Im Projekt "Ein kostengünstiges mechanisch gesteuertes polarimetrisches Phased-Array Doppler Wetterradar, Phase 2" entwickelt das Fraunhofer FHR in Kooperation mit dem Institut für Geowissenschaften, Abteilung Meteorologie der Uni Bonn einen Prototyp eines Phased-Array-Radars (PAR) auf Basis einer AESA-Antennenapertur (Active Electronically Scanned Array), mit dem Ziel innerhalb einer Minute eine volumetrische Wetterkarte zu erstellen. Ein PAR-Wetterradar ist optimal geeignet, um die zeitliche Auflösung durch elektronische Strahlschwenkung zu verbessern. Aus Kostengründen konnte sich diese Technologie bisher aber nicht gegenüber Reflektorsystemen durchsetzen. In Phase I wird eine neuartige Antennenlösung zur Entkopplung von Strahlschwenkung und Fokussierung untersucht, um so Komplexität und Kosten zu minimieren. Anstatt wie üblich die Apertur sowohl für die Strahlschwenkung als auch für die Fokussierung zu verwenden, fokussiert ein Parabolzylinder im Azimut, während ein kompakter PAR in seiner Brennlinie die elektronische Schwenkung sowie die Fokussierung in der Höhe ermöglicht. Zur Erzeugung polarimetrischer Momente hoher Qualität wurde eine spezielle aktive Antennenansteuerung entwickelt, um eine Unterdrückung der Kreuzpolarisation von über 40 dB in Broadside und über 30 dB bei einer Strahlneigung von 45° zu erreichen.In Phase II wird die Implementierung der Strahlschwenkung zur Fertigstellung und operationalen Bewertung des Prototyps angestrebt. Im Wesentlichen sollen Strahlbeschleunigungstechniken zur schnellen Erzeugung volumetrischer Wetterkarten untersucht werden, da die einfache Verkürzung der Verweilzeit (Dwell Time) zu größeren statistischen Unsicherheiten bei den polarimetrischen Momenten führen würde. Mit Beam Multiplexing (BMX, sequentielle Übertragung von Impulspaaren entlang verschiedener Richtungen) sollen die Dekorrelation von Stichproben erhöht und schnellere Scans bei gleichbleibender Datenqualität erzielt werden. Darüber hinaus soll mit einem herkömmlichen Step-Scan-Verfahren das BMX für die unteren Elevationen in Abhängigkeit von der spezifischen Wetterereignisstatistik adaptiv ergänzt werden. Die sorgfältige Realisierung eines solchen adaptiven Scannens wird als wesentlicher Schritt angesehen, um das Scan-Beschleunigungspotential von PARs voll auszuschöpfen und ein automatisiertes priorisiertes Tracking potenziell gefährlicher Wetterereignisse zu erreichen.Die Universität Bonn wird die Messungen der überlappenden X-Band-Forschungsradare für eine eingehende Bewertung des neuen PAR und seiner polarimetrischen Fähigkeiten nutzen. Darüber hinaus ermöglicht die neue Technologie die Überwachung der vorkonvektiven Umgebung mit einer höheren zeitlichen Auflösung, was wiederum die Fähigkeit verbessert, Wasserdampffelder aus vom Radar erfassten Änderungen des Brechungsindex abzuleiten. Wir werden die neuen Fähigkeiten bewerten und somit zum fünften Ziel des SPP beitragen, d.h. zur radarbasierten Erfassung der Konvektionsinitiierung.
Ziele: Arbeiten, die im Rahmen des Vorläufer-Projektes STopP I durchgeführt wurden, werden hier in Anschlussvorhaben generalisiert mit dem Ziel, eine generelle Übertragbarkeit von Ergebnissen auch auf andere Untersuchungsgebiete herzustellen. Vorrangiges Ziel der Untersuchungen ist die Entwicklung von Bewertungsmöglichkeiten zur Fauna-Flora-Habitatrichtlinie, zur Vogelschutzrichtlinie sowie zur Meeresstrategierahmenrichtlinie (MSRL). Bei Letzterer stehen die Deskriptoren (a) Meeresbodenintegrität, (b) Hydrographie, (c) Nahrungsnetze und (d) Biodiversität im Fokus des Interesses. Eine Bewertung des ökologischen Zustandes soll durch die Entwicklung geeigneter Werkzeuge erfolgen. Daten zur Verteilung von Sedimenten, Benthos und Vögeln werden vorrangig in Gebieten erhoben, für welche die Modelle hot spots prognostizieren. Um ein grundsätzliches Verständnis überlagernder Steuerungsfaktoren und ihre Effekte auf lokale Prozesse zu erlangen, ist es erforderlich, die Rolle von Gradienten zu erkennen und zu bewerten. Die Synthesephase ist als transdisziplinäres Projekt angelegt, das neben Bio- und Geowissenschaften auch Naturschutzbehörden einbezieht, die als zuständige Einrichtungen für die Umsetzung der EU-Richtlinien den direkten Transfer der Ergebnisse in Politik und Management sicherstellen. Ziel der Arbeiten ist es, Kriterien für die Zustandsbewertung von Biotopen, Habitaten und Arten im Rahmen der MSRL und NATURA 2000 festzulegen. Es ist vorgesehen, konkrete Indizes und Schwellenwerte zur Bewertung einzelner Indikatoren anzubieten. Auf Basis der ausgewählten Habitate und Indizes wird eine Bewertung durchgeführt, welche die Eignung für die erforderlichen Evaluierungen nach EU-Recht angibt. Im Ergebnis ergibt sich ein konsolidierter Entwurf eines Indikatorsets (Habitate und Indices). Der gesamte Datensatz wird für die Öffentlichkeit unter MDI-DE verfügbar gemacht.
Chronic respiratory and ischemic heart diseases are globally important parts of total mortality. This study focuses on the occurrence of mortality due to these disease groups in Germany and possible effects of the thermal environment. A retrospective analysis on the mortality rates of chronic lower respiratory diseases (CLRD) and ischemic heart diseases (IHD) at the regional level in Germany for the period 2001-2015 was done in combination with meteorological observations from the network of the German Meteorological Service. In order to control the mortality data for long-term and seasonal trends, a 365-day Gaussian low-pass filter with a filter response function was applied. The thermal environment was analysed using 2 m air temperature (Ta) and the human biometeorological index Perceived Temperature (PT). The relationship of the Relative Risk (RR) of mortality to the thermal environment is displayed as an exposureâ€Ìresponse curve, with threshold values at which RR increases significantly towards higher and lower temperature values. CLRD mortality increases above 17.6 ˚C, at approximately 4.4%/˚C (CI: +/- 0.3). The increase of IHD mortality above the threshold of 18.8 ˚C is less steep, at 3.5%/˚C (CI: +/- 0.2). During hot periods, CLRD mortality increases by 19.9%, which is twice as much as IHD mortality, with an increase of 9.8%. However, cold days and cold periods affect IHD slightly more than CLRD. The results highlight the concerns of CLRD patients during hot days as well as heat waves. This could lead to better precautions being taken for respiratory patients, which are already established for cardiac patients in Germany. © 2020 by the authors
Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von innovativen Planungs- und Steuerungsinstrumenten zur betrieblich-optimalen Gestaltung einer multifunktionalen Waldwirtschaft und deren exemplarische Implementierung mittels repräsentativer Fallbeispiele. Steigende und zunehmend konkurrierende Anforderungen an eine multifunktionale Waldbewirtschaftung führen zu neuen Herausforderungen für die mittelfristige Wirtschaftsplanung in den Forstbetrieben. Im AP Forsteinrichtung wird zur Erfassung der Bestockungsverhältnisse in multifunktionalen Forstbetrieben und Forstbetriebsgemeinschaften eine angepasste permanente Stichprobeninventur entwickelt. Deren Verfahrensgestaltung und Merkmalsspektrum soll auf Grundlage einer fundierten Analyse bestehender Praxisverfahren gemäß den Anforderungen eines multifunktionalen Planungsansatzes modifiziert werden. Schwerpunkt im AP Waldbau ist die Erstellung eines Katalogs ein, der für einzelne Bestandestypen in Kombination mit definierten Strukturelementen deren leistungsspezifisches Entwicklungspotenzial aufzeigt. Dazu wird eine Matrix aus Bestandestypen und Strukturelementen erstellt und für jede Kombination deren waldbauliches Entwicklungspotenzial für jede der drei Leistungsbereiche 'Produktion', 'Rekreation' und 'Habitat' ausgearbeitet. Im AP Biodiversität sollen Daten aus den bislang verwendeten Stichprobenerhebungen genutzt werden, um innovative Auswertungen im Sinne der 'Identifikation und Analyse von Standorteffekten der Biodiversität' durchzuführen. In einem weiteren Arbeitsschritt soll die Eignung von neu zu erhebenden Strukturmerkmalen für eine weitergehende naturschutzfachliche Bewertung der Bestockung geprüft werden. Die zu testenden Merkmale lassen sich den Bereichen Mikrohabitate, Totholz, Strukturindex und Signalarten zuordnen.
Ziele: Arbeiten, die im Rahmen des Vorläufer-Projektes STopP I durchgeführt wurden, werden hier in Anschlussvorhaben generalisiert mit dem Ziel, eine generelle Übertragbarkeit von Ergebnissen auch auf andere Untersuchungsgebiete herzustellen. Vorrangiges Ziel der Untersuchungen ist die Entwicklung von Bewertungsmöglichkeiten zur Fauna-Flora-Habitatrichtlinie, zur Vogelschutzrichtlinie sowie zur Meeresstrategierahmenrichtlinie (MSRL). Bei Letzterer stehen die Deskriptoren (a) Meeresbodenintegrität, (b) Hydrographie, (c) Nahrungsnetze und (d) Biodiversität im Fokus des Interesses. Eine Bewertung des ökologischen Zustandes soll durch die Entwicklung geeigneter Werkzeuge erfolgen. Daten zur Verteilung von Sedimenten, Benthos und Vögeln werden vorrangig in Gebieten erhoben, für welche die Modelle hot spots prognostizieren. Um ein grundsätzliches Verständnis überlagernder Steuerungsfaktoren und ihre Effekte auf lokale Prozesse zu erlangen, ist es erforderlich, die Rolle von Gradienten zu erkennen und zu bewerten. Die Synthesephase ist als transdisziplinäres Projekt angelegt, das neben Bio- und Geowissenschaften auch Naturschutzbehörden einbezieht, die als zuständige Einrichtungen für die Umsetzung der EU-Richtlinien den direkten Transfer der Ergebnisse in Politik und Management sicherstellen. Ziel der Arbeiten ist es, Kriterien für die Zustandsbewertung von Biotopen, Habitaten und Arten im Rahmen der MSRL und NATURA 2000 festzulegen. Es ist vorgesehen, konkrete Indizes und Schwellenwerte zur Bewertung einzelner Indikatoren anzubieten. Auf Basis der ausgewählten Habitate und Indizes wird eine Bewertung durchgeführt, welche die Eignung für die erforderlichen Evaluierungen nach EU-Recht angibt. Im Ergebnis ergibt sich ein konsolidierter Entwurf eines Indikatorsets (Habitate und Indices). Der gesamte Datensatz wird für die Öffentlichkeit unter MDI-DE verfügbar gemacht.
Ziele: Arbeiten, die im Rahmen des Vorläufer-Projektes STopP I durchgeführt wurden, werden hier in Anschlussvorhaben generalisiert mit dem Ziel, eine generelle Übertragbarkeit von Ergebnissen auch auf andere Untersuchungsgebiete herzustellen. Vorrangiges Ziel der Untersuchungen ist die Entwicklung von Bewertungsmöglichkeiten zur Fauna-Flora-Habitatrichtlinie, zur Vogelschutzrichtlinie sowie zur Meeresstrategierahmenrichtlinie (MSRL). Bei Letzterer stehen die Deskriptoren (a) Meeresbodenintegrität, (b) Hydrographie, (c) Nahrungsnetze und (d) Biodiversität im Fokus des Interesses. Eine Bewertung des ökologischen Zustandes soll durch die Entwicklung geeigneter Werkzeuge erfolgen. Daten zur Verteilung von Sedimenten, Benthos und Vögeln werden vorrangig in Gebieten erhoben, für welche die Modelle hot spots prognostizieren. Um ein grundsätzliches Verständnis überlagernder Steuerungsfaktoren und ihre Effekte auf lokale Prozesse zu erlangen, ist es erforderlich, die Rolle von Gradienten zu erkennen und zu bewerten. Die Synthesephase ist als transdisziplinäres Projekt angelegt, das neben Bio- und Geowissenschaften auch Naturschutzbehörden einbezieht, die als zuständige Einrichtungen für die Umsetzung der EU-Richtlinien den direkten Transfer der Ergebnisse in Politik und Management sicherstellen. Ziel der Arbeiten ist es, Kriterien für die Zustandsbewertung von Biotopen, Habitaten und Arten im Rahmen der MSRL und NATURA 2000 festzulegen. Es ist vorgesehen, konkrete Indizes und Schwellenwerte zur Bewertung einzelner Indikatoren anzubieten. Auf Basis der ausgewählten Habitate und Indizes wird eine Bewertung durchgeführt, welche die Eignung für die erforderlichen Evaluierungen nach EU-Recht angibt. Im Ergebnis ergibt sich ein konsolidierter Entwurf eines Indikatorsets (Habitate und Indices). Der gesamte Datensatz wird für die Öffentlichkeit unter MDI-DE verfügbar gemacht.
Ziele: Arbeiten, die im Rahmen des Vorläufer-Projektes STopP I durchgeführt wurden, werden hier in Anschlussvorhaben generalisiert mit dem Ziel, eine generelle Übertragbarkeit von Ergebnissen auch auf andere Untersuchungsgebiete herzustellen. Vorrangiges Ziel der Untersuchungen ist die Entwicklung von Bewertungsmöglichkeiten zur Fauna-Flora-Habitatrichtlinie, zur Vogelschutzrichtlinie sowie zur Meeresstrategierahmenrichtlinie (MSRL). Bei Letzterer stehen die Deskriptoren (a) Meeresbodenintegrität, (b) Hydrographie, (c) Nahrungsnetze und (d) Biodiversität im Fokus des Interesses. Eine Bewertung des ökologischen Zustandes soll durch die Entwicklung geeigneter Werkzeuge erfolgen. Daten zur Verteilung von Sedimenten, Benthos und Vögeln werden vorrangig in Gebieten erhoben, für welche die Modelle hot spots prognostizieren. Um ein grundsätzliches Verständnis überlagernder Steuerungsfaktoren und ihre Effekte auf lokale Prozesse zu erlangen, ist es erforderlich, die Rolle von Gradienten zu erkennen und zu bewerten. Die Synthesephase ist als transdisziplinäres Projekt angelegt, das neben Bio- und Geowissenschaften auch Naturschutzbehörden einbezieht, die als zuständige Einrichtungen für die Umsetzung der EU-Richtlinien den direkten Transfer der Ergebnisse in Politik und Management sicherstellen. Ziel der Arbeiten ist es, Kriterien für die Zustandsbewertung von Biotopen, Habitaten und Arten im Rahmen der MSRL und NATURA 2000 festzulegen. Es ist vorgesehen, konkrete Indizes und Schwellenwerte zur Bewertung einzelner Indikatoren anzubieten. Auf Basis der ausgewählten Habitate und Indizes wird eine Bewertung durchgeführt, welche die Eignung für die erforderlichen Evaluierungen nach EU-Recht angibt. Im Ergebnis ergibt sich ein konsolidierter Entwurf eines Indikatorsets (Habitate und Indices). Der gesamte Datensatz wird für die Öffentlichkeit unter MDI-DE verfügbar gemacht.
Es erfolgte eine Recherche auf regionaler und internationaler Ebene zu Möglichkeiten der Charakterisierung und Quantifizierung von Dürreepisoden mit spezifischem Fokus auf die Impaktrelevanz, also die direkte Verwendbarkeit für Forst-, Wasser- und Landwirtschaft. Wichtig ist das Verständnis des Zeitskalen übergreifenden Charakters von Dürren. Abweichungen des Niederschlags (bzw. der klimatischen Wasserbilanz) vom Normalzustand werden als meteorologische Trockenheit bezeichnet. Bei fortschreitender Andauer des Defizites werden immer tieferliegende Bodenwasserspeicher entleert, und es entwickeln sich landwirtschaftliche (wenige Monate) und hydrologische (zumeist größer als 6 Monate) Dürren. Kurze Auffeuchtungsphasen, die aus meteorologischer Sicht wieder zu Normalbedingungen führen, heben nicht zwangsläufig die Dürrebedingungen in tieferen Wasserspeichern auf. Zur Beschreibung von Trockenheit wurden mehr als 100 Indizes in den Kategorien meteorologische, hydrologische und landwirtschaftliche Dürreindizes sowie auf Fernerkundungsdaten basierende und kombinierte Indizes übersichtlich tabelliert. Eine Kurzbeschreibung, Referenzen, die Auflistung der Eingangsdaten (inkl. der zeitlichen Auflösung), der Einsatzzweck sowie weiterführende Informationen ermöglichen einen schnellen Überblick über die Indizes. Exemplarisch wurden für fünf Stationen im Zeitraum 1961-2013 ausgewählte meteorologische Dürreindizes mit unterschiedlichen Datenanforderungen berechnet und mit Modellierungen der Bodenfeuchte verglichen. Da Dürreperioden in dieser Region zum überwiegenden Teil auf Niederschlagsdefiziten beruhen, sind niederschlagsbasierte Indizes deutlich aussagekräftiger als rein temperaturbasierte Indizes. Vor allem im Sommerhalbjahr werden Dürren durch eine erhöhte Verdunstung verschärft, weshalb Indizes, die diesen Verlust berücksichtigen, Trockenperioden noch umfassender charakterisieren. Allerdings sind die Datenanforderungen hierfür recht hoch. Vergleiche zur simulierten Bodenfeuchte belegen die Eignung der gewählten meteorologischen Trockenindizes SPI und SPEI zur Charakterisierung kurzfristiger Dürren mit Relevanz für die Landwirtschaft. Für ein 1 x 1 km Gitter in Sachsen (19.572 Punkte) wurden mittels des 80., 90., 95. und 99. Perzentils des Niederschlags die Veränderungen im Starkregenverhalten analysiert. Die hinter jedem Perzentil stehende Niederschlagsmenge weist einen ausgeprägten Höhengradienten auf, wobei in den höheren Lagen jeweils größere Regenmengen anfallen. Analysiert wurde die Häufigkeit des Überschreitens dieser vier Schwellwerte, welche sich von der Klimanormalperiode 1961-1990 zur aktuellen Periode 1981-2010 markant verändert hat. Besonders auffällig sind die Verminderung der Auftrittshäufigkeit in der Vegetationsperiode I (VPI, Apr-Jun) sowie die Erhöhung in der Vegetationsperiode II (VPII, Jul-Sep). (Text gekürzt)
Long chain alkyl diols are lipids that occur ubiquitously in marine sediments and are used as a proxy for sea surface temperature (SST), using the Long chain Diol Index (LDI), and for upwelling intensity/high nutrient conditions. The distribution of 1,13- and 1,15-diols has been documented in open marine and lacustrine sediments and suspended particulate matter, but rarely in coastal seas receiving a significant riverine, and thus continental organic matter, input. Here we studied the distribution of diols in four shelf seas with major river outflows: the Gulf of Lion, the Kara Sea, the Amazon shelf and the Berau delta, covering a wide range of climate conditions. The relative abundance of the C32 1,15-diol is consistently higher close to the river mouth and particularly in the suspended particulate matter of the rivers suggesting a terrigenous source. This is supported by statistical analysis which points out a significant positive correlation between the C32 1,15-diol and the Branched and Isoprenoid Tetraether index, a proxy reflecting soil and riverine input in marine environments. However, the C32 1,15-diol was not detected in soils and is unlikely to be derived from vegetation, suggesting that the C32 1,15-diol is mainly produced in rivers. This agrees with the observation that it is a dominant diol in most cultivated freshwater eustigmatophyte algae. We, therefore, suggest that the relative abundance of the C32 1,15-diol can potentially be used as a proxy for riverine organic matter input in shelf seas. Our results also show that long chain alkyl diols delivered by rivers can substantially affect LDI-reconstructed SSTs in coastal regions close to river mouths.
| Origin | Count |
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| Bund | 16 |
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