This data set builds upon the broadband detection lists of the International Monitoring System (IMS)’s infrasound stations. The infrasound data of these stations are regularly (re-)processed at the German National Data Centre at BGR (e.g., Ceranna et al., 2019; https://doi.org/10.1007/978-3-319-75140-5_13) using the Progressive Multi-Channel Correlation (PMCC) array processing method (Cansi, 1995; https://doi.org/10.1029/95GL00468). The latest reprocessing with 26 one-third octave spaced frequency bands in the IMS band of interest (0.01 to 4 Hz) included all 53 stations that were certified within the period 2003 to 2020. Based on the resulting broadband detection lists, this data set expands on former analyses of the coherent ambient noise. For each station with a data availability of at least one year (by the end of 2020), monthly reference histograms for the detection parameters back azimuth, apparent speed, and root-mean-squared amplitude are provided. The histograms provide a means to determine the deviation from nominal monthly behaviour and thus enable assessing the plausibility of detections and potential anomalies – without determining their cause – in the detected parameters. Overall, these quality metrics will be, among other applications, a useful supplement to the open-access IMS infrasound data products provided by Hupe et al., which are also available in BGR’s product centre. Further details of the reference histograms are described in the following publication by Kristoffersen et al.: "Updated global reference models of broadband coherent infrasound signals for atmospheric studies and civilian applications" (https://doi.org/10.1029/2022EA002222).
IGETS is the International Geodynamics and Earth Tide Service of the International Association of Geodesy (IAG). The main objective of IGETS is to monitor temporal variations of the Earth gravity field through long‐term records from ground gravimeters, tiltmeters, strainmeters and other geodynamic sensors. IGETS continues the activities of the Global Geodynamics Project (GGP) to provide support to geodetic and geophysical research activities using superconducting gravimeter (SG) data within the context of an international network. Furthermore, IGETS continues the activities of the International Center for Earth Tides (ICET), in particular, in collecting, archiving and distributing Earth tide records from long series of gravimeters, tiltmeters, strainmeters and other geodynamic sensors. GFZ is the main Data Center and operates the IGETS data base of worldwide high precision SG records. EOST (Ecole et Observatoire des Sciences de la Terre, Strasbourg, France) is the secondary Data Center, The University of French Polynesia (Tahiti) and EOST (Strasbourg, France) are the two current Analysis Centers.
Der Datensatz enthält die Warming Stripe-Diagramme der mittleren jährlichen Lufttemperatur der folgenden Flächeneinheiten: Gemeinden, Kreise, Regierungsbezirke, Planungsregionen, Großlandschaften und NRW. Die Darstellung als Temperaturstreifen beruhend auf der Idee von Ed Hawkings, University of Reading, UK, jeweils umgesetzt durch das Landesamt für Natur, Umwelt und Klima NRW mit den flächenhaften Mittelwerten aus den Temperaturrastern des Deutschen Wetterdienstes, Climate Data Center (CDC). Je wärmer eine Jahresmitteltemperatur, desto dunkel-roter der Streifen, je kühler, desto dunkel-blauer. Die Zeitreihe beginnt 1881 und endet 2025. In jeder .zip-Datei befindet sich das Streifendiagramm als .jpeg-Datei oder .pdf -Datei. Zusätzlich werden die Mittelwerte 1881-2025 als CSV-Tabelle bereitgestellt, ebenso wie eine Übersichtstabelle der jeweiligen Minimal- und Maximalwerte der jeweiligen Gebietskulisse.
Die Bezeichnung KOSTRA-DWD steht für "Koordinierte Starkniederschlagsregionalisierung und -auswertung des DWD". Für die statistischen Auswertungen wurde Deutschland in ein landesweites Rasternetz (jeweils ca. 5 x 5 km²) eingeteilt. Die Analyseergebnisse stellt der DWD über das Climate Data Center (CDC) kostenfrei zur Verfügung. Der Datensatz enthält statistische Starkregendaten (Niederschlagshöhen (in mm) und Niederschlagsspenden (in l/(s x ha))) der Dauerstufen D 5 bis 10.080 Minuten. Diese sind jeweils nach Wiederkehrzeiten T von 1 bis 100 Jahren und Rasterzelle unterteilt. Über das Geoportal der FHH können die aktuell gültigen KOSTRA-DWD-Daten für das Stadtgebiet der FHH ortsscharf, aufbereitet nach Rasterzellen, abgerufen werden.
Karst entsteht sich durch die Verwitterung von Karbonatgestein und erzeugt starke oberflächliche und unterirdische Heterogenität von hydrologischen Speicher und Fließprozessen. Ungefähr 7% bis 12% der Erdoberfläche besteht aus Karstgebieten und etwa ein Viertel der Weltbevölkerung ist ganz oder teilweise abhängig von Trinkwasser aus Karstgrundwasserleitern. Für die nächsten Jahrzehnte, Klimamodelle prognostizieren einen starken Temperaturanstieg und eine Abnahme von Niederschlagsmengen in vielen Karstregionen der Welt. Trotz dieser Vorhersagen gibt es nur wenige Studien, die die Auswirkungen des Klimawandels auf die Karstwasserressourcen abschätzen. Die ist hautsächlich auf das Fehlen von Messdaten und die inadäquate Abbildung von Karstprozessen in derzeit angewandten Ansätzen zur großskaligen Modellierung zurückzuführen. Das Ziel der beantragten Nachwuchsgruppe ist, die notwendigen Daten und Ansätze zur erstmaligen Abschätzung der gegenwärtigen und zukünftigem Verfügbarkeit von Wasserressourcen in Karstgebieten zur Verfügung zu stellen. Um dieser Herausforderung gerecht zu werden, sind signifikante Fortschritte (1) zum Verständnis der Heterogenität von Karstregionen und zu deren Einarbeitung in hydrologische Modelle, (2) zum Upscaling von Beobachtungen auf der Einzugsgebietsskale für Anwendungen von Simulationsmodellen im globalen Maßstab, und (3) zum Vergleich der gegenwärtigen und zukünftigen Verfügbarkeit von Wasserressourcen mit gegenwärtigen und zukünftigen Wasserbedarf von Nöten. Im vorgeschlagenen Projekt sollen neuartige Ansätze zur Messung und Analyse hydrologischer Daten an fünf experimentellen Messgebieten, die in 5 verschiedenen Klimaregionen über den Globus verteilt sind (AU, D, ES, MX, UK), eingesetzt werden, um die Einflüsse der Heterogenität von Karstgebieten auf oberflächennahe Fließprozesse zu erkunden. Mittels einer neu entwickelten Karstdatenbank, welche beobachtete Zeitreihen von Karstquellenabflüssen enthält, und Rezessionsanalyse sollen die Heterogenität von Grundwasser und Abflussprozesse in verschiedenen Regionen der Welt charakterisiert werden. Dieselbe Datenbank, erweitert durch zusätzlich Abflussdaten auf Flussgebietsskale des Global Runoff Data Center (GRDC), soll zur Entwicklung eines neuen Ansatzes zur Einbindung der neu gewonnenen Erkenntnisse in ein großskaliges Simulationsmodell speziell für Karstregionen angewandt werden. Dieses Modell soll letztendlich dazu benutzt werden, um (1) gegenwärtige und, gekoppelt mit Klimaszenarien, zukünftige Verfügbarkeit von Wasserressourcen in Karstgebieten zu erkunden, um diese (2) mit gegenwärtigen und zukünftigen Wasserbedarf zu vergleichen und von Wassermangel bedrohte Regionen zu identifizieren.
Innerhalb versorgungstechnischer Systeme (z. B. Kälteerzeugungssystemen) interagieren verschiedene Energiewandlungstechnologien, die häufig über dezentrale Regelungslogiken gesteuert werden. Deren mangelnde Abstimmung führt zu einem ineffizienten Betrieb der Gesamtsysteme. Den Verantwortlichen sind die Ineffizienzen durch falsche oder starre Sollwerte und Dimensionierungen oft nicht bewusst. Die Komplexität der Zusammenhänge und sich ständig verändernde Einflussfaktoren erschweren zusätzlich das Benchmarking und die Dimensionierung der Komponenten. Im geplanten Forschungsvorhaben wird eine KI-gestützte Optimierungslösung für Kälteanlagen aufgebaut, um eine modellgestützte Bewertung und Entscheidungshilfe für Retrofitmaßnahmen zu entwickeln. Diese Entscheidungshilfe ermöglicht die Analyse und Effizienzsteigerung der Komponenten in Abhängigkeit von den tatsächlichen Betriebsregimen der Anlagen. Entscheidungsvariablen, die im EISKIG-Vorhaben unveränderliche Parameter waren, werden nun optimiert (z. B. maximale Anlagenleistung, zulässige Betriebspunkte). Der Fokus dieses Projekts liegt ausschließlich auf der Versorgungstechnik von Rechenzentren. Zu Beginn wird der IST-Zustand des Energiesystems der Kälteversorgung im Rechenzentrum der Anwendungspartner mittels eines 'Digitalen Zwillings' beschrieben und untersucht. Die Untersuchungen konzentrieren sich auf folgende Energiewandlungskomponenten der Kälteerzeugung: Pumpen, Kompressionskältemaschinen, Wärmeübertrager, Ventile, Rückkühlwerke/Kühltürme (nass, trocken, adiabat), Wärmeübergabestationen. Mit dem digitalen Zwilling lassen sich verschiedene Retrofit-Maßnahmen simulieren und hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Emissionsminderung durch Energiekosteneinsparungen bewerten. Die Anwendungspartner erhalten auf dieser Basis Handlungsempfehlungen für wirtschaftlich umsetzbare Retrofit-Maßnahmen, einschließlich der Gegenüberstellung der IST-Situation mit branchenüblichen Durchschnittswerten.
<p>Sommerlich hohe Lufttemperatur birgt für Mensch und Umwelt ein hohes Schädigungspotenzial. Der Klimawandel führt nachweislich vermehrt zu extremer Hitze am Tag und in der Nacht, wodurch sich die gesundheitlichen Risiken für bestimmte Personengruppen erhöhen können. Für die Gesundheit von besonderer Bedeutung sind Phasen mit mehrtägig anhaltender, extremer Hitze.</p><p>Indikatoren der Lufttemperatur: Heiße Tage und Tropennächte</p><p>Die klimatologischen Kenngrößen „Heiße Tage“ und „Tropennächte“ des Deutschen Wetterdienstes (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=DWD#alphabar">DWD</a>) werden unter anderem zur Beurteilung von gesundheitlichen Belastungen verwendet. So ist ein „Heißer Tag“ definiert als Tag, dessen höchste Temperatur oberhalb von 30 Grad Celsius (°C) liegt, und eine „Tropennacht“ als Nacht, deren niedrigste Temperatur 20 °C nicht unterschreitet.</p><p>Die raumbezogene Darstellung von „Heißen Tagen“ (HT) und „Tropennächten“ (TN) über die Jahre 2000 bis 2024 zeigt, dass diese zum Beispiel während der extremen „Hitzesommer“ in den Jahren 2003, 2015, 2018 und 2022 in Deutschland verstärkt registriert wurden (siehe interaktive Karte „Heiße Tage/Tropennächte“).</p><p>Zu beachten ist, dass <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/h?tag=Heie_Tage#alphabar">Heiße Tage</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Tropennchte#alphabar">Tropennächte</a> regional unterschiedlich verteilt und ausgeprägt sein können, wie die Sommer der Jahre 2015, 2018, 2019 und 2022 zeigen. So traten Heiße Tage 2015 erheblich häufiger in Süddeutschland (maximal 40 HT) als in Norddeutschland (2015: maximal 18 HT) auf. Auch Tropennächte belasteten die Menschen im Süden und Westen Deutschlands häufiger: 2015 in Südwestdeutschland (maximal 13 TN). Besonders und wiederkehrend betroffen von extremer Hitze Demgegenüber betraf die extreme Hitze der Sommer 2018 und 2019 sind einige Teilregionen Süd- und Südwestdeutschlands (oberes Rheintal und Rhein-Maingebiet) sowie weite Teile Mittel- und Ostdeutschlands, wie Südbrandenburg und Sachsen (bis zu 45 HT und 13 TN). Während 2022 vor allem die Oberrheinische Tiefebene von Basel bis Frankfurt am Main sowie weitere Ballungsräume in Süddeutschland mit weit mehr als 30 Heißen Tage betroffen waren, lag der Hitzeschwerpunkt des Sommers 2024 mit bis zu 30 Heißen Tagen erneut in Brandenburg und Sachsen, bei nur sehr wenigen Tropennächten. 2025 gab es 11 Heiße Tage (gemittelt über die Fläche Deutschlands).</p><p>Informationen zur interaktiven Karte</p><p>Quellen: <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/h?tag=Heie_Tage#alphabar">Heiße Tage</a> 2000-2025 – <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=DWD#alphabar">DWD</a>/Climate Data Center, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Tropennchte#alphabar">Tropennächte</a> 2000-2025 – DWD/Climate Data Center; Daten für 2025 – Persönliche Mitteilung des DWD vom 14.11.2025.</p><p>Die Bearbeitung der interaktiven Karte erfolgt durch das Umweltbundesamt, FG I 1.6 und I 1.7.</p><p>Gesundheitsrisiko Hitze</p><p>Der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimawandel#alphabar">Klimawandel</a> beeinflusst in vielfältiger Weise unsere Umwelt. Klimamodelle prognostizieren, dass der Anstieg der mittleren jährlichen Lufttemperatur zukünftig zu wärmeren bzw. heißeren Sommern mit einer größeren Anzahl an Heißen Tagen und Tropennächten führen wird. Extreme Hitzeereignisse können dann häufiger, in ihrer Intensität stärker und auch länger anhaltend auftreten. Es gibt bereits belastbare Hinweise darauf, dass sich die maximale Lufttemperatur in Deutschland in Richtung extremer Hitze verschieben wird (vgl. Friedrich et al. 2023). Dieser Trend ist in der Abbildung „Anzahl der Tage mit einem Lufttemperatur-Maximum über 30 Grad Celsius“ bereits deutlich erkennbar.</p><p>Die mit der Klimaerwärmung verbundene zunehmende Hitzebelastung ist zudem von erheblicher gesundheitlicher Bedeutung, da sie den Organismus des Menschen in besonderer Weise beansprucht und zu Problemen des Herz-Kreislaufsystems führen kann. Außerdem fördert eine hohe Lufttemperatur zusammen mit intensiver Sonneneinstrahlung die Entstehung von gesundheitsgefährdendem bodennahem Ozon (siehe <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/umwelt-gesundheit/gesundheitsrisiken-durch-ozon">„Gesundheitsrisiken durch Ozon“</a>). Anhaltend hohe Lufttemperatur während Hitzeperioden stellt ein zusätzliches Gesundheitsrisiko für die Bevölkerung dar. Bei Hitze kann das körpereigene Kühlsystem überlastet werden. Als Folge von Hitzebelastung können bei empfindlichen Personen Regulationsstörungen und Kreislaufprobleme auftreten. Typische Symptome sind Kopfschmerzen, Erschöpfung und Benommenheit. Ältere Menschen und Personen mit chronischen Vorerkrankungen (wie zum Beispiel Herz-Kreislauf-Erkrankungen) sind von diesen Symptomen besonders betroffen. So werden während extremer Hitze einerseits vermehrt Rettungseinsätze registriert, andererseits verstarben in den beiden Hitzesommern 2018 und 2019 in Deutschland insgesamt etwa 15.600 Menschen zusätzlich an den Folgen der Hitzebelastung (vgl. Winklmayr et al. 2022). Modellrechnungen prognostizieren für Deutschland, dass zukünftig mit einem Anstieg hitzebedingter Mortalität von 1 bis 6 Prozent pro einem Grad Celsius Temperaturanstieg zu rechnen ist, dies entspräche über 5.000 zusätzlichen Sterbefällen pro Jahr durch Hitze bereits bis Mitte dieses Jahrhunderts.</p><p>Der Wärmeinseleffekt: Mehr Tropennächte in Innenstädten</p><p>Eine Studie untersuchte die klimatischen Verhältnisse von vier Messstationen in Berlin für den Zeitraum 2001-2015 anhand der beiden Kenngrößen „Heiße Tage“ und „Tropennächte“. Während an den unterschiedlich gelegenen Stationen die Anzahl Heißer Tage vergleichbar hoch war, traten <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Tropennchte#alphabar">Tropennächte</a> an der innerhalb dichter, innerstädtischer Bebauungsstrukturen gelegenen Station wesentlich häufiger (mehr als 3 mal so oft) auf, als auf Freiflächen (vgl. <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/4031/publikationen/uba_krug_muecke.pdf">Krug & Mücke 2018</a>). Eine Innenstadt speichert die Wärmestrahlung tagsüber und gibt sie nachts nur reduziert wieder ab. Die innerstädtische Minimaltemperatur kann während der Nacht um bis zu 10 Grad Celsius über der am Stadtrand liegen. Dies ist als städtischer Wärmeinseleffekt bekannt.</p><p>Hitzeperioden</p><p>Von besonderer gesundheitlicher Bedeutung sind zudem Perioden anhaltender Hitzebelastung (umgangssprachlich „Hitzewellen“), in denen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/h?tag=Heie_Tage#alphabar">Heiße Tage</a> in Kombination mit Tropennächten über einen längeren Zeitraum auftreten können. Sie sind gesundheitlich äußerst problematisch, da Menschen nicht nur tagsüber extremer Hitze ausgesetzt sind, sondern der Körper zusätzlich auch in den Nachtstunden durch eine hohe Innenraumtemperatur eines wärmegespeicherten Gebäudes thermophysiologisch belastet ist und sich wegen der fehlenden Nachtabkühlung nicht ausreichend gut erholen kann. Ein Vergleich von Messstellen des Deutschen Wetterdienstes (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=DWD#alphabar">DWD</a>) in Hamburg, Berlin, Frankfurt/Main und München zeigt, dass beispielsweise während der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/h?tag=Hitzesommer#alphabar">Hitzesommer</a> 2003 und 2015 in Frankfurt/Main 6 mehrtägige Phasen beobachtet wurden, an denen mindestens 3 aufeinanderfolgende Heiße Tage mit sich unmittelbar anschließenden Tropennächten kombiniert waren (vgl. <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/4031/publikationen/uba_krug_muecke.pdf">Krug & Mücke 2018</a>). Zu erwarten ist, dass mit einer weiteren Erwärmung des Klimas die Gesundheitsbelastung durch das gemeinsame Auftreten von Heißen Tagen und Tropennächten während länger anhaltender Hitzeperioden – wie sie zum Beispiel in den Sommern der Jahre 2003, 2006, 2015 und vor allem 2018 in Frankfurt am Main beobachtet werden konnten – auch in Zukunft zunehmen wird (siehe Abb. „Heiße Tage und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Tropennchte#alphabar">Tropennächte</a> 2001 bis 2020“). Davon werden insbesondere die in den Innenstädten (wie in Frankfurt am Main) lebenden Menschen betroffen sein. Eine Fortschreibung der Abbildung über das Jahr 2020 hinaus ist aktuell aus technischen Gründen leider nicht möglich. </p><p><em>Tipps zum Weiterlesen: </em></p><p><em>Winklmayr, C., Muthers, S., Niemann, H., Mücke, H-G, an der Heiden, M (2022): Hitzebedingte Mortalität in Deutschland zwischen 1992 und 2021. Dtsch Arztebl Int 2022; 119: 451-7; DOI: 10.3238/arztebl.m2022.0202</em></p><p><em>Bunz, M. & Mücke, H.-G. (2017): <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimawandel#alphabar">Klimawandel</a> – physische und psychische Folgen. In: Bundesgesundheitsblatt 60, Heft 6, Juni 2017, S. 632-639.</em></p><p><em>Friedrich, K. Deutschländer, T., Kreienkamp, F., Leps, N., Mächel, H. und A. Walter (2023): Klimawandel und Extremwetterereignisse: Temperatur inklusive Hitzewellen. S. 47-56. In: Guy P. Brasseur, Daniela Jacob, Susanne Schuck-Zöller (Hrsg.) (2023): Klimawandel in Deutschland. Entwicklung, Folgen, Risiken und Perspektiven. 2. Auflage, 527 S., über 100 Abb., Berlin Heidelberg. ISBN 978-3-662-6669-8 (eBook): Open Access.</em></p>
Innerhalb versorgungstechnischer Systeme (z. B. Kälteerzeugungssystemen) interagieren verschiedene Energiewandlungstechnologien, die häufig über dezentrale Regelungslogiken gesteuert werden. Deren mangelnde Abstimmung führt zu einem ineffizienten Betrieb der Gesamtsysteme. Den Verantwortlichen sind die Ineffizienzen durch falsche oder starre Sollwerte und Dimensionierungen oft nicht bewusst. Die Komplexität der Zusammenhänge und sich ständig verändernde Einflussfaktoren erschweren zusätzlich das Benchmarking und die Dimensionierung der Komponenten. Im geplanten Forschungsvorhaben wird eine KI-gestützte Optimierungslösung für Kälteanlagen aufgebaut, um eine modellgestützte Bewertung und Entscheidungshilfe für Retrofitmaßnahmen zu entwickeln. Diese Entscheidungshilfe ermöglicht die Analyse und Effizienzsteigerung der Komponenten in Abhängigkeit von den tatsächlichen Betriebsregimen der Anlagen. Entscheidungsvariablen, die im EISKIG-Vorhaben unveränderliche Parameter waren, werden nun optimiert (z. B. maximale Anlagenleistung, zulässige Betriebspunkte). Der Fokus dieses Projekts liegt ausschließlich auf der Versorgungstechnik von Rechenzentren. Zu Beginn wird der IST-Zustand des Energiesystems der Kälteversorgung im Rechenzentrum der Anwendungspartner mittels eines 'Digitalen Zwillings' beschrieben und untersucht. Die Untersuchungen konzentrieren sich auf folgende Energiewandlungskomponenten der Kälteerzeugung: Pumpen, Kompressionskältemaschinen, Wärmeübertrager, Ventile, Rückkühlwerke/Kühltürme (nass, trocken, adiabat), Wärmeübergabestationen. Mit dem digitalen Zwilling lassen sich verschiedene Retrofit-Maßnahmen simulieren und hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Emissionsminderung durch Energiekosteneinsparungen bewerten. Die Anwendungspartner erhalten auf dieser Basis Handlungsempfehlungen für wirtschaftlich umsetzbare Retrofit-Maßnahmen, einschließlich der Gegenüberstellung der IST-Situation mit branchenüblichen Durchschnittswerten.
The Watershed Boundaries of all GRDC Stations are generated on the basis of HydroSHEDS (Lehner et al., 2008) and the Multi-Error-Removed Improved-Terrain (MERIT) Hydro dataset (Yamazaki et al., 2019). It is updated as soon as changes in the metadata occur or new stations have to be implemented. The dataset is licensed under CC-BY-4.0. Source: Lehner, B., Verdin, K., and Jarvis, A.: New Global Hydrography Derived From Spaceborne Elevation Data, EOS, 89, 93-94, https://doi.org/10.1029/2008EO100001, 2008. Yamazaki, D., Ikeshima, D., Sosa, J., Bates, P. D., Allen, G. H., and Pavelsky, T. M.: MERIT Hydro: A High-Resolution Global Hydrography Map Based on Latest Topography Dataset, Water Resources Research, 55, 5053-5073, https://doi.org/10.1029/2019WR024873, 2019. The Watershed Boundaries of all GRDC Stations are generated on the basis of HydroSHEDS (Lehner et al., 2008) and the Multi-Error-Removed Improved-Terrain (MERIT) Hydro dataset (Yamazaki et al., 2019). It is updated as soon as changes in the metadata occur or new stations have to be implemented. The dataset is licensed under CC-BY-4.0. Source: Lehner, B., Verdin, K., and Jarvis, A.: New Global Hydrography Derived From Spaceborne Elevation Data, EOS, 89, 93-94, https://doi.org/10.1029/2008EO100001, 2008. Yamazaki, D., Ikeshima, D., Sosa, J., Bates, P. D., Allen, G. H., and Pavelsky, T. M.: MERIT Hydro: A High-Resolution Global Hydrography Map Based on Latest Topography Dataset, Water Resources Research, 55, 5053-5073, https://doi.org/10.1029/2019WR024873, 2019.
Question: Dr Mischel, why was GRDC set up, and how long has it been hosted by BfG? Dr Simon Mischel: GRDC has been hosted by BfG since 1988. However, its origins lie in the first Global Atmospheric Research Programme, for which the WMO collected discharge data in the early 1980s. In actual fact, the primary aim of this programme was to collect physical parameters to gain a better understanding of processes in the atmosphere. However, it quickly became clear that discharge data plays a huge role in improving understanding of the climate. To begin with, this initial data set, which forms the core of GRDC, was hosted by LMU Munich. To establish a permanent service provision, the WMO mandated BfG, a departmental research institute of the German Federal Government, to set up GRDC. Finally, on 14 November 1988, the Global Runoff Data Centre was officially established at BfG in Koblenz under the auspices of the WMO. What is the main function of GRDC, and where does the data come from? Ever since it was set up, the core function of GRDC has been to collect and maintain historical river discharge data and make this available for international research projects. The data comes primarily from the national hydrological services in the WMO member states. Data is transmitted on a voluntary basis, but various WMO resolutions encourage the member states to supply data to GRDC. Support from the WMO is therefore hugely important to us. Once we’ve received the data, we check it, convert it into a standardised format and add it to our database. Users anywhere in the world can then download the data via the GRDC data portal. We have been working successfully in this way – as a facilitator between producers and us-ers of hydrological data – for some 35 years. We have also been a key partner in a number of data collection and data management projects. Why is discharge data important, and for which studies is it used? The “discharge” hydrological parameter is an important variable, both in the global water cycle and for water resource management. Moreover, discharge is also a relevant climate variable, since the flow of freshwater into oceans has an impact on temperature distribution, the salt content of the seas and oceanographic circulation systems. According to our statistics, over the last two years, GRDC data was requested by users from more than 130 countries. Around three quarters of all the associated studies are connected to the climate or hydrometeorology, and the data is frequently used to calibrate and validate numerical models, such as in relation to hydrological drought and flood monitoring services. Users range from students who need the data for a thesis or dissertation to international research programmes and organisations conducting global studies. GRDC itself is also involved in some of these studies, such as the WMO “State of Global Water Resources” report and the “Global Climate Observing System (GCOS)” report, the findings of which directly inform UN Climate Change Conferences. How good is the data coverage, and in what resolution is the data available? GRDC hosts the most extensive global database of quality-controlled discharge data – year-book data or historical data. We collect only daily and monthly mean values – no unverified real-time data is collected. We currently have discharge data from approximately 10,700 stations in 160 countries in the database. Most of these stations are in Europe and North America, and the average time-record length is 40 years. The longest time record, which originates from the Dresden station on the Elbe, dates back to 1806. It is important that we map data sets that are as long and complete as possible for climate research and hydrological modelling. We particularly include data from stations that reflect the hydrology of a river or region. Stations located in the estuaries of major rivers are also important for better quantifying the volume of freshwater entering our oceans. Stations where there is minimal human influence are also valuable and attract a great deal of interest in relation to global change and climate change. Discharge is just one of many important hydrological parameters. Are there other global data centres? GRDC works in close collaboration with the International Centre for Water Resources and Global Change (ICWRGC), which is based at BfG. ICWRGC also hosts two other global water data centres, namely the GEMS/Water Data Centre (GWDC), which collects water quality data on behalf of the United Nations Environment Programme, and the International Soil Moisture Network ISMN. In Germany, there is also the Global Precipitation Climatology Centre (GPCC), which is operated by Germany’s National Meteorological Service DWD. World-wide, there are also other global water data centres, which are collectively responsible for collecting different parameters relating to the hydrological cycle (e.g. for groundwater, isotopes, lake observations and glacier observations). These are operated by other nations and under the auspices of various organisations. They are important partner data centres for us, and we work in close collaboration with them in the context of the Global Terrestrial Network – Hydrology (GTN-H), which is hosted in the ICWRGC under a mandate from the WMO. The GTN-H is a Global Climate Observing System (GCOS) programme. In this international network, we are a strong partner in the UN-Water “family” and contribute towards United Nations reporting. As the new head of GRDC, which challenges are you looking forward to? As the new head, I am naturally keen to successfully carry forward the GRDC brand – a brand that is held in high esteem all over the world – and to continue looking after and expanding existing collaborations. To give you some examples, these particularly include contact with our users, data suppliers, the WMO as patron, ICWRGC as an international partner at BfG and our partner data centres. However, as a team, we are, of course, also aware of the very fast technical progress that is being made in relation to data and digitalisation. For example, the global call for open and large datasets that comply with the FAIR (findable, accessible, interoperable, reusable) principles is constantly growing. We are therefore already working, step by step, on making GRDC “fair”. This includes use of free software and offering our users access to data via data repositories and programming interfaces. A recent milestone in this respect is the publication of the Caravan dataset. With this, we can offer researchers a partial dataset of free GRDC stations, including meteorological data and river basin attributes. Our aim is to develop GRDC as a digital service provider for global discharge data and operate it at BfG on the basis of reliable data infrastructure.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 836 |
| Europa | 21 |
| Global | 371 |
| Land | 85 |
| Weitere | 78 |
| Wirtschaft | 2 |
| Wissenschaft | 333 |
| Zivilgesellschaft | 3 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 421 |
| Ereignis | 7 |
| Förderprogramm | 348 |
| Hochwertiger Datensatz | 1 |
| Kartendienst | 1 |
| Repositorium | 9 |
| Text | 102 |
| Umweltprüfung | 29 |
| unbekannt | 242 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 554 |
| Offen | 544 |
| Unbekannt | 62 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 518 |
| Englisch | 736 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 15 |
| Bild | 2 |
| Datei | 72 |
| Dokument | 73 |
| Keine | 729 |
| Multimedia | 1 |
| Unbekannt | 1 |
| Webdienst | 3 |
| Webseite | 378 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 545 |
| Lebewesen und Lebensräume | 545 |
| Luft | 389 |
| Mensch und Umwelt | 1145 |
| Wasser | 679 |
| Weitere | 1160 |