Since 2006, the Institute for Meteorology and Climate Research (IMK-TRO) is involved in intensive field measurements at the Dead Sea. Long term measurements of meteorological parameters, particle concentrations and ozone mixing ratios were initiated - accompanied by short term activities like vertical profiling and determination of radiation and the surface energy balance. Objective and Results: The objective is to study the mesoscale wind systems and their role in the distribution of pollutants near the Dead Sea. Preliminary data evaluation shows that a complexe superposition of various wind systems is abundant. The existence of the widespread lake plays a mayor role in the development of atmospheric layering during the course of the day. However, synoptic influence can disturb the regional system. Since September 2006 an permanent meteorological station is working at Massada National Monument approx. at elevation sea level. Measurements of the actual week are shown here . The whole data set is available on request.
Wie neuere Forschungen gezeigt haben, ist der Raum an der Ostkueste des Bundesstaates Quintana Roo/Mexico und das Gebiet westlich des Grenzflusses (Rio Hondo) zu Belize von zwei grundlegenden Problemrahmen bestimmt. 1) Offenbar wird die gegenwaertige Umwelt durch sehr junge geotektonische und geomorphologische Veraenderungen und Prozesse bestimmt, die sich an einer alten geologischen Stoerungslinie orientieren. 2) Der Einfluss des rodenden und siedelnden Menschen ueberpraegt diese natuerliche Grundstruktur wesentlich. Er rodet den tropischen Regenwald und veraendert die Lagunen und kleinen Seen nachhaltig. Das sind sowohl der sich ausweitende Anbau von Zuckerrohr, wie auch die Ejido-Politik der Regierung mit ihren grosszuegigen Ansiedlungen, als auch die ersten Auswirkungen eines (noch) Lokaltourismus in der Naehe der Bundeshauptstadt Chetumal. In diesem Zusammenhang sind Kartierungen der geomorphologischen Verhaeltnisse, der Dokumentation der Konfiguration und Genese der Lagunen und Seen vorgesehen, wie auch die Analyse des juengsten Kulturlandschaftswandels in den Rodungszonen des Rio-Hondo-Gebietes.
Der Großteil der Primärproduktion in Seen erfolgt in der durchmischten Oberflächenschicht, deren Tiefe saisonal und geographisch stark variiert. Eine Verringerung der Tiefe dieser Schicht (=Durchmischungstiefe) erhöht die durchschnittliche Lichtversorgung des Phytoplanktons, und somit meist auch die spezifische Primärproduktion. Laborarbeiten zeigen, dass derart erhöhte Primärproduktion nicht immer in der Nahrungskette nach oben weitergegeben wird. Verbesserte Lichtversorgung verschiebt oft die elementare Zusammensetzung der Algenbiomasse in Richtung hoher C:P-Quoten, was die Futterqualität der Algen für das herbivore Zooplankton herabsetzt. Unter Laborbedingungen kann eine Erhöhung der Lichtversorgung sogar die paradoxal anmutende Verringerung der Zooplanktonproduktion bewirken. Unter welchen Umständen dieses Phänomen im Freiland auftreten kann ist gänzlich unerforscht. Wir beabsichtigen, die Einflüsse der Durchmischungstiefe auf die Dynamik von Zooplankton, Phytoplankton, Nährstoffen und Licht in kontrollierten Freilandexperimenten zu untersuchen. Besonders berücksichtigt werden dabei die modulierenden Einflüsse des Nährstoffgehaltes des Wassers. und von tagesperiodischen Wanderungen des Zooplanktons zwischen Oberflächen- und Tiefenwasser. Die Experimente orientieren sich an Voraussagen eines dynamischen Modells, welches im Laufe des Projektes weiterentwickelt werden soll. Da die Durchmischungstiefe klimatisch beeinflusst ist, können die gewonnenen Erkenntnisse zur Abschätzung der Folgen globaler Klimaveränderungen für den Stoff- und Energiehaushalt von Seen beitragen.
Standorte von extremer Salinitaet werden auf ihre oekologischen Parameter und die damit selektionierte Bakterienflora untersucht. Ziel: Loesung der Frage, wodurch Mikroorganismen befaehigt sind, in gesaettigten Salzloesungen (evtl. von hoher Alkalinitaet) zu ueberleben und sich diesen Standorten anzupassen. Das Projekt befindet sich gegenwaertig im Stadium einer Bestandsaufnahme. Bisheriges oekologisches Objekt: Alkaliseen in Aegypten.
Problem: umweltbedingte Aenderungen der Gewaesseroekologie, Aenderung der Fischbestandssituation, Beeinflussung der natuerlichen Reproduktion, schwankende Ertragslage; Zielsetzung: Erarbeitung von Bewirtschaftungsgrundlagen unter Beruecksichtigung der Umweltbedingungen; Methoden: Versuchsfischereien, Echolotuntersuchungen, populationsdynamische Untersuchungen.
Eine wichtige Fragestellung des SFB 248 ist die integrierte Betrachtung von biologischen und physikalischen Prozessen. Die physikalischen Mischungsprozesse sind fuer die biologischen Vorgaenge von grosser Bedeutung. Sie beeinflussen zum einen die Horizontalverteilung von Organismen und sind zum anderen fuer den passiven Transport des Planktons und den Naehrstofftransport vom Hypolimnion in die euphotische Zone verantwortlich. Teilprojekt A1 befasst sich (a) mit den horizontalen und vertikalen Durchmischungsprozessen und (b) mit dem vom Wassertransport unabhaengigen Stofftransport in der Wassersaeule und speziell mit der Anlagerung geloester Spurenstoffe an Partikel. Fuer die Parametrisierung der Prozesse und deren Modellierung ist ein Verstaendnis des Stroemungsverhaltens des Sees notwendig.
Mise au point et application d'une methode de qualification phyto-ecologique des rives lacustres. Proposition de mesures de conservation et de protection des rives. Seize lacs sont impliques dans le projet. (FRA)
Die 'Innsbrucker Föhnstudien 1-4' am Anfang des 20. Jahrhunderts leisteten Pionierarbeit zum Verständnis von Föhn, eines starken, böigen und oft warmen und trockenen Windes im Lee von Gebirgen. Am Ende des 20. Jahrhunderts wurde im Rahmen des internationalen 'Mesokaligen Alpinen Programms' (MAP) Föhn in bisher unerreichtem Detail und Vollständigkeit vermessen. Daten aus MAP und aus einem kleineren Programm zur Untersuchung des Föhns (örtlicher Name: Bora) entlang der adriatischen Küste halfen unserem Projekt, den 'Innsbrucker Föhnstudien 5', herauszufinden, wie und warum Luft im Lee des Gebirges hinunter'fällt' und dabei immer schneller wird, wie häufig Föhn auftritt und wie gut er vorausgesagt werden kann. Unsere Forschungsarbeiten ergaben ein nahezu vollständiges Bild des Föhns, das wir aus Puzzleteilen früherer Föhnforschungen und von MAP zusammentrugen. Föhn läßt sich am besten mit Wasser vergleichen, das in einem Fluss oder einem See langsam auf ein Wehr zuströmt, dort immer schneller und gleichzeitig auch viel dünner (meist weniger als 1m) wird und hinunterstürzt. Luft verhält sich ähnlich, nur ist die Luftschicht, die als Fallwind hinter dem Gebirgskamm hinunterstürzt, typischerweise hunderte Meter dick. Während die Bauingeneure den Oberrand des Wehrs glatt bauen, sind Gebirge zerklüftet und voller Einschnitte. Luft wird natürlich zuerst durch solche Einschnitte und Pässe strömen, bevor sie über den Kamm fließt. Wir konnten zeigen, dass die berühmten Föhnorte unserer Erde alle im Lee von Gebirgeseinschnitten liegen. Auch für einen erfahrenen Meteorologen ist es nicht immer leicht, Föhn von einem nächtlichen Hangwind zu unterscheiden, der dadurch entsteht, dass die Luft durch Ausstrahlung schwerer wird. Ob Föhn blies, hatte man bisher immer subjektiv anhand des zeitlichen Verlaufs von Windgeschwindigkeit und -richtung, Temperatur und relativer Feuchte bestimmt. Das hatte 2 Nachteile: das Resultat hing davon ab, wer die Bestimmung vornahm, und außerdem war es zu zeitaufwendig, Jahrzehnte von Daten oder Daten von mehreren Föhnorten händisch zu klassifizieren. Wir entwickelten erstmals einen objektiven, zuverlässigen Computeralgorithmus zur Föhnbestimmung. Damit waren wir in der Lage, Föhnklimatologien auf beiden Seiten des Alpenhauptkamms zu erstellen. Im windigsten Ort (Ellbögen ca. 10 km südlich von Innsbruck) bläst der Föhn im Jahresschnitt während 20Prozent der Zeit. Auch die größten Computer sind nicht mächtig genug, alle Täler und Einschnitte der Gebirgszüge wiederzugeben und dort die Wetterdetails vorherzusagen. Föhn im Wipptal ist z.B. gar nicht direkt enthalten. Trotzdem finden sich Spuren, mittels derer wir wiederum objektiv die Wahrscheinlichkeit für Föhn voraussagen können. Auch 3 Tage in die Zukunft ist diese Föhnvorhersage praktisch gleich gut wie für den ersten Tag. Erst ab dem vierten Tag nimmt die Vorhersagegüte dann deutlich ab.
Spurenelemente wie Zink, Kupfer, Arsen, Chrom werden ueber verschiedene Quellen in die Gewaesser eingetragen. Um das Schicksal und die moeglichen Auswirkungen dieser Elemente zu beurteilen, muessen die relevanten chemischen Zusammenhaenge bekannt sein. In einem eutrophen See (Greifensee) werden die Kreislaeufe dieser Elemente im Zusammenhang mit der Produktion von Biomasse und mit dem Auftreten anoxischer Verhaeltnisse untersucht. Untersuchungen zur Speziierung in der Wassersaeule, zur Bindung an verschiedenen Partikeln und zur Sedimentation werden durchgefuehrt.
Mischung in dicht geschichteten Seen umfasst die folgenden Fragestellungen: Turbulenz in der Oberflaechendeckschicht (Wind-induzierte Turbulenz und konvektive Turbulenz); turbulente Diffusion als Funktion der Aktivitaet interner Wellen; Randmischung und Bodenreibung; horizontale Diffusion im offenen Wasser; Dichtestroemungen; geochemische Stofffluesse als Funktion der Mischungsprozesse; die Rolle der Biologie fuer chemische Dichtestabilisierung; Naehrstofffluesse in Seen.
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