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HOLAPS satellite-based product of surface fluxes over Europe

Improving our understanding of the energy and water exchanges between the land surface and the lower atmosphere (i.e. land–atmosphere interactions), and how climate change may affect them, is crucial to predict changes in temperature and precipitation extremes. Observations of energy and water fluxes at the land surface are typically retrieved from the eddy covariance method, which presents limitations related to spatial and temporal gaps, and the non-closure of the energy and water balances. Meanwhile, soil moisture (SM) products derived from satellite data have been widely used at regional and global scales, but they are limited to capture only surface soil water content and variations. The combination of remote sensing (RS) data and modelling frameworks is called to be the solution to improve the spatial coverage and vertical resolution of land–atmosphere interactions data, ensuring the energy and water balance closure. Here, we explore the combination of remote sensing and meteorological data with a physical-based modelling framework, the High resOlution Land Atmosphere Parameters from Space (HOLAPS). We used HOLAPS to produce hourly consistent estimates of energy and water fluxes over Europe at 5 km resolution for the period 2001-2020. More information about the HOLAPS dataset can be found in García-García and Peng (2024). The HOLAPS product is available at two temporal resolutions (hourly and daily), including outputs of evapotranspiration (Etot), latent (LE) and sensible (H) heat fluxes and soil moisture at 5 soil layers (sm). Other variables from the HOLAPS framework can be shared under request. Please, when using the HOLAPS products refer to this dataset and the publication from García-García and Peng, 2024. For further questions about the data product and the term of use, please contact Dr. Almudena García-García (almudena.garcia-garcia@ufz.de) or Dr. Jian Peng (jian.peng@ufz.de) "García-García, Almudena, and Jian Peng. "Generation and evaluation of energy and water fluxes from the HOLAPS framework: Comparison with satellite-based products during extreme hot weather." Remote Sensing of Environment (2024) https://doi.org/10.1016/j.rse.2024.114451"

Viel Sonne, wenig Ozon: Hohe UV-Belastung in Deutschland

Viel Sonne, wenig Ozon: Hohe UV-Belastung in Deutschland In ganz Deutschland werden am Mittwoch, 24.6., und Donnerstag, 25.6., die höchsten UV -Index-Werte des Jahres erwartet. Darauf weist das Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) hin. Die Werte erreichen zur Mittagszeit in Norddeutschland UV -Index bis zu 8 in Mitteldeutschland UV -Index bis zu 9 in Süddeutschland UV -Index 9, stellenweise auch 10 auch möglich im deutschen Hochgebirge bis zu 11 ("extrem") Die prognostizierten UV -Indexwerte geben an, welche Tagesspitzenwerte der sonnenbrandwirksamen UV -Strahlung am Boden erwartet werden. Die Werte hängen von Sonnenstand, Bewölkung, Höhenlage, aber auch vom Ozon in der Atmosphäre ab. Das Ozon dort kann UV -Strahlung absorbieren und die UV -Belastung auf der Erde reduzieren. Aktuell tragen mehrere Faktoren dazu bei, dass eine besonders hohe UV -Belastung prognostiziert wird. Zum einen sorgt der höchste Sonnenstand des Jahres (die Sommersonnenwende war am 21. Juni) für den kürzesten Weg der Sonnenstrahlen durch die Atmosphäre. Außerdem ist für beide Tage mit eher wenig Ozon in der Atmosphäre über Deutschland zu rechnen, es gelangt also mehr energiereiche UV -Strahlung auf die Erde. Fehlende Bewölkung verstärkt den Effekt. Das BfS empfiehlt daher, sich in den kommenden Tagen ausreichend vor UV -Strahlung zu schützen. Tipps zum Sonnenschutz Informieren Sie sich über den UV -Index in Ihrer Region . Auf den Seiten des BfS sind Prognosen für unterschiedliche Regionen in Deutschland und tagesaktuelle Verläufe abrufbar. Die Vorhersagen basieren auf den bisherigen Messdaten des UV -Messnetzes und aktuellen Wetterdaten. Auch gängige Wetter-Apps informieren über den UV -Index: Bereits ab einem UV -Index von 3 ist UV -Schutz angebracht. Während der Mittagsstunden – zwischen 11 bis 15 Uhr – sollten Sie Schatten aufsuchen. Freizeitaktivitäten sollten besser in die frühen oder späteren Tagesstunden verlagert werden. Tragen Sie schützende Kleidung sowie eine Kopfbedeckung . Tragen Sie eine große und gut sitzende Sonnenbrille . Achten Sie beim Kauf auf die Kennzeichnung " UV -400". Das bedeutet, dass die Brille die gesamte UV -Strahlung bis 400 Nanometer filtert und ausreichend schützt. Cremen Sie unbedeckte Körperstellen gut mit einer Sonnencreme mit ausreichendem Lichtschutzfaktor (ab LSF 30) ein. Schützen Sie besonders Kinder: Sonnenbrände im Kinder- und Jugendalter erhöhen das Risiko für UV -bedingte Erkrankungen von Haut und Augen im späteren Leben. Stand: 24.06.2026

Deutscher Wetterdienst Open Data Server

The Deutscher Wetterdienst (DWD) Open Data Server is the official open data portal of Germany's national meteorological service. Established under a legal mandate from the German Weather Service Act, its primary purpose is to provide free public access to a vast and diverse collection of weather, climate, and environmental spatial data. The repository serves a wide range of users, from researchers and developers to businesses and the general public, by offering data essential for applications in science, technology, and public information. The scope of data is comprehensive and includes: Weather Data: Numerical model forecasts, radar data, and current measurements/observations. Climate Data: A large archive of historical and processed climate data, accessible via the integrated Climate Data Center (CDC) subtree. Specialized Formats: Many datasets are also available through OGC-compatible web services (WMS, WFS) for integration into Geographic Information Systems (GIS). The platform operates on the principle of free provision, though it notes that service and availability levels for the open server are not guaranteed. For critical business or operational processes requiring higher data integrity, dedicated service agreements are available. The repository is actively maintained, with news feeds and change logs to inform users of updates and extensions to the data offerings.

Bewässerungsempfehlung für Stadtbäume

Die Witterung in Berlin mit häufig sehr ausgeprägten Trockenperioden ist eine starke Herausforderung für die Pflege des Stadtgrüns. Wasser ist im umbauten Raum der limitierende Faktor. Die Sicherstellung einer ausreichenden Wasserversorgung von Pflanzen am Endstandort nimmt somit eine Schlüsselfunktion im integrierten Pflanzenschutz ein. Zu diesem Komplex werden vom Pflanzenschutzamt Berlin diverse Fragestellungen im Rahmen von Versuchen bearbeitet. Aus einer dieser Fragestellungen zum integrierten Pflanzenschutz entstand eine Bewässerungshilfe für Stadtbäume. Sie basiert auf einem Berechnungsmodell der nutzbaren Feldkapazität (nFK) sandiger Bodenarten, wie sie im Berliner Stadtgebiet weit verbreitet sind. Exemplarisch wurde hierfür die Bodenart Sl3 (mittel lehmiger Sand) für die nachfolgende modellbasierte Diagrammdarstellung ausgewählt. Es handelt sich hierbei um ein Prognosemodell , dessen Datengrundlage sich aus den aktuellen sowie den prognostizierten Wetterdaten (Temperatur, Niederschlag, relative Luftfeuchte, Windgeschwindigkeit, Globalstrahlung, thermische Himmelsstrahlung) am Standort Tempelhof, der natürlichen Wasserhaltefähigkeit der entsprechenden Bodenart sowie der Baumart Winterlinde ( Tilia cordata ) als Verbraucher speist. Die Kennwerte für die Baumart Winterlinde wurden im Zuge einer Bachelorarbeit an einem Freilandstandort definiert. Das Prognosemodell berechnet die pflanzenverfügbare Bodenfeuchte eine Woche voraus – daher liegt das Kurvenende immer vor dem aktuellem Datum. Das nachfolgend wöchentlich aktualisierte Diagramm gibt Aufschluss über die im Berliner Raum pflanzenverfügbare Bodenfeuchte bis in eine Tiefe von 85 cm am Beispiel der Baumart Winterlinde an einem innerstädtischen und unbewässerten Standort. Es dient als Entscheidungshilfe, ob ggf. eine zusätzliche Bewässerung von Gehölzen und Pflanzenbeständen notwendig ist. Die Grafik ist nach dem Ampelsystem recht einfach nachvollziehbar aufgebaut. Das Kurvenende zeigt jeweils die aktuell prognostizierte nFK an. Solange die Kurve auf der Y-Achse im grünen Bereich ist, ist der Boden ausreichend mit Wasser versorgt. Fällt sie in den gelben Bereich kommt der Feuchtevorrat im Boden in den kritischen Bereich. Sobald die Kurve in den roten Bereich absinkt, wäre eine zusätzliche Wassergabe in Abhängigkeit der Pflanzenart und -größe sinnvoll.

Gewitteraktivität im alpinen Raum

Innerhalb des letzten Jahrzehnts gewannen Daten von Blitzortungssystemen (kurz: Blitzdaten) zunehmend an Bedeutung in der Meteorologie. Die Gründe sind: a) Es besteht eine hohe Korrelation zwischen Blitzraten und anderen physikalischen Eigenschaften des konvektiven Systems, b) Blitze sind die einzige Datenquelle, welche kontinuierlich erfassbar ist. Damit eignen sie sich ausgezeichnet zur Verwendung in Nowcasting - Bereich, c) bevorzugte Gebiete der Entstehung, der Zugbahn und der Auflösung von Gewittern können aus einem klimatologischen Satz von Blitzdaten abgeleitet werden. Die Untersuchung von orographisch induzierten Niederschlag unter Einbeziehung hochreichender Konvektion ist eines der primären wissenschaftlichen Ziele vom Mesoscale Alpine Programme (MAP). Dieser Projektantrag bezieht sich auf diese Fragestellung. Die Blitzdaten werden herangezogen a) zur Untersuchung der Korrelation zwischen Blitzdaten und anderen mikrophysikalischen Eigenschaften einer Gewitterwolke, b) zur Überprüfung der Verwendbarkeit von Blitzdaten für den Nowcasting-Bereich solcher Ereignisse und c) um einen möglichen Zusammenhang zwischen Blitzdaten und Orographie, orographisch beeinflussten Niederschlag und Föhn zu finden. Die Ziele a) - c) wurden bereits über flachen Terrain und den tropischen Ozeanen untersucht. Die gemeinsame internationale Bemühung die mikrophysikalischen, dynamischen und thermodynamischen Eigenschaften von konvektiven Systemen mit hochentwickelten Messsystemen zu untersuchen, wird zu einem tiefergehenden Verständnis der Prozesse auch im alpinen Gelände führen. Es ist jedoch zu berücksichtigen, daß die meisten Studien dieser Art in Mitteleuropa unter der Tatsache litten, dass die Blitzortungssysteme für nationale Zwecke entwickelt wurden. Es kann als weiteres Projektziel angeführt werden, daß für eine sogenannte Special Observing Period (SOP) im Rahmen des MAP Projektes, die in den einzelnen Ländern des Alpenraumes bereits vorhandenen Ortungssensoren zu einem großräumigen Ortungssystem, das den gesamten Alpenraum abdeckt, zusammengeschlossen werden. Eine direkte Zusammenführung der einzelnen nationalen Daten ist nicht möglich, da einerseits verschiedene Technologien bei den Sensoren verwendet werden und andererseits gerade der Alpenraum von den keinem der existierenden Systeme annähernd überdeckt wird.

Soil texture, soil physicochemical properties and climatic data from the PhytOakmeter plot DKr (Kreinitz, Germany)

PhytOakmeter (www.phytoakmeter.de) is a field platform using the Quercus robur oak clone DF159 outplanted since 2010. This platform is used to monitor the impact of climate change and land use management on the "soil - plant - interactor" complex. Sites from PhytOakmeter are located either in forest or grassland habitats and represent a wide range of environmental contexts with specific stressors. All sites are equipped with loggers measuring air and soil temperature and soil moisture. Soil cores have been collected to analyze their chemical and physical characteristic. The DKr plot in Kreinitz (Germany) started in 2010 with 12 oak trees outplanted yearly between 2010 and 2019 over two 11m x 15m grassland plots. Soil temperature and soil moisture were measured between 2016 and 2025, and soil chemistry was assessed yearly in the root-affected zone of trees aged between one and five years. Soil porosity and texture were evaluated in 2020. The bundled publication is supplemented by recorded precipitation and weather data from an automatic weather station located on site.

Brackish water rewetting of a temperate coastal peatland in NE Germany: Effects on Biogeochemistry, Microorganisms and Greenhouse gas emissions

The rewetting of drained peatlands is a promising measure to mitigate carbon dioxide (CO2) emissions by preventing the further mineralization of the peat soil through aeration. While freshwater rewetted peatlands can be significant methane (CH4) sources in the short-term, in coastal ecosystems the input of sulfate-rich seawater could potentially mitigate these emissions. The purpose of the data collection was to examine whether the presence of sulfate, known as an alternative electron acceptor, can cause lower CH4 production and thus, emissions by favoring the growth of sulfate-reducers, which outcompete methanogens for substrate. We therefore investigated underlying variables such as the methane-cycling microbial community along with CH4 fluxes and set them in context with CO2 fluxes along a transect in a coastal peatland before and directly after rewetting. In this way, a conclusion about the short-term greenhouse gas mitigation potential of brackish water rewetting of coastal peatlands could be drawn. This data collection consists of six data sets, with direct comparisons before and after rewetting of CO2 and CH4 fluxes (Tab. 2) and associated microbial communities (Tab. 1) being the main data. Pore water geochemistry (Tab. 1 and 3) and surface water parameters (Tab. 4) were collected simultaneously to provide potential explanatory variables. The sampling of continuous water level (Tab. 5) within wells and atmospheric weather data (air and soil temperature, relative humidity, photosynthetic photon flux density; Tab. 6) from a weather station was done in addition. Measurements started in June/July/August 2019 after field installation was finalized and were conducted on the drained coastal fen "Polder Drammendorf" on the island of Rügen in North-East Germany. On 26th November 2019, the dike was opened and channeled in order to rewet the peatland with brackish water. Before, the dike separated the peatland from the adjacent bay "Kubitzer Bodden", which is part of a brackish lagoon system connected to the Baltic Sea. Therefore, the peatland was nearly completely flooded and now resembles a shallow lagoon with high fluctuating water levels. We measured along a humidity (pre-rewetting)/water level (post-rewetting) gradient (stations 0-8) towards and across the main North-South oriented drainage ditch, including four stations on the Eastern side of the ditch (1–4), two ditch stations (0, 5) and two stations (6, 7) on the Western side of the ditch. Station 8 was chosen as an additional station farther towards the adjacent bay on the Western side, but was only accessible before rewetting. CH4 and CO2 fluxes (stations 0-7) were calculated from online gas concentrations measurements using laser-based analyzers and manual closed chambers (Livingston, G. P., & Hutchinson, G. (1995). Enclosure-based measurement of trace gas exchange: Applications and sources of error. In P.A. Matson, & R.C. Harriss (Eds.). Biogenic trace gases: Measuring emissions from soil and water (pp. 14–51). Blackwell Science Ltd., Oxford, UK). Soil cores for microbial, dissolved gas concentrations and isotopic analysis were taken using a Russian type peat corer (De Vleeschouwer, F., Chambers, F. M., & Swindles, G. T. (2010). Coring and sub-sampling of peatlands for palaeoenvironmental research. Mires and Peat, 7, 1–10) before and after rewetting. Each time, we took duplicates at stations 1-8 for this rather labor-intensive process and divided the core into four depth sections: surface, 5–20, 20–40 and 40–50 cm. Subsamples for dissolved gases and stable carbon isotope analyses were taken with tip-cut syringes with a distinct volume of 3 ml (Omnifix, Braun, Bad Arolsen, Germany) and immediately placed into NaCl-saturated vials (20 ml, Agilent Technologies, 5182-0837, Santa Clara, USA) leaving no headspace and closed gas-tight using rubber stoppers and metal crimpers (both: diameter 20 mm, Glasgerätebau Ochs, Bovenden, Germany). Absolute abundances of specific functional target genes, including methane- and sulfate-cycling microorganisms, were measured with quantitative PCR (qPCR) after DNA was extracted (GeneMATRIX Soil DNA Purification Kit, Roboklon, Berlin, Germany) and quantified (Qubit 2.0 Fluorometer, ThermoFisher Scientific, Darmstadt, Germany). Surface and pore water parameters were measured in parallel to the gas measurements and soil coring for microbial analyses. Most surface water variables (pH, specific conductivity, salinity, nutrients, oxygen, sulfate and chloride concentrations, DOC/DIC) were measured in-situ using a multiparameter digital water quality meter or taken to the laboratory as water samples for further analysis. Likewise, pore water/soil variables (pH, specific conductivity, nutrients, metals, sulfate and chloride concentrations, CNS) were either measured in-situ or taken to the laboratory as soil samples. While surface water analysis was only conducted in the drainage ditch before rewetting, it was done along the entire transect after rewetting. In contrast, pore water/soil analysis was mostly conducted before rewetting and only repeated occasionally after rewetting where possible.

UWEDAT: System zur Erfassung meteorologischer, hydrologischer und umweltbezogener Daten

UWEDAT besteht aus autarken, modularen Stationsrechnern mit je einem Bedienrechner, die in ortsfeste oder mobile Messstationen (transportable Container oder Messwagen) eingebaut und mit der gewuenschten Sensorik ausgestattet sind sowie einer Messnetzzentrale. Die Komponenten des Messsystems UWEDAT eignen sich besonders fuer den Aufbau von teil- und vollautomatischen Messnetzen zur grossflaechigen Erfassung von Luftschadstoffen. Die Vernetzung mit gleichartigen oder aehnlichen Systemen fuer einen ueberregionalen Datenaustausch ist ein wesentlicher Bestandteil des Anlagenkonzeptes. Die an die jeweilige Aufgabenstellung angepasste Sensorik sorgt fuer die genaue Erfassung der Messdaten. Bei Geraeten mit Analog-Ausgabe bestimmt der ADC des intelligenten Messgeraete-Interface die Genauigkeit der Messwertumsetzung in digitale Signale. Die Stationsrechner uebernehmen die von den Sensoren erfassten Daten ueber genormte oder speziell definierte Schnittstellen, verarbeiten und bewerten die eingelangten Rohdaten und bereiten sie fuer die Uebertragung an die Messnetzzentrale auf. Der Messnetzzentrale obliegt die Auswertung und Visualisierung der Daten, Messnetzverwaltung und -ueberwachung, Ausgabe, Sicherung und Archivierung der Daten und die Erstellung von Berichten.

Informationssystem 'Schnee und Lawinen in den Schweizer Alpen' (FP 104)

Das Institut betreibt seit 50 Jahren ein Messnetz mit rund 100 Stationen in den Schweizer Alpen. Taeglich werden nivologische Parameter erhoben (Neuschnee, Wasserwert, Totalschnee, Temperaturen, Oberflaechenstrukturen, Lawinen). Seit Mai 1989 ist ein umfassendes Informationssystem im Aufbau. Fuer die operationelle Lawinenwarnung existieren Hilfsprogramme, Warnmodelle mit Expertencharakter sind im Test. Klimatologische Auszuege (Extremwertstatistiken ueber maximale Schneehoehen, Schneesicherheiten usw.) ermoeglichen das Relativieren von Einzelereignissen. Das System laeuft gegenwaertig nur unter der institutsinternen EDV-Struktur. Das Institut ist bereit, Daten und Programme auch Dritten zur Verfuegung zu stellen. Im Projekt sollen dabei die neuen Medien und Kommunikationstechniken zur Anwendung gelangen. Ziele: - EDV-Unterstuetzung mit Hilfe eines Informationssystems bei der operationellen Lawinenwarnung und bei der Auskunftserteilung ueber Schnee, - Modernisierung des Zugriffs auf Archivdaten, - Aufbau eines Geographischen Informationssystems (GIS) unter ArcInfo (Mitarbeit IENU). Neben dem Winterbericht (Annalen) soll der Interessierte auch Zugriff zur Datenbasis bekommen, - Bereitstellen von periodisch erneuerten Klimatabellen (Extremwertstatistiken), - Bereitstellen von Zusatzprodukten zum Lawinenbulletin (Regionale Daten, Datenbox etc.).

Smarte Automatisierungssysteme und -services für den Obstanbau an der Niederelbe, Teilprojekt D

Das Ziel des Projektkonsortiums ist es die regional stark verankerte Obstbaulandwirtschaft nachhaltig zu unterstützen. Der Fokus des Vorhabens liegt dabei auf den Themen Bewässerung und Pflanzenschutz und hat zum Ziel durch den Einsatz smarter Messtechnik und intelligenter Auswertealgorithmen Einsparungen von Betriebsmitteln, wie Diesel, Pflanzenschutzmittel und Wasser zu ermöglichen. Erreicht werden soll dieses Ziel durch ein Neudenken der etablierten Bewirtschaftungsmethoden, die sich auf Expertenwissen und langjährige nicht quantifizierbare Erfahrungen beruhen. Die begrenzte Erfassbarkeit der komplexen Einflussfaktoren wie Klima, Vorjahresertrag, Blühverlauf uvm. auf die Erntemenge und -qualität lassen sich vom Erzeuger nicht im Detail überblicken und führen somit zu verallgemeinerten Behandlungen der gesamten Anbaufläche mit Pflanzenschutzmitteln anstatt punktuell zu agieren. Mit dem Ansatz eines multisensoriellen Bilderfassungssystems können alle Obstbäume und Anbauflächen automatisiert erfasst und katalogisiert werden. Die Bild- und Sensordaten können entlang der Saison Aufschluss über die Kenngrößen der Pflanzen (Wachstum, Frucht- und Blütenzahl, durchgeführte Behandlungen) liefern und über Jahre hinweg gesichert und mit Hilfe von KI-Algorithmen analysiert werden, wodurch relevantere Handlungsempfehlungen teilflächen- und baumspezifisch abgeleitet werden können. Mit Hilfe autonomer Robotik können die individuell abgestimmten Behandlungen der Bäume durchgeführt werden. Die Sammlung der Daten in einem zentralen interaktiven Hofmanagementsystem bietet zudem eine Schnittstelle, um hochaufgelöste Wetterdaten von verteilten Stationen zu integrieren, wodurch ein teilflächenspezifischer Einsatz der Frostschutzberegnung und somit eine Einsparung von Wasser erreicht werden kann. Durch die Vernetzung und Kooperation der Projektpartner mit lokalen Partnern und Obstbauern kann das erworbene Forschungswissen nachhaltig in der Region an Interessierte weitergegeben werden.

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