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Schwefeldynamik in Sumpfreisböden

Kenntnisse über S-Bindungsformen und deren Flüsse in terrestrischen Ackerböden können nicht auf Sumpfreisböden übertragen werden, da nach deren Überflutung anaerobe Verhältnisse vorherrschen. Ergebnisse über die Bedeutung der einzelnen S-Fraktionen für die S-Nachlieferung in Sumpfreisböden und somit der S-Versorgung von Reis liegen kaum vor bzw. sind aufgrund des Trocknens der Bodenproben vor der Analyse nicht aussagefähig. Weiterhin wurde seither nicht berücksichtigt, dass in unmittelbarer Wurzelnähe von Reispflanzen im Gegensatz zum Restboden aerobe Verhältnisse vorherrschen. Aus diesem Grund soll in zwei typischen chinesischen Sumpfreisböden nach Dotierung mit 35S der Einbau des zugeführten Schwefels in definierte S-Fraktionen (SO42- in der Bodenlösung, adsorbiertes SO42-, FeS, FeS2, Sulfatester, Kohlenstoff gebundener S, Biomasse S) erfasst und in einer Zeitreihenuntersuchung Flüsse zwischen ihnen abgebildet werden. Dabei gilt es, zwischen der oberflächennahen aeroben Zone und der darunter liegenden anaeroben Zone bzw. dem wurzelnahen und wurzelfernen Boden zu differenzieren. Da Reisstroh häufig nach der Ernte in den Boden eingearbeitet wird, soll dessen Mineralisierungsverhalten mittels Einsatz von 35S markiertem Reisstroh untersucht werden. Des weiteren soll in speziellen Versuchsgefäßen, die das Gewinnen von Bodenproben in definierten Abständen von der Wurzeloberfläche erlauben, die Dynamik anorganischer und organischer S-Fraktionen in der Rhizosphäre erfasst werden.

Akustik- und Radarsensorik für die Erkennung von Fledermäusen und Vögeln bei Windenergieanlagen, Teilvorhaben: Sensorintegration - Datenerfassung - Algorithmen - Feldstudien

Wissenschaftliche Unterstützung der hyperspektralen Satellitenmission EnMAP (Zeitraum 2024-26), Teilvorhaben: LMU

Vorausschauende Instandhaltung für Pumpensysteme auf Basis von Federated Learning und Synthese von multiplen Sensordaten, Teilvorhaben: Schwingungsdiagnose, Merkmalsextraktion, Fehlerdiagnose

Wasserwirtschaftliche Unterhaltung, Ermittlung der Wasserhaushaltskomponenten verschiedener Bodenarten mithilfe wägbarer Lysimeter

Kontinuierliche Messung der Wasserhaushaltskomponenten an acht Lysimetern sowie der meteorologischen Einflussgrößen an der BfG-Außenstelle KO-Niederwerth. - PC-gestützte Plausibilisierung und Archivierung der Messdaten. - Evaluierung von Berechnungsverfahren zur Verdunstung verschiedener Bodenarten. - Weitergehende Analysen : Trends, Modelle

Hydrogeologische Räume als Hintergrundkarte der Zeitreihenanalysen zur Abweichung der Grundwasserneubildung im Grundwasserkörper von 1961 bis 2020 (mGROWA22)

Der Datensatz beinhaltet die Hydrogeologische Räume als Hintergrundkarte der Zeitreihenanalysen zur Abweichung der Grundwasserneubildung im Grundwasserkörper von 1961 bis 2020 (mGROWA22). Die Zeitreihenanalysen beinhalten die Änderung der jährlichen Grundwasserneubildung von 1961 bis 2020 jeweils im Vergleich zur Referenzperiode 1961 bis 1990 eines Grundwasserkörpers ausschließlich auf niedersächsischem Gebiet. Die Grafiken zeigen Jahre mit überdurchschnittlicher (lila Balken), unterdurchschnittlicher (brauner Balken) Grundwasserneubildung und den linearen Trend. Hintergrundinformationen zum Wasserhaushaltsmodell mGROWA finden Sie im Geobericht 36 und zu den hydrogeologischen Räumen im Geobericht 3 des LBEG.

Zeitreihenanalysen zur Abweichung der Grundwasserneubildung im Grundwasserkörper von 1961 bis 2020 (mGROWA22)

Der Datensatz beinhaltet die Änderung der jährlichen Grundwasserneubildung von 1961 bis 2020 jeweils im Vergleich zur Referenzperiode 1961 bis 1990 eines Grundwasserkörpers ausschließlich auf niedersächsischem Gebiet. Die Grafiken zeigen Jahre mit überdurchschnittlicher (lila Balken), unterdurchschnittlicher (brauner Balken) Grundwasserneubildung und den linearen Trend.

Historische Klimatologie - Klimarekonstruktionen in Mitteleuropa

Regional differenzierte Klimarekonstruktion fuer Mitteleuropa anhand direkter und indirekter Klimadaten. Angestrebt werden quantitative Zeitreihen mit einer Aufloesung von Jahreszeitenwerten oder darunter. Das Arbeitsgebiet erstreckt sich vom Ostseeraum bis zum Alpenrand und schliesst raeumlich wie auch inhaltlich an benachbarte Forschungsgebiete an, mit denen im Rahmen der ESF staendig Kontakt gehalten wird. Das Vorhaben ist methodisch sehr breit angelegt. Die Daten werden derzeit in einer Datenbank abgelegt.

Korrektur des Temperaturtrends meteorologischer Landstationen nach bereits erfolgter Homogenisierung

Verlegungen von Klimastationen und Änderungen in der Beobachtungstechnik rufen Inhomogenitäten in den Temperaturzeitreihen hervor. Es gibt Hinweise darauf, dass solche Sprünge im Mittel negativ sind und somit einen negativen künstlichen Trend in die Daten einfügen. Darum werden standardmäßig Homogenisierungsverfahren angewendet, die diese künstlichen Anteile des Trends beseitigen sollen. Eine vollständige Korrektur ist allerdings aus prinzipiellen Gründen unmöglich, genau wie bei Regressionsverfahren, durch die auch nur ein bestimmter Anteil der Varianz erklärt werden kann. Vor allem bei niedrigen Signal-Rausch-Verhältnissen (SRV), wenn das Rauschen groß gegenüber der durch die Inhomogenitäten erzeugten Varianz ist, wird die tatsächlich notwendige Trendkorrektur bei weitem nicht erreicht. Niedrige SRV herrschen insbesondere in stationsarmen Gebieten der Welt, wo Vergleichsstationen weit entfernt sind. Bei der Berechnung globaler Mittelwerte erhalten aber gerade solche Stationen ein großes Gewicht, da sie weite Gebiete repräsentieren müssen. Wir nehmen daher an, dass der globale Temperaturtrend, auch wenn er aus homogenisierten Daten berechnet wird, deutlich unterkorrigiert ist. Mithilfe künstlicher Daten werden wir zunächst die beiden hauptsächlich verwendeten Korrekturmethoden untersuchen. Der Zusammenhang zwischen der erreichten und der eigentlich notwendigen Trendkorrektur wird für verschiedene realistische SRV bestimmt. Da auch die vorangegangene Identifizierung der Bruchpositionen eine indirekte Rolle spielen kann, werden insgesamt acht Prototypen gängiger Homogenisierungsverfahren getestet. Diese Information wird schließlich verwendet, um die Temperaturtrends eines realen, weitverbreiteten und bereits homogenisierten Datensatzes zu korrigieren und ihre Genauigkeit abzuschätzen.

Wie wirken sich natürliche Variabilität und anthropogen bedingte Änderungen auf die stratosphärische Brewer-Dobson Zirkulation und den Ozonfluss in die Troposphäre aus?

Die Brewer-Dobson Zirkulation (BDC) spielt eine Schlüsselrolle für das globale Klima, da sie die Konzentrationen von Ozon, Wasserdampf und Aerosol in der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre (UTLS) beeinflusst. Diese Spurengase wiederum wirken sich über Strahlungsprozesse auf das Klima aus. Insbesondere bewirken Änderungen in der BDC Änderungen im Ozonfluss aus der Stratosphäre in die Troposphäre und haben darüber einen Einfluss auf Klima und Gesundheit. Das Verständnis der Variabilität der BDC auf saisonalen bis dekadischen Zeitskalen ist Voraussetzung für eine verläßliche Detektion von anthropogen bedingten Langzeit-Änderungen (Trends). Allerdings ist die Variabilität der BDC in den Klimamodellen nur unzureichend repräsentiert, und nicht in Übereinstimmung mit Spurengas-Messungen.Der Projektantrag zielt auf eine Abschätzung der Einflüsse von natürlicher Variabilität und Trends der BDC auf die Spurengaskonzentrationen in der UTLS ab. Insbesondere sollen diejenigen dynamischen Mechanismen untersucht werden, die die Unterschiede zwischen Modellen und Beobachtungen bewirken. Das Projekt verbindet etablierte diagnostische Methoden, neuartige Modell-Simulationen mit einem Lagrangeschen Transportmodell (CLaMS) und mit einem gekoppelten Chemie-Klimamodell (EMAC) mit Beobachtungsdaten, um die BDC Änderungen und dadurch bedingte Klimaeinflüsse zu untersuchen. Der Arbeitsplan gliedert sich in drei Arbeitpakete: (1) Untersuchung von natürlicher Variabilität und anthropogen bedingter Trends der BDC, (2) Untersuchung der involvierten dynamischen Mechanismen, (3) Abschätzung der Einflüsse von BDC Änderungen auf den Ozonfluß aus der Stratosphäre in die Troposphäre.Dazu werden erstens Zeitreihen von Luftalter und Ozon aus Beobachtungen auf Variabilitäten und Trends der BDC untersucht und mit Simulationen des CLaMS und des EMAC Modells verglichen, zur Validierung der Modelle. Mithilfe von Regressions-Methodiken werden dann Variabilitäten und Trends in der BDC und in den UTLS Spurengasverteilungen verschiedenen Variabilitäts-Moden im Klimasystem zugeschrieben. Zweitens, werden die involvierten dynamischen Prozesse anhand von drei Arten von Sensitivitäts-Experimenten mit dem EMAC Modell untersucht. Insbesondere können mit diesen vorgeschlagenen Sensitivitäts-Experimenten die dynamischen Mechanismen der BDC Änderungen durch ENSO und Vulkanaerosol aufgedeckt werden, sowie die Gründe für diesbezügliche Differenzen zwischen Modell und Beobachtung. Schließlich sollen der Effekt von BDC Änderungen auf den Ozonfluß in die Troposphäre und die dadurch bedingten Klimaeffekte angeschätzt werden. Dabei wird der Ozonfluß im Modell anhand eines Budget-Ansatzes für die untere Stratosphäre bestimmt. Regressions-Analyse ermöglicht eine Zuschreibung der Variabilität im Ozonfluß zu den verschiedenen Variabilitäts-Moden im Klimasystem, und somit eine Abschätzung der entsprechenden Effekte auf Klima und Luftqualität.

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