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Ermittlung des Potenzials von Speläothemen zur Rekonstruktion von (kurzfristigen) Phasen extremen Klimas

Ziel dieses Antrags ist es, das Potenzial von Speläothemen für die Rekonstruktion von (kurzlebigen) Phasen und Ereignissen extremen Klimas, wie besonders niedrigen Temperaturen, extreme, Niederschlagsmengen oder hohen Windgeschwindigkeiten, zu ermitteln. Solche Extremereignisse treten selten auf, verursachen aber oft große Schäden mit schwerwiegenden Folgen für Bevölkerung und Ökosysteme der betroffenen Region. Ein besseres Verständnis der Ursachen und Randbedingungen von Extremereignissen ermöglicht eine bessere Prognose ihres Auftretens in der Zukunft, was wesentlich ist für das Treffen entsprechender Vorkehrungen.Speläotheme bieten präzise datierte Multi-Proxy-Zeitreihen mit nahezu jährlicher Auflösung und haben somit ein großes Potenzial als Archiv von Extremereignissen. Allerdings werden die in Speläothemen gespeicherten Proxy-Signale im Aquifer über der Höhle in einem gewissen Umfang geglättet, weshalb die Sensitivität der jeweiligen Höhlensysteme und Proxys für die Rekonstruktion vergangener Extremereignisse bestimmt werden muss. Der Schwerpunkt dieses Antrags liegt auf dem 8.2 ka Event und den letzten 2000 Jahren. Das 8.2 ka Event war die extremste Klimaanomalie des Holozäns und spiegelt die Auswirkungen eines enormen Süßwassereintrags in den Nordatlantik während eines Interglazials wider. In den letzten 2000 Jahren wurden mehrere hundertjährige Klimaschwankungen identifiziert (z.B. die Mittelalterliche Warmzeit und die Kleine Eiszeit). Zusätzlich konnten andere, kurzlebige Klimaanomalien festgestellt werden, wie z.B. das historische Magdalenenhochwasser im Juli 1342 AD oder Hitze und Trockenheit in Europa von 1540 AD. Manche Ereignisse wurden durch Vulkanausbrüche ausgelöst (z.B. das Jahr ohne Sommer 1816 AD durch die Tambora Eruption 1815 AD).Mehrere Speläotheme, die während des 8.2 ka Event und der letzten 2000 Jahre wuchsen, aus drei Höhlen in Deutschland stehen zur Verfügung. Für alle drei Höhlen wurden langfristige Monitoring-Programme eingerichtet, was eine Voraussetzung ist, um die Prozesse in den Höhlen zu verstehen und die Proxy-Signale der Speläotheme zu interpretieren. Wir werden stabile Isotope und Spurenelemente in den entsprechenden Abschnitten der Stalagmiten mit sehr hoher Auflösung (jährlich) analysieren, und die Proben mittels MC-ICPMS 230Th/U-Datierung präzise datieren. Die Identifizierung der am besten geeigneten Proxys für die Rekonstruktion der Extremereignisse wird unter Verwendung eines quantitativen Modells basierend auf meteorologischen und Monitoring-Daten durchgeführt. Die Kombination aus präzise datierten, hochaufgelösten Multi-Proxy-Records und einem quantitativen Modell stellt eine solide Basis dar, um (i) geeignete Proxys für die Rekonstruktion der Extremereignisse zu identifizieren und (ii) bestimmte Ereignisse in verschiedenen Speläothemen zu vergleichen. Dies ermöglicht die Bestimmung von Zeitpunkt, Dauer und Struktur der Ereignisse.

Rehabilitation of Degraded Forests in Yunnan (German-Chinese Cooperation for Agrarian Research)

Background: An increasing frequency of massive flooding along the lower Yangtse River in China ended in a disastrous catastrophe in summer 1998 leaving several thousand people homeless, more than 3.600 dead and causing enormous economic damage. Inappropriate land-use techniques and large scale timber felling in the water catchment of the upper Yangtse and its feeder streams were stated to be the main causes. Immediate timber cutting bans were imposed and investigations on land use patterns were initiated by the Chinese Government. The Institute for World Forestry of the Federal Research Centre for Forestry and Forest Products was approached by the Yunnan Academy of Forestry in Kunming to exchange experiences and to cooperate scientifically in the design and application of appropriate afforestation and silvicultural management techniques in the water catchment area of the Yangtse. This cooperation was initiated in 1999 and is based on formal agreements in the fields of agrarian research between the German and Chinese Governments. Objectives: The cooperation was in the first step focussing on the identification of factors which caused the enormous floodings. After their identification measures of prevention were determined and put into practice. In this context experiences made in past centuries in the alpine region of central Europe served as an incentive and example for similar environmental problems and solutions under comparable conditions. Relevant key questions of the cooperation project were: - Analysis of forest related factors influencing the recent floodings of the Yangtse, - Analysis and evaluation of silvicultural management experiences from central Europe for know-how transfer, - Evaluation of rehabilitation measures for successful application in Yunnan, - Dissemination of knowledge through vocational training. Results: - Frequent wild grazing of husbandry is a key factor for forest degeneration beyond unsustainable timber harvests, forest fires and insect calamities leading to increased water run-off in the mountainous region of Yunnan; - Browsing of cattle interrupts succession thus avoiding natural regeneration and leaving a logging ban ineffective; - Mountain pasture in the Alps had similar effects in the past in central Europe. The introduction of controlled grazing has led to an ecologically compatible coexistence of pasture and ecology. Close-to-nature forestry can have positive effects in this sensitive environment. - Afforestation with site adopted broadleaves and coniferous tree species was implemented on demonstration level using advanced techniques in Yunnan.

Trends der Lufttemperatur

<p> <p>Global besetzt 2025 als drittwärmstes Jahr seit 1850 wieder einen vorderen Platz in der Rekordliste. Mit einer Mitteltemperatur von 10,0 °C war 2025 in Deutschland das achtwärmste Jahr seit 1881. Die zehn wärmsten Jahre seit 1881 liegen damit alle im 21. Jahrhundert.</p> </p><p>Global besetzt 2025 als drittwärmstes Jahr seit 1850 wieder einen vorderen Platz in der Rekordliste. Mit einer Mitteltemperatur von 10,0 °C war 2025 in Deutschland das achtwärmste Jahr seit 1881. Die zehn wärmsten Jahre seit 1881 liegen damit alle im 21. Jahrhundert.</p><p> Steigende Durchschnittstemperaturen weltweit <p>Obwohl es nicht möglich ist, anhand von einzelnen Jahren Aussagen über den durch den Menschen verursachten <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimawandel">Klimawandel</a> abzuleiten, passt die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/66469">Entwicklung der letzten Jahre</a> sehr gut in das Bild und zur Statistik eines langfristigen globalen Temperaturanstiegs. Mit den Mittelwerten der letzten 20 bis 30 Jahre ist der Klimawandel im Vergleich zu den Vergleichsperioden ab 1850 bzw. 1880 auch statistisch sehr gut belegt.</p> <p>2025 war weltweit das drittwärmste Jahr seit Beginn der Wetteraufzeichnungen. Damit stellen die letzten zehn Jahre die weltweit wärmsten dar (siehe Abb. „Abweichung der globalen Lufttemperatur vom Durchschnitt der Jahre 1850 bis 1900“). Die Jahre 2016 und 2015 waren, neben dem Klimawandel, durch ein außergewöhnlich starkes El-Niño-Ereignis geprägt, das hohe globale Temperaturen begünstigt. Die Jahre 2017 - 2022 waren die bisher wärmsten Jahre seit Beginn der ausreichend umfangreichen Aufzeichnungen im Jahr 1850, die <em>nicht</em> in einem <a href="https://wmo.int/topics/el-nino-la-nina">El-Niño-Ereignis</a> lagen. Ab Sommer des Jahres 2023 begann ein neues El-Niño-Ereignis. Dieser El Niño allein kann aber nicht die extremen Rekordtemperaturen im Jahr 2023 und 2024 erklären.&nbsp;</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/DE_Indikator_KLIM-02_Globale-Lufttemperatur_2026-03-18.png"> </a> <strong> Abweichung der globalen Lufttemperatur vom Durchschnitt der Jahre 1850 bis 1900 </strong> Quelle: Met Office Hadley Centre Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/DE_Indikator_KLIM-02_Globale-Lufttemperatur_2026-03-18.pdf">Diagramm als PDF (126,11 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/DE-EN_Indikator_KLIM-02_Globale-Lufttemperatur_2026-03-18.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (49,78 kB)</a></li> </ul> </p><p> 2025 – das bisher achtwärmste Jahr in Deutschland <p>Die&nbsp;<a href="https://www.dwd.de/DE/presse/pressemitteilungen/DE/2024/20241230_deutschlandwetter_jahr_2024_news.html">deutschlandweite Mitteltemperatur</a> im Jahr 2025 lag bei ca. 10,0 °C und damit um 1,8 ° über dem Mittelwert der Referenzperiode 1961-1990. Damit war 2025 das achtwärmste Jahr seit 1881 und das fünfzehnte Jahr in Folge, das wärmer als der vieljährige Mittelwert von 1961-1990 war (siehe Abb. „Jährliche mittlere Tagesmitteltemperatur in Deutschland“ und Tab „Lineare Trends der Lufttemperatur“). Im Vergleich zu den ersten 30 Jahren der systematischen Auswertungen in Deutschland (also 1881 bis 1910) war die Durchschnittstemperatur 2025 in Deutschland circa 2,2 °C höher.&nbsp;</p> <p>Diese Erhöhung zeigt sich regional jedoch durchaus unterschiedlich (siehe Karten „Durchschnittliche Lufttemperatur in Deutschland im Jahr 2025“&nbsp;und „Veränderung der durchschnittlichen Lufttemperatur in Deutschland im Jahr 2025“).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/3_Abb_Jaehrl-mittlere-TMT-D_2026-03-30.png"> </a> <strong> Jährliche mittlere Tagesmitteltemperatur in Deutschland 1881 bis 2025 </strong> Quelle: Deutscher Wetterdienst <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/3_Abb_Jaehrl-mittlere-TMT-D_2026-03-30.png">Bild herunterladen</a> (171,51 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_Abb_Jaehrl-mittlere-TMT-D_2026-03-30.pdf">Diagramm als PDF</a> (40,99 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3-bis-4_7-10_Abb-Tab_TMT_2026-03-30.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (493,34 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/4_Tab_Lineare-Trends-Lufttemperatur_2026-03-30.png"> </a> <strong> Tab: Lineare Trends der Lufttemperatur zwischen 1881 und 2025 </strong> Quelle: Deutscher Wetterdienst <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/4_Tab_Lineare-Trends-Lufttemperatur_2026-03-30.png">Bild herunterladen</a> (63,58 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_Tab_Lineare-Trends-Lufttemperatur_2026-03-30.pdf">Diagramm als PDF</a> (33,53 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/5_Karte_Durchschn-Lufttemperatur-D_2026-03-30.png"> </a> <strong> Karte: Durchschnittliche Lufttemperatur in Deutschland im Jahr 2025 (in °C) </strong> Quelle: Deutscher Wetterdienst 2025: Deutscher Klimaatlas (Aufruf: Juli 2025) URL: https://www.dwd.de/DE/klimaumwelt/klimaatlas/klimaatlas_node.html <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/5_Karte_Durchschn-Lufttemperatur-D_2026-03-30.png">Bild herunterladen</a> (84,04 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/6_Karte_Ver%C3%A4nd-durchn-Lufttemperatur-D_2026-03-30.png"> </a> <strong> Karte: Veränderung der durchschnittlichen Lufttemperatur in Deutschland im Jahr 2025 (in Kelvin) </strong> Quelle: Deutscher Wetterdienst 2025: Deutscher Klimaatlas (Aufruf: Juli 2025) URL: https://www.dwd.de/DE/klimaumwelt/klimaatlas/klimaatlas_node.html <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/6_Karte_Ver%C3%A4nd-durchn-Lufttemperatur-D_2026-03-30.png">Bild herunterladen</a> (82,53 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Heiße Tage in Deutschland <p>Im Jahr 2025 wurden durchschnittlich 11,1 <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/heisse-tage">Heiße Tage</a> (Tage mit Tmax&nbsp;≥ 30 °C) beobachtet.&nbsp;Besonders viele Heiße Tage gab es in 2018 (mit durchschnittlich 20,4 Heißen Tagen) sowie im Jahr 2022 (17,3), aber auch schon in 2015 (17,6) sowie 2003 (19,0).</p> <p>Zwar schwanken die Jahreswerte dieses <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/38155">Indikators</a> stark, insgesamt ist der Trend seit Beginn der Aufzeichnungen aber ebenfalls deutlich steigend. Klimamodellierungen zeigen, dass zukünftig in Deutschland mit einer steigenden Anzahl Heißer Tage im Sommer und länger anhaltenden Hitzeperioden zu rechnen ist. Dies führt zu erhöhten <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/57569">gesundheitlichen Risiken</a> für bestimmte Personengruppen.</p> </p><p> Frühling und Sommer in Deutschland signifikant wärmer <p>Die langfristigen Temperaturänderungen im Zeitraum 1881-2025 anhand der LOESS Trendlinienzeigen für Sommer und Herbst Werte von 2,5 bzw. 2,4 °C, was dem jährlichen Änderungssignal von aktuell 2,5 °C entspricht. Während der Temperaturanstieg für den deutschen Frühling bei 2,1 °C liegt, erreicht der Temperaturanstieg im Winter laut LOESS-Trendlinie sogar um 3,0 °C. Speziell die Sommer seit 1997 waren besonders warm. Der Sommer 2003 ist weiterhin der wärmste Sommer, dann folgen die Sommer 2018, 2019 und 2022. Der Sommer 1996 war der letzte Sommer, der etwas unterhalb des 30-jährigen Mittelwertes von 1961-1990 lag. Beim Herbst und Winter haben wir jetzt jeweils 15. Wärmeren in Folgebeobachtet (einschließlich Winter 2025/26).&nbsp;</p> <p>Der Sommer 2025 war mit einer Durchschnittstemperatur von 18,3 °C der 10.-wärmste deutsche Sommer seit 1881 (zusammen mit 1992 und 1983). Am 12. April wurden die ersten Sommertage (Tage mit Tmax ≥ 25 °C) beobachtet. Im gesamten Jahr wurde mit 43 Tagen die 14.-höchste Anzahl an Sommertagen gemessen (2018: 75 Tage, 2003: 62 Tage, 2022: 59 Tage, 2023 56 Tage, 2019 52 Tage).&nbsp;</p> <p>Der Sommer startete mit einem deutlich wärmeren Juni (+3 K gegenüber 1961-1990), der damit auch genauso warm war, wie der diesjährige Juli (beide 18,4 °C). Die erste <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/hitzewelle">Hitzewelle</a> des Jahres erreichte dann am 2.7.25 ihr Maximum mit einem deutschlandweiten Gebietsmittel der Maximumtemperatur von 35,4 °C.</p> <p>Abweichungen zur Referenzperiode 1961-1990 lagen in der nördlichen Hälfte zwischen 1 und 2 K, in der südlichen Deutschlandhälfte sogar zwischen 2 - 3 K, sodass der Sommer 2025 insgesamt 2 K über dem vieljährigen Mittel 1961-1990 lag (siehe Abb. „Mittlere Tagesmitteltemperatur im Frühling in Deutschland“ und Abb. „Mittlere Tagesmitteltemperatur im Sommer in Deutschland“).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/7_Abb_Jaehrl-mittlere-TMT-Fruehling_2026-03-30.png"> </a> <strong> Mittlere Tagesmitteltemperatur im Frühling in Deutschland 1881 bis 2025 </strong> Quelle: Deutscher Wetterdienst <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/7_Abb_Jaehrl-mittlere-TMT-Fruehling_2026-03-30.png">Bild herunterladen</a> (192,60 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/7_Abb_Jaehrl-mittlere-TMT-Fruehling_2026-03-30.pdf">Diagramm als PDF</a> (40,94 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3-bis-4_7-10_Abb-Tab_TMT_2026-03-30_0.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (493,34 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/8_Abb_Jaehrl-mittlere-TMT-Sommer_2026-03-30.png"> </a> <strong> Mittlere Tagesmitteltemperatur im Sommer in Deutschland 1881 bis 2025 </strong> Quelle: Deutscher Wetterdienst <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/8_Abb_Jaehrl-mittlere-TMT-Sommer_2026-03-30.png">Bild herunterladen</a> (172,21 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/8_Abb_Jaehrl-mittlere-TMT-Sommer_2026-03-30.pdf">Diagramm als PDF</a> (40,94 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3-bis-4_7-10_Abb-Tab_TMT_2026-03-30_1.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (493,34 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Mildere Herbste und Winter in Deutschland <p>Alle drei Herbstmonate 2025 (September, Oktober und November) waren wärmer als die jeweiligen vieljährigen Mittelwerte. Der Herbst 2025 endete mit einem Temperaturmittel von 9,8 °C als 19.-wärmster Herbst seit 1881 (siehe Abb. „Mittlere Tagesmitteltemperatur im Herbst in Deutschland“).</p> <p>Der Winter 2025/26 (meteorologischer Winter: Dezember bis Februar) war mild. Jeder der drei Wintermonate war wärmer als die vieljährigen Monatsmittel für den Referenzzeitraum 1961-1990. Der Monat Dezember erreichte eine Mitteltemperatur von 3,0 °C. Im Januar wurde eine Mitteltemperatur von 2,0 °C registriert und im Februar 1,5 °C. Der Winter 2025/2026 war mit einer positiven Abweichung von ungefähr 1,9 °C vom historischen Temperaturmittel der Wintermonate 1961-1990 der bisher zwanzigstwärmste Winter seit 1881 (siehe Abb. „Mittlere Tagesmitteltemperatur im Winter in Deutschland“).</p> <p><em>Wir danken dem </em><a href="https://www.dwd.de/DE/Home/home_node.html"><em>Deutschen Wetterdienst</em></a><em> für die Bereitstellung der Temperaturdaten und der Analysen.</em><br>&nbsp;</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/9_Abb_Jaehrl-mittlere-TMT-Herbst_2026-03-30.png"> </a> <strong> Mittlere Tagesmitteltemperatur im Herbst in Deutschland 1881 bis 2025 </strong> Quelle: Deutscher Wetterdienst <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/9_Abb_Jaehrl-mittlere-TMT-Herbst_2026-03-30.png">Bild herunterladen</a> (169,21 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/9_Abb_Jaehrl-mittlere-TMT-Herbst_2026-03-30.pdf">Diagramm als PDF</a> (40,74 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3-bis-4_7-10_Abb-Tab_TMT_2026-03-30_2.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (493,34 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/10_Abb_Jaehrl-mittlere-TMT-Winter_2026-03-30.png"> </a> <strong> Mittlere Tagesmitteltemperatur im Winter in Deutschland 1881 bis 2025 </strong> Quelle: Deutscher Wetterdienst <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/10_Abb_Jaehrl-mittlere-TMT-Winter_2026-03-30.png">Bild herunterladen</a> (173,41 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/10_Abb_Jaehrl-mittlere-TMT-Winter_2026-03-30.pdf">Diagramm als PDF</a> (40,99 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3-bis-4_7-10_Abb-Tab_TMT_2026-03-30_3.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (493,34 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Auswirkungen auf die Tier- und Pflanzenwelt <p>Die Jahre werden nicht nur wärmer, in der Folge verschiebt sich auch der jahreszeitliche Entwicklungsgang von Pflanzen und Tieren (Phänologie). So blühen beispielsweise Schneeglöckchen, die den Eintritt des Vorfrühlings anzeigen, und Apfelbäume, die den Vollfrühling anzeigen, früher (fast fünf Tage/Jahrzehnt). Waldbäume treiben in vielen Ländern Europas eher aus (ebenfalls ca. fünf Tage/Jahrzehnt). Dies belegt, dass sich durch ein verändertes Temperaturniveau auch die Eintrittszeit und die Dauer der einzelnen Jahreszeiten verändert hat. Durch die sehr milden Monat Februar und März war die Entwicklung der Vegetation im Frühjahr schon weit vorangeschritten. Spätfröste in der zweiten Aprildekade führten zu erheblichen Einbußen im Obst- und Weinbau.</p> <p>Die Auswirkungen der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/12100">Verschiebungen phänologischer Phasen</a> auf die Bestände von Tieren und Pflanzen sind komplex und bisher erst in Ansätzen geklärt. So reagieren etwa bestimmte Vogelarten mit erhöhtem Bruterfolg infolge kürzerer Winter. Bei Pflanzenarten und ihren Bestäubern oder Fraßfeinden und in Räuber-Beute-Systemen kann sich die Veränderung in der zeitlichen Abstimmung hingegen negativ auf die Bestandsentwicklung von Arten auswirken.</p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Aerosolpartikel in der Outflow-Region des Asiatischen Monsuns: Zusammensetzung und Bildungsprozesse

Der asiatische Monsun spielt eine wichtige Rolle beim Verständnis der chemischen und klimarelevanten Prozesse in der globalen Atmosphäre, nicht zuletzt wegen seines Einflusses auf die Aerosol- und Wolkeneigenschaften in der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre. Bereits seit einigen Jahren wird die sogenannte Asian Tropopause Aerosol Layer (ATAL) mit Fernerkundungsmethoden und Ballon-basierten Messungen untersucht. Es existieren allerdings nur wenige in-situ Beobachtungen innerhalb der ATAL, beziehungsweise in der Ausströmregion (Outflow) des asiatischen Monsuns in Richtung mittlere Breiten, die Informationen über die chemischen Zusammensetzung der Aerosolpartikel geben. Es wird davon ausgegangen, dass die Luftmassen im Outflow des asiatischen Monsuns Aerosolpartikel enthalten, die aufgrund von photochemischer Prozessierung und sekundärer Bildung während des Transports veränderte Eigenschaften aufweisen. Diese Prozesse haben einen Einfluss auf die Fähigkeit der Partikel zur Eisnukleation und damit wiederum auf den indirekten Klimaeffekt dieser Partikel. Dieser Antrag zielt daher auf die in-situ Untersuchung der chemischen Zusammensetzung der Aerosolpartikel im submikrometer Bereich ab. Wir schlagen vor, das Hybrid-Aerosolmassenspektrometer ERICA (ERC instrument for the chemical composition of aerosols) im Rahmen der PHILEAS Kampagne auf dem Forschungsflugzeug HALO einzusetzen. Das ERICA kombiniert zwei Typen von Aerosolmassenspektrometrie-Methoden und ermöglicht es somit, zeitgleich Einzelpartikel- und Ensemblemessungen zur chemischen Zusammensetzung durchzuführen. Zusätzlich wird die Messkapazität zum einen durch den Einbau eines Impaktors erweitert, welcher eine spätere offline-Analyse der Partikel mittels Röntgenstrahlung und Elektronenmikroskopie ermöglicht. Zum anderen wird ein neuer Messmodus zur quantitativen chemischen Analyse von Einzelpartikeln in das ERICA integriert. Dieser Datensatz, zusammen mit Spurengasmessungen und der lagrangeschen Modellierung der Luftmassenherkunft, wird somit die Untersuchung von Quellen, Bildungsprozessen sowie der photochemische Entwicklung der Aerosolpartikel während des Transports ermöglichen.

PHILEAS (Untersuchung des Transport aus dem asiatischen Sommermonsun in hohe Breiten)

PHILEAS (Probing high latitude export of air from the Asian summer monsoon)Die asiatische Sommermonsun Antizyklone (AMA) während des Nordsommers wird als ein Haupttransportweg in die obere Troposphäre / untere Stratosphäre (UTLS) für troposphärische Luftmassen, die viel H2O und Aerosolvorläufergase und Verschmutzung enthalten, gesehen. Neuere Beobachtungen zeigen eine große Bedeutung des Transports von Ammoniumnitrat durch die AMA für das Aerosolbudget und die asiatische Tropopausenaerosolschicht (ATAL), wahrscheinlich auch mit Konsequenzen für die Zirrenbildung.Neuere flugzeuggetragene Messkampagnen konnten die Zusammensetzung und Aerosolgehalt im Inneren der AMA charakterisieren oder werden in unmittelbarer Nähe Messungen erheben. Im Gegensatz dazu wurde der Einfluss von monsungeprägten Luftmassen auf die Gesamtzusammensetzung der nördlichen untersten Stratosphäre, z.B. bei HALO Mesungen nachgewiesen. Allerdings gibt es bisher keine Studie, die den Übergang der AMA Luftmassen in die extratropische unterste Stratosphäre (LMS) und die Konsequenzen für Aerosolprozessierung und Zusammensetzung zeigt. Im Rahmen der früheren HALO Missionen TACTS/ESMVal und WISE hat sich gezeigt, dass der nördliche Zentralpazifik eine Schlüsselregion für diesen Übergang ist.Beobachtungen und Modelldaten zeigen eine besondere Bedeutung des sogenannten ‘eddy-sheddings‘ für die Befeuchtung der nördlichen UTLS an. Diese Eddies stellen isolierte dynamische Anomalien dar, die sich von der AMA gelöst haben und mit der Hintergrundströmung in der Atmosphäre zu zirkulieren beginnen. Die chemische Zusammensetzung der Eddies ist zunächst isoliert von ihrer Umgebung. Dynamische und diabatische Prozesse erodieren jedoch diese Anomalien und führen zu einer allmählichen Vermischung mit dem stratosphärischen Hintergrund.Weitere Transportpfade beeinflussen die Zusammensetzung der UTLS über dem Pazifik im Sommer: i) quasi-horizontales Mischen über den Subtropenjet ii) konvektiver Eintrag tropischer Taifune, die in die Extratropen wandern können iii) Wettersysteme der mittleren Breiten. Bei PHILEAS ist geplant, die relative Bedeutung verschiedener Prozesse für die Gasphasen und Aerosolzusammensetzung der UTLS zu untersuchen. Dabei soll insbesondere die dynamische und chemische Entwicklung ehemaliger AMA Filamente untersucht werden, die sich von der AMA abgespalten haben und über dem Pazifik aus der Troposphäre in die Stratosphäre übergehen.Insgesamt ergeben sich drei Hauptthemen, die die PHILEAS Mission motivieren:1) Welche Haupttransportpfade, Zeitskalen und Prozesse dominieren den Transport aus der AMA in die unterste Stratosphäre?2) Wie entwickeln sich Zusammensetzung der Gasphase und der Aerosole während des Transports speziell durch die 'shed eddies'?3) Welche Bedeutung hat der Prozess der Wirbelablösung für das globale Budget der UTLS speziell von H2O und infrarot-aktiven Substanzen?

Schwerpunktprogramm (SPP) 1006: Bereich Infrastruktur - Internationales Kontinentales Bohrprogramm, Teilprojekt: Dreikomponentige Bohrlochmagnetik in der COSC-2 Bohrung

Vor etwa 400 Millionen Jahren, in den geologischen Zeitaltern Silur und frühes Devon, hat im heutigen Skandinavien eine Kollision zweier Kontinente stattgefunden. Der Urkontintent Baltica hat sich von Osten unter Laurentia geschoben und ein Gebirge gebildet, die skandinavischen Kaledoniden. Die Gebirgsbildungsprozesse sind unter anderem deshalb für die Geowissenschaft von Interesse, weil sie den Vorgängen, die sich derzeit im Himalaya abspielen, sehr ähnlich sind. Um die Gebirgsbildungsprozesse näher zu untersuchen, werden im Rahmen des COSC (Collisional Orogeny in the Scandinavian Caledonides) Projektes zwei ca.je 2,5 km tiefe Bohrungen an der Schnittstelle der beiden Urkontinente abgeteuft. COSC-1 wurde bereits 2014 gebohrt, COSC-2 ist im Sommer 2020 geplant. Die Bohrung COSC-2 wird durch mehrere Einheiten des unteren Allochthons bis in das autochthone fennoskandinavische Grundgebirge verlaufen. Eins der Hauptziele des COSC-2 Projektes ist die Charakterisierung und Altersbestimmung der Deformationsstrukturen der Überschiebungsdecken, des kaledonischen Décollements und des prekambrischen Grundgebirges.Im Rahmen dieser Studie werden wir in der COSC-2 Bohrung dreikomponentige Bohrlochmagnetikmessungen durchführen und interpretieren. Die Messdaten werden zunächst in das geographische Referenzkoordinatensystem überführt und anschließend unter Zuhilfenahme von aeromagnetischen und Seismik-Daten in Form eines 3D Modells interpretiert. Diese Ergebnisse werden in die bestehenden Modelle eingearbeitet und somit die Eindeutigkeit des regionalen Strukturmodells erhöhen.Unser Hauptaugenmerk bei der Interpretation wird auf dem Bereich des kaledonischen Décollements und dem darunterliegenden fennoskandinavische Grundgebirge liegen. Unter Verwendung des Vektors der remanenten Magnetisierung, berechnet aus der magnetischen Anomalie, können wir hier verschiedene Hypothesen bezüglich der Geologie im Bohrungsumfeld (bis ca. 200 m) untersuchen. In Bereichen mit starker remanenter Magnetisierung, zum Beispiel in den sogenannten Rätan Graniten des Grundgebirges, werden wir die Richtungsinformation der natürlichen, remanenten Magnetisierung dazu verwenden, die tektonische Entwicklung der skandinavischen Kaledoniden nachzuvollziehen. Somit werden wir einen substanziellen Beitrag zur Verbesserung des Verständnisses der zugehörigen gebirgsbildenen Prozesse liefern, welches eins der Hauptziele des COSC Projektes ist.

Luftmassenexport aus dem asiatischen Monsun in die außertropische Stratosphäre: Auswirkungen auf Chemie und Strahlung (AirExam)

Der asiatische Sommermonsun ist charakterisiert durch hohe Konvektion über Südasien, die mit der asiatischen Monsun-Antizyklone (AMA) zusammenhängt, der sich von der oberen Troposphäre bis in die untere Stratosphäre (UTLS) erstreckt. Diese Antizyclone ist das ausgeprägteste Zirkulationsmuster in diesen Höhen während des borealen Sommer. Es ist bekannt, dass der Export von Monsunluft quasi-isentropisch aus der AMA sowohl im Osten als auch im Westen, einen großen Einfluss auf die Zusammensetzung der außertropischen unteren Stratosphäre hat. Jedoch sind die relative Stärken der beiden Wege bisher unbekannt. Der Transport von Luftmassen aus der AMA in die nördliche außertropische UTLS wirkt sich entscheidend auf die Chemie der Stratosphäre und ihrenStrahlungshaushalt (z.B. durch Transport von H2O, Aerosol oder ozonschädigende Stoffe) aus. Im Rahmen dieses Projekts AirExam wird der quasi-isentropischer Luftmassenexport aus der AMA durch verschiedene Wegen und seine Auswirkungen auf Chemie und Strahlung der außertropische UTLS quantifiziert durch u.a. HALO-Flugzeugmessungen (insbesondere aus die für Sommer 2023 geplanten PHILEAS-Kampagne), Simulationen mit dem Chemischen Transportmodell CLaMS und Strahlungsberechnungen. Unser Projekt AirExam wird sich mit den folgenden offenen Schlüsselfragen befassen:1) Welchen relativen Beitrag leisten die beiden quasi-horizontalen Transportwege (nach Westen und Osten) aus dem asiatischen Monsun-Antizyklon zur Zusammensetzung der außertropischen unteren Stratosphäre?2) Wie groß ist die jährliche Variabilität des Transports aus der asiatischen Monsun-Antizyklone in die außertropische untere Stratosphäre und was sind die Hauptquellenregionen auf der Erde Oberfläche?3) Was ist die Auswirkung des Wasserdampftransports aus der asiatischen Monsun-Antizyklone zum H2O-Budget der außertropischen UTLS und seine Strahlungswirkung?In unserem Projekt werden wir HALO-Messungen (insbesondere H2O) mit globalen 3-dimensionalen CLaMS-Simulationen kombinieren, die von neuen hochaufgelösten ERA-5-Reanalyse des ECMWF angetrieben werden. CLaMS-Simulationen auf der Grundlage von ERA-5 sind ein neues Instrument zur zuverlässigen Beschreibung von Transportprozessen in der Region des asiatischen Monsuns und seiner globalen Auswirkungen. Die Strahlungswirkung des durch den asiatischen Monsun verursachten H2O-Anstiegs im Sommer und Herbst wird mit Hilfe des Strahlungs-Transfercodes Edwards und Slingo berechnet. H2O ist das wichtigste Treibhausgas, und die Befeuchtung der Stratosphäre ist eine wichtige Triebkraft des Klimawandels. Unser Projekt AirExam wird die Auswirkungen des verstärkten H2O-Transports in die untere Stratosphäre quantifizieren und kann daher dazu beitragen, die potenziellen Risiken des Luftmassentransports aus der asiatischen Monsunregion auf die globale Stratosphäre zu bewerten.

Kühler Ort - Stadt Köln

Im Rahmen des Kölner Hitzeportals wird eine digitale Stadtkarte bereitgestellt, in die Bürger*innen ihre „Kühlen Orte“ eintragen können, welche einen angenehmen Aufenthalt bei sommerlicher Hitze bieten.

Langjährige Niederschlagsverteilung 1961-1990 (Umweltatlas)

Langjährige Niederschlagsverteilung (1961-1990) in Berlin und dem näheren Umland (Gesamtjahr, Sommer, Winter), Bearbeitungsstand Juli 1994.

Kühle Orte - Geoportal Stadt Köln

Im Rahmen des Kölner Hitzeportals wird eine digitale Stadtkarte bereitgestellt, in die Bürger*innen ihre „Kühlen Orte“ eintragen können, welche einen angenehmen Aufenthalt bei sommerlicher Hitze bieten. Sie können Orte auswählen und mit Foto und Beschreibung in der interaktiven Karte eintragen. Hierdurch werden auch versteckte, tatsächlich genutzte lokale Orte im Veedel auf der Karte sichtbar. So entsteht eine Landkarte der kühlen Wege und Aufenthaltsmöglichkeiten, die vor dem Hintergrund der zunehmenden Versiegelung in Köln für den Aufenthalt im öffentlichen Raum von besonderer Bedeutung ist. Begrünte und kühle Orte, die den Aufenthalt bei Hitze angenehmer machen, bekommen einen höheren Stellenwert.

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