W02: Energietransfer durch 'low mode' interne Wellen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bremen, Institut für Umweltphysik, Abteilung Ozeanographie.Die Ziele des Projektes sind die Entstehung und Ausbreitung von internen Wellen im globalen Ozean zu quantifizieren, die Transportwege von 'low-mode' internen Wellen zu untersuchen (inklusive der Prozesse entlang der Wege), die Quell- und Senkenregionen zu entdecken und den Beitrag zu lokaler Dissipation zu quantifizieren sowie die involvierten Prozesse zu identifizieren. Dafür werden wir (i) hoch-aufgelöste (1/10° oder höher) Modellläufe, (ii) Beobachtungen von Energieflüssen der internen Wellen und (iii) die Kombination aus Beidem nutzen.
Das Projekt "Gasaustausch bei hohen Windgeschwindigkeiten" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Heidelberg, Interdisziplinäres Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen.Basierend auf dem Stand des Wissens ist es nicht möglich, zuverlässig die Transfergeschwindigkeiten für den Gasaustausch zwischen Ozean und Atmosphäre bei hohen Windgeschwindigkeiten anzugeben. Der Mangel an experimentellen Daten ist der Grund dafür. Das Ziel dieses Projekts ist es daher, die Mechanismen des Gasaustausches mit Fokus auf die hohen Windgeschwindigkeiten durch eine Reihe von Laborexperimenten unter den weit möglichen Bedingungen zu untersuchen. Drei geeignete Einrichtungen wurden ausgewählt: der erste Wind/Wellen Kanal, an dem Windgeschwindigkeiten mit Hurrikan Stärke möglich sind, an der Universität Kyoto, der große Kanal an der Universität Marseille und der große ringförmige Kanal an der Universität Heidelberg, das Aeolotron. Die experimentellen Bedingungen umfassen Windgeschwindigkeiten (U10) von 0-70 m/s, Wassertemperaturen von 5-40 Grad C, Süß- und Meerwasser, Überlagerung mechanisch und winderzeugter Wellen und Belüfter, um hohe Blasenkonzentrationen zu erreichen. Mehr als ein Dutzend Tracer - mit denen der gesamte Bereich der möglichen Diffusivitäten und Löslichkeit abgedeckt wird - lassen sich gleichzeitig durch Membraneinlass-Massenspektrometrie und UV Spektroskopie messen. Damit werden die vorhandenen konzeptionellen Modelle überprüft und, wenn notwendig, modifiziert oder erweitert, und die relative Bedeutung der einzelnen Mechanismen quantitativ bestimmt.
Das Projekt "Sonderforschungsbereich Transregio 181 (SFB TRR): Energietransfer in der Atmosphäre und im Ozean, Teilprojekt (13) W04: Schwerewellenparametrisierung für den Ozean" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hamburg, Fachbereich Erdsystemwissenschaften, Institut für Meereskunde.Ein verbessertes IDEMIX-Modell für den Ozean wird erweitert um ein neues hochfrequentes, 'high-mode' Energiekompartment, Antrieb durch Dissipation mesoskaliger Wirbel, anisotropen Gezeitenantrieb sowie der Interaktion der Wellen mit der mittleren Strömung. Es wird validiert mit Hilfe von Beobachtungen und Modellergebnissen der Forschungs-Bereiche T, W und L und in ICON und FESOM implementiert in Zusammenarbeit mit dem Synthese-Bereich S.
Das Projekt "Zeitliche Variabilität von internen Wellen und vertikaler Vermischung im Nordatlantik" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bremen, Institut für Umweltphysik.Das Ziel dieses Projektes ist die Untersuchung der zeitlichen Variabilität in der Energie von internen Wellen und der Stärke von vertikaler Vermischung in Abhängigkeit des Nordatlantikstroms und dem damit verbundenen Wirbelfeld. Hierfür werden 5-6 Jahre von Strömungsmesserdaten und Temperatur/Leitfähigkeitsmessungen von drei Verankerungen entlang eines Schnittes westlich des Mittelatlantischen Rückens (MAR) sowie LADCP/CTD Daten von fünf Schifffahrten genutzt. Konkrete wissenschaftliche Ziele dabei sind:- Erstellung von Zeitserien der Energie in internen Wellen unter Benutzung der Verankerungszeitreihen von Strömung und Schichtung- Untersuchung der Zeitskalen auf denen Veränderungen in der Energie interner Wellen stattfinden. Mögliche Ursachen für Variabilität sind der Windeintrag, Position des Nordatlantikstroms und Wirbel- Identifizierung von Prozessen, welche die beobachteten internen Wellen generieren, wie z.B. Gezeiten, Stürme, Jahresgang, Wirbel, die Arme des Nordatlanikstroms (Verhältnis von lokalen zu großräumigen Erzeugungsmechanismen)- Bestimmung der Vermischungsraten (Temperaturinversionen, Thorpe Skalen, Feinstrukturparameterisierung) in Abhängigkeit der variablen Hintergrundbedingungen Hierfür werden zunächst Spektren potentieller und kinetischer Energy der internen Wellen auf ihre Abhängigkeit von veränderlichen Hintergrundbedingungen wie z.B. Wind, Gezeiten, Wirbel, Schichtung und Variabilität im Nordatlantikstrom sowieso des Einflusses der Topographie untersucht. Die instrumentelle Ausstattung der Verankerungen seit Sommer 2012 erlaubt zusätzlich die Approximation der internen Wellen durch vertikale Moden und damit verbunden die Berechnung von Energieflüssen, welche wichtige Informationen über die Menge und die Variabilität in der Energie, die in internen Wellen im Nordatlantik transportiert wird, liefern. Außerdem geben diese so gewonnenen Energieflüsse in Kombination mit der Berechnung von Ausbreitungspfaden von internen Wellen, welche am mittelatlantischen Rücken erzeugt wurden, Aufschluss über die relative Bedeutung der Topographie des MAR für die Erzeugung von internen Wellen. Beginnend vom Sommer 2015 werden die Analysen erweitert, indem Temperatur- und Druckdaten mit hoher Tiefenauflösung für die Berechnung von Thorpe Skalen und Dissipationsraten und deren zeitlichen Variabilität genutzt werden. Weitere Informationen über die zeitliche und räumliche Variabilität der Vermischungsraten im Nordatlantik werden durch die Analyse von Diffusionsraten, die anhand von LADCP/CTD Daten und einer Feinstrukturparameterisierung berechnet werden, erlangt. Dies liefert weitere Aufschlüsse über die dominanten Prozesse in der Erzeugung von internen Wellen und vertikaler Vermischung im Nordatlantik, sowie deren zeitlicher und räumlicher Variabilität.
Das Projekt "Hydrodynamische Wirksamkeit von künstlichen Riffen unter besonderer Berücksichtigung des Energietransfers im Wellenspektrum" wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Leichtweiß-Institut für Wasserbau.Künstliche Riffe werden im Küstenschutz als der Küste vorgelagerte Strukturen und damit als aktive Küstenschutzmaßnahmen eingesetzt, die den Seegang im Küstenvorfeld beeinflussen. Dies führt dazu, dass die Bauwerke zum Schutz der Küstenlinie nicht mehr so massiv ausfallen müssen. Vorbild künstlicher Riffe sind die natürlichen Fels-, Korallen- und Sandriffe mit ihrer dem Seegang angepassten Form. Die vorhandenen Verfahren für die funktionelle Planung von Riffen geben meist nur eine Abschätzung für den Anteil der ankommenden Seegangsenergie, der das Riff passiert (Transmissionskoeffizient), bzw. von ihm reflektiert wird (Reflexionskoeffizient). Diese energetische Betrachtungsweise ist jedoch für die Beschreibung der Wellentransformation an Riffen nicht ausreichend, da der nachweislich stattfindende nicht-lineare Energietransfer im Spektrum nicht berücksichtigt wird, obwohl er für die Beurteilung der Schutzwirkung unerlässlich ist. Hauptziel der geplanten Arbeit soll es daher sein, die für diesen Energietransfer verantwortlichen hydrodynamischen Prozesse zu untersuchen und in ihrer Wirkung zu quantifizieren. Das dabei gewonnene Verständnis dieser Prozesse soll dazu dienen, Ansätze zur funktionellen Planung von künstlichen Riffen zu entwickeln und innovative Riffstrukturen zu entwerfen und zu optimieren.
Das Projekt "Sonderforschungsbereich Transregio 181 (SFB TRR): Energietransfer in der Atmosphäre und im Ozean, Teilprojekt (05) M05: Reduzierung von unphysikalischer diapyknischer Vermischung in Ozeanmodellen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Leibniz-Institut für Ostseeforschung.Dieses Projekt arbeitet an der Weiterentwicklung, Bewertung und Analyse von numerischen Algorithmen die unphysikalische diapyknische Vermischung in Ozeanzirkulationsmodellen reduzieren sollen. Dieses Ziel soll erreicht werden durch: (i) die Gestaltung und Implementierung von Gitterbewegungsalgorithmen die unphysikalische Vermischung reduzieren; (ii) die Nutzung von Advektionsschemata mit isopyknischer Diffusion und spezieller Gestaltung von numerischen Begrenzern; (iii) Entwicklung und Analyse von Advektionsschemata höherer Ordnung.
Das Projekt "WTZ Südliches Afrika SPACES II - BANINO - Benguela Ninos: Physikalische Prozesse und langperiodische Variabilität, Vorhaben: Fernerkundung und Modellierung des südöstlichen Atlantischen Ozeans" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Institut für Meereskunde (IfM).
Das Projekt "marTech: Erprobung und Entwicklung maritimer Technologien zur zuverlässigen Energieversorgung, Teilvorhaben: marTech-B - Erprobung und Entwicklung zuverlässiger Wellenenergiekonverter in schwimmenden Mehrzweckstrukturen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Leichtweiß-Institut für Wasserbau.Das Ziel von marTech ist es, Teilaspekte der Technologieerprobung und -entwicklung für 1) Tragstrukturen von Offshore-Windenergieanlagen (3.1.4) sowie 2) Anlagen und Technologien zur Nutzung der Wellen- und Tideströmungsenergie (3.5) durch wissenschaftliche Begleitforschung in einer signifikant erweiterten, großmaßstäblichen Versuchseinrichtung im Großen Wellenkanal Hannover voranzutreiben. Konkret werden drei Pilotprojekte zu einem Wellenenergiekonverter, zu einer Filter- und Dichtungsbahn und einem Kolkschutzsystem unter Gewährleistung wirklichkeitsnaher Umweltrandbedingungen zusammen mit der Industrie konzeptioniert und durchgeführt. Das hier beantragte Projekt marTech bildet damit alle wesentlichen Einwirkungen durch Wellen, Tideströmung und die hydro-geotechnischen Prozesse im Seeboden in einer großmaßstäblichen Versuchseinrichtung ab und ermöglicht dadurch wirklichkeitsnahe Verhältnisse unter kontrollierten und reproduzierbaren Laborbedingungen, die es zukünftig erlaubt, neue maritime Technologien zusammen mit der Industrie belastbar zu erproben bzw. weiter zu entwickeln.
Das Projekt "marTech: Erprobung und Entwicklung maritimer Technologien zur zuverlässigen Energieversorgung, Teilvorhaben: marTech-A - Erprobung und Entwicklung zuverlässiger Dichtungs-, Sohl- und Kolkschutzverfahren für maritime Strukturen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hannover, Ludwig-Franzius-Institut für Wasserbau, Ästuar- und Küsteningenieurwesen.Das Ziel von marTech ist es, Teilaspekte der Technologieerprobung und -entwicklung für 1) Tragstrukturen von Offshore-Windenergieanlagen (3.1.4) sowie 2) Anlagen und Technologien zur Nutzung der Wellen- und Tideströmungsenergie (3.5) durch wissenschaftliche Begleitforschung in einer signifikant erweiterten, großmaßstäblichen Versuchseinrichtung im Großen Wellenkanal Hannover voranzutreiben. Konkret werden drei Pilotprojekte zu einem Wellenenergiekonverter, zu einer Filter- und Dichtungsbahn und einem Kolkschutzsystem unter Gewährleistung wirklichkeitsnaher Umweltrandbedingungen zusammen mit der Industrie konzeptioniert und durchgeführt. Das hier beantragte Projekt marTech bildet damit alle wesentlichen Einwirkungen durch Wellen, Tideströmung und die hydro-geotechnischen Prozesse im Seeboden in einer großmaßstäblichen Versuchseinrichtung ab und ermöglicht dadurch wirklichkeitsnahe Verhältnisse unter kontrollierten und reproduzierbaren Laborbedingungen, die es zukünftig erlaubt, neue maritime Technologien zusammen mit der Industrie belastbar zu erproben bzw. weiter zu entwickeln.
Das Projekt "Küstenmeerforschung: ECODIKE - Grüne Seedeiche und Deckwerke für den Küstenschutz, Leitantrag; Vorhaben: Entwicklung von Bemessungsgrundlagen für grüne Küstenschutzdeiche und Deckwerke" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: RWTH Aachen University, Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft.Deckwerke, See- und Ästuardeiche an der Deutschen Küste werden entsprechend der geltenden Anforderungen für einen sicheren und nachhaltigen Sturmflutschutz geplant, bemessen und gebaut. Ökosystemare Aspekte finden bislang bei diesem Prozess keine oder nur geringe Beachtung. Hauptziel des Forschungsvorhabens ist die Steigerung des ökosystemaren Werts von Deichen und Deckwerken unter gleichzeitiger Beachtung der Deichsicherheit. Hierzu ist es erforderlich, Deiche und Deckwerke nicht nur als Küstenschutzbauwerk, sondern auch als Ökosystem zu verstehen und die komplexen Wechselwirkungen zwischen 'grünem Deich' und Meer zu begreifen und durch begleitende intelligente und innovative Maßnahmen des Monitorings und der Deichunterhaltung die Deichsicherheit im Rahmen einer integrierten risiko-basierten Strategie zu erhalten bzw. möglichst zu steigern. Dies erfolgt auf der Grundlage theoretischer Überlegungen, Laboruntersuchungen, klein- und großmaßstäblicher Experimente sowie Untersuchungen in der Natur. Auf diese Weise werden die wissenschaftlich-technischen Grundlagen für innovative und grüne Küstenschutzstrukturen an Nord- und Ostseeküste gelegt. Grundlage ist ein neuer transdisziplinärer Ansatz unter Berücksichtigung der wachsenden Nutzungsanforderungen an die Küste, des Klimawandels sowie der Ökosystemdienstleistungen der Küste.
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| Förderprogramm | 99 |
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