Der Verlauf der atmosphärischen CO2-Konzentrationen während der vergangenen Klimazyklen ist durch ein Sägezahnmuster mit Maxima in Warmzeiten und Minima in Kaltzeiten geprägt. Es besteht derzeit Konsens, dass insbesondere der Süd Ozean (SO) eine Schlüsselfunktion bei der Steuerung der CO2-Entwicklung einnimmt. Allerdings sind die dabei wirksamen Mechanismen, die in Zusammenhang mit Änderungen der Windmuster, Ozeanzirkulation, Stratifizierung der Wassersäule, Meereisausdehnung und biologischer Produktion stehen, noch nicht ausreichend bekannt. Daten zur Wirkung dieser Prozesse im Wechsel von Warm- und Kaltzeiten beziehen sich bislang fast ausschließlich auf den atlantischen SO. Um ein umfassendes Bild der Klimasteuerung durch den SO zu erhalten muss geklärt werden, wie weit sich die aus dem atlantischen SO bekannten Prozesswirkungen auf den pazifischen SO übertragen lassen. Dies ist deshalb von Bedeutung, da der pazifische SO den größten Teil des SO einnimmt. Darüber hinaus stellt er das hauptsächliche Abflussgebiet des Westantarktischen Eisschildes (WAIS) in den SO dar. Im Rahmen des Projektes sollen mit einer neu entwickelten Proxy-Methode Paläoumwelt-Zeitreihen an ausgewählten Sedimentkernen von latitudinalen Schnitten über den pazifischen SO hinweg gewonnen werden. Dabei handelt es sich um kombinierte Sauerstoff- und Siliziumisotopenmessungen an gereinigten Diatomeen und Radiolarien. Es sollen erstmalig die physikalischen Eigenschaften und Nährstoffbedingungen in verschiedenen Stockwerken des Oberflächenwassers aus verschiedenen Ablagerungsräumen und während unterschiedlicher Klimabedingungen beschrieben werden. Dies umfasst Bedingungen von kälter als heute (z.B. Letztes Glaziales Maximum) bis zu wärmer als heute (z.B. Marines Isotopen Stadium, MIS 5.5). Die Untersuchungen geben Hinweise zur (1) Sensitivität des antarktischen Ökosystems auf den Eintrag von Mikronährstoffen (Eisendüngung), (2) Oberflächenwasserstratifizierung und (3) 'Silicic-Acid leakage'-Hypothese, und tragen damit zur Überprüfung verschiedener Hypothesen zur Klimawirksamkeit von SO-Prozessen bei. Die neuen Proxies bilden überdies Oberflächen-Salzgehaltsanomalien ab, die Hinweise zur Stabilität des WAIS unter verschiedenen Klimabedingungen geben. Darüber hinaus kann die Hypothese getestet werden, nach der der WAIS während MIS 5.5 vollständig abgebaut war. Die Projektergebnisse sollen mit Simulationen mit einem kombinierten biogeochemischen (Si-Isotope beinhaltenden) Atmosphäre-Ozean-Zirkulations-Modell aus einem laufenden SPP1158-DFG Projekt an der CAU Kiel (PI B. Schneider) verglichen werden. Damit sollen die jeweiligen Beiträge der Ozeanzirkulation und der biologischen Produktion zum CO2-Austausch zwischen Ozean und Atmosphäre getrennt und statistisch analysiert werden. Informationen zu Staubeintrag, biogenen Flussraten, physikalischen Ozeanparametern und zur Erstellung von Altersmodellen stehen durch Zusammenarbeit mit anderen (inter)nationalen Projekten zur Verfügung.
Wälder mit Schutz- und Erholungsfunktionen und Bedeutung für die biologische Vielfalt entsprechend Art. 6 Bayer. Waldgesetz.
Tiefenwassermassen, die in der Labradorsee gebildet werden (LSW), sind eine wichtige Komponente der Atlantischen Meridionalen Umwälzzirkulation (AMOC), die signifikant zur Bildung von Nordatlantischem Tiefenwasser (NADW) beiträgt. Ausgeprägte Einbrüche der NADW-Bildungsraten der Vergangenheit ereigneten sich beispielsweise während des Übergangs von der letzten Kaltzeit zur jetzigen Warmzeit. Solche Zirkulationsänderungen spielten eine kritische Rolle bei der Steuerung des Klimas der Nordhemisphäre auf verschiedenen Zeitskalen des Spätquartärs und werden auch für die nahe Zukunft prognostiziert. Die Änderungen waren eng an das LSW gekoppelt, aber seine genaue Rolle und Variabilität der Vergangenheit sind unklar. Um diese Wissenslücke zu füllen, sollen die radiogenen Neodym(Nd)-Isotopensignaturen der Tiefenwassermassen im Untersuchungsgebiet aus marinen Sedimenten extrahiert werden und so die der Wassermassenmischung und Ozeanzirkulation der Vergangenheit im westlichen Nordatlantik und in der Labradorsee rekonstruiert werden. Dies wird durch die spezifischen Signaturen ermöglicht, die die Wassermassen in ihren Quellgebieten durch Verwitterungseinträge annehmen. Eine schwächere und flachere Umwälzzirkulation wurde für das letzte Glazial rekonstruiert und kam während der sogenannten Heinrich-Events fast völlig zum Erliegen, was in beiden Fällen die durch die Advektion von Tiefenwasser aus dem Südozean kompensiert wurde. Im Gegensatz dazu war das frühe Holozän von sehr stark unradiogenen Nd-Isotopensignaturen gekennzeichnet, was auf eine sogar stärkere Umwälzzirkulation als heute hindeutet, wahrscheinlich gesteuert von erhöhter Konvektion des LSW. Eine grundlegende Voraussetzung für diese Interpretationen ist, dass die Wassermassen-Mischungsendglieder inklusive des LSW über die Zeit genau bestimmt werden können, was genau das Ziel des beantragten Projekts ist. Wenn signifikante Änderungen der Verwitterungseinträge die LSW-Signatur in der Vergangenheit veränderten, hätte das fundamentale Auswirkungen auf die Interpretation der bisher im Nordatlantik gewonnenen Nd-Isotopenzeitserien. Hier wird eine detaillierte Untersuchung der Variabilität der Wassermassenendglieder für den westlichen Nordatlantik seit dem frühen Holozän beantragt, die Schlüsselgebiete des Kanadisch-Arktischen Archipel, den Lancaster Sound, die Nares Strait und die Hudson Strait umfasst. Diese Untersuchungen sollen durch die Bestimmung der radiogenen Meerwasser-Hafnium(Hf)-Isotopie der Vergangenheit an den gleichen Proben ergänzt werden, die sich als hochsensitiver Wassermassentracer in der heutigen Labradorsee erwiesen haben. Das Projekt soll an außergewöhnlich gut charakterisierten Sedimentkernen durchgeführt werden, die gut erhaltene karbonatische Mikrofossilien enthalten und so hochaufgelöst datiert werden können.
Water storage variations in the soil, groundwater, snow cover and in surface water bodies cause a gravitational effect due to mass attraction. Thus, there exists a strong interrelation between hydrology and gravity. From a hydrological perspective, the estimation of water storage and its spatio-temporal changes is essential for setting up water balances and for effective water use and management. However, direct measurements of local water storage changes are still a challenging task while time-variable gravity observations are a promising tool as an integrative measure of total water storage changes. From a geodetic perspective, the hydrological gravity effect is an interfering signal, which imposes noise on gravimetric measurements and thus has to be eliminated from the gravity records. Superconducting gravimeters (SG) enable the in situ observation of the temporal changes of the earth gravity field. These SG data contain information about polar motion, earth tides, oscillations of the earth, atmospheric pressure and hydrology. But still variations in local water masses have a significant influence on SG measurements. Hence, the question is: How does local water storage change influence the signal of SG measurements? Objective: The objective of the HYGRA project is to separate the local hydrological signal from the integral signal of the SG records. From the geodetic perspective, this will provide a tool to remove the unwanted hydrological noise in SG recordings. At the same time, the hydrological gravity signal bears the potential to estimate hydrological state variables (ground water, soil moisture). Study Area: The HYGRA project focuses the relation of local hydrology and gravity in following study areas: Geodätisches Observatorium Wettzell, Deutschland; South African Geodynamic Observatory (SAGOS). Method The investigation of the interrelation between hydrology and geodesy is done by following worksteps: 1. 4D Simulation of the influence of water storage changes on the superconducting gravimeter; 2. Measuring and modelling of the different water storages; namely groundwater, soil moisture and snow; 3. Transformation of the water storage changes to a gravimetric signal; 4. Comparison between the measured gravity change by the SG and the estimated hydrological gravity response.
Die Landwirtschaft in ihrer heutigen Form ist für die Umwelt oft eine echte Belastungsprobe. / Wie gut die Luft in unseren Innenräumen ist, bestimmen wir großteils selbst. / Was das Klimaübereinkommen von Paris für Deutschland bedeutet.Ein Heft, drei Themen - die Jahrespublikation des Umweltbundesamtes vertieft aktuelle Umweltfragen aus wissenschaftlicher Sicht. Weitere Themen sind das UBA als Arbeitgeber und ob mit Kunst der Wandel im Umwelt- und Klimabewusstsein zu schaffen ist.
Objective: Integrated assessment and energy-economy models have become central tools for informing long-term global and regional climate mitigation strategies. There is a large demand for improved representations of complex system interactions and thorough validation of model behaviour in order to increase user confidence in climate policy assessments. ADVANCE aims to respond to this demand by facilitating the development of a new generation of integrated assessment models. This will be achieved by substantial progress in key areas where model improvements are greatly needed: end use and energy service demand; representation of heterogeneity, behaviour, innovation and consumer choices; technical change and uncertainty; system integration, path dependencies and resource constraints; and economic impacts of mitigation policies. In the past, methodological innovations and improvements were hindered by the unavailability of suitable input data. The ADVANCE project will make a large and coordinated effort to generate relevant datasets. These datasets, along with newly developed methodologies, will be made available to the broader scientific community as open-access resources. ADVANCE will also put a focus on improved model transparency, model validation, and data handling. A central objective of ADVANCE is to evaluate and to improve the suitability of models for climate policy impact assessments. The improved models will be applied to an assessment of long-term EU climate policy in a global context, and disseminated to the wider community. The ADVANCE consortium brings together long-standing expertise in integrated assessment and energy-economy modelling with a strong expertise in material flows, energy system integration, and energy service demand.
Die Landwirtschaft in ihrer heutigen Form ist für die Umwelt oft eine echte Belastungsprobe. / Wie gut die Luft in unseren Innenräumen ist, bestimmen wir großteils selbst. / Was das Klimaübereinkommen von Paris für Deutschland bedeutet.Ein Heft, drei Themen - die Jahrespublikation des Umweltbundesamtes vertieft aktuelle Umweltfragen aus wissenschaftlicher Sicht. Weitere Themen sind das UBA als Arbeitgeber und ob mit Kunst der Wandel im Umwelt- und Klimabewusstsein zu schaffen ist.
Diabatic processes can strongly influence the evolution and intensity of mid-latitude weather systems. These processes are associated with latent heat release due to phase transitions of water, surface fluxes, or radiative effects, and they strongly depend on the transport of water vapour that often occurs in narrow airstreams. It is difficult to quantitatively assess these processes from standard meteorological data. Therefore, this project will (1) use novel datasets from the YOTC project, humidity observations from previous field experiments, and numerical model techniques to better diagnose and quantify the role of theses processes for the evolution of different mid-latitude weather systems, including cyclones, blockings, and jet streams. Investigating the forecast accuracy of these systems and performing high-resolution model sensitivity experiments will (2) assess the relevance of diabatic processes for the quality of predicting high-impact weather events and help pinpointing potential shortcomings in the representation of these processes in NWP models. Results from (1 and 2) will provide the basis for a virtual field experiment (3) that will test the design of flight strategies for the planned international field experiment T-NAWDEX. Within this experiment, diabatic processes will be observed in key areas for improving the prediction of North Atlantic / European weather systems.
Kreislaufwirtschaft, Geld und Umwelt, nachhaltiger Konsum und die Schattenseiten schnelllebiger Mode für Mensch und Umwelt in den Produktionsländern – das sind die Themen der diesjährigen Jahrespublikation des Umweltbundesamtes. Außerdem stellen wir Ihnen aktuelle Daten und Fakten zum UBA vor sowie unsere Forschungsarbeit zu Kunststoffen und unsere Bauprojekte.
Kreislaufwirtschaft, Geld und Umwelt, nachhaltiger Konsum und die Schattenseiten schnelllebiger Mode für Mensch und Umwelt in den Produktionsländern – das sind die Themen der diesjährigen Jahrespublikation des Umweltbundesamtes. Außerdem stellen wir Ihnen aktuelle Daten und Fakten zum UBA vor sowie unsere Forschungsarbeit zu Kunststoffen und unsere Bauprojekte.
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| Förderprogramm | 7 |
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| unbekannt | 7 |
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| Topic | Count |
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| Boden | 12 |
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