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Beitrag der polaren Eismassen zum globalen Meeresspiegelanstieg aus Daten der Satelliten-Schwerefeldmission GRACE: Beitrag der polaren Eismassen zum globalen Meeresspiegelanstieg aus Daten der Satelliten-Schwerefeldmission GRACEDietrich, Reinhard, Horwath, Martin, Groh, Andreas 18 February 2010 (has links)
Die mit dem globalen Klimawandel
einhergehende Zunahme
der mittleren Jahrestemperatur
führt zu einem Anstieg des mittleren
Meeresspiegels. Hierzu trägt
auch das Schmelzwasser der kontinentalen
Eismassen bei. Über
die Bestimmung der kontinentalen
Eismassenänderungen kann somit
auf deren Beitrag zum globalen
Meeresspiegelanstieg geschlossen
werden. Eismassenänderungen
spiegeln sich in
Variationen des Gravitationsfeldes
der Erde wieder. Diese Variationen
werden durch die Satelliten-
Schwerefeldmission GRACE
monatlich bestimmt. Am Institut
für Planetare Geodäsie wurden
die Eismassenänderungen des
Antarktischen und Grönländischen
Eisschildes aus 61 GRACEMonatslösungen
für den Zeitraum
August 2002 bis Januar 2008
abgeleitet. Sie belaufen sich auf
-109 ± 48 bzw. -193 ± 22 Gt/a,
was einem äquivalenten
Meeresspiegelanstieg von 0.31
bzw. 0.55 mm/a entspricht. / The mean annual temperature rise
which goes hand in hand with global
warming results in a mean sea
level rise. Meltwater influx from
continental ice masses is one
component of this phenomenon.
Hence, the determination of continental
ice mass changes makes it
possible to infer their contribution
to the global mean sea level rise.
Such mass variations induce changes
in the Earth's gravity field, as
observed on a monthly basis by
the gravity field satellite mission
GRACE. At the Institut für
Planetare Geodäsie, mass changes
across the ice sheets of
Greenland and Antarctica have
been derived from 61 GRACE
monthly solutions for the period
08/2002 – 01/2008. These ice
mass changes add up to -109 ±
48 and -193 ± 22 Gt/a, respectively.
This equates to a sea level rise
of 0.31 or 0.55 mm/a.
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Klimasignale regionaler Klimaprojektionen für Sachsen: Klimasignale regionaler Klimaprojektionen für SachsenMellentin, Udo 18 February 2010 (has links)
Statistische Analysen meteorologischer
Zeitreihen belegen für
Sachsen Veränderungen der
Mittelwerte von Temperatur und
Niederschlag. Um die weitere
Entwicklung abzuschätzen, können
Modellsimulationen genutzt
werden. Dieser Beitrag geht auf
die grundlegenden Methoden der
globalen und regionalen
Klimamodellierung ein.
Anhand jahreszeitlich differenzierter
Trends in simulierten und
gemessenen Daten werden
Klimaänderungssignale im 20. und
21. Jahrhundert für Sachsen dargestellt.
Aufgrund der durch die verschiedenen
regionalen Klimamodelle
projizierten klimatischen
Entwicklungen, sollten
Klimawandelszenarien und
Studien über zukünftige
Klimaauswirkungen auf
Ensembles verschiedener
Modelle zurückgreifen. Auf diesem
Wege ist es möglich, die sich
aus den Klimaprojektionen ergebenden
Unsicherheiten umfassender
zu beurteilen. / Statistical analysis of meteorological
time series provides proof of
changes in temperature and precipitation
in Saxony, Germany. To be
able to estimate the further development,
regional climate model
simulations (RCMs) can be applied.
This paper investigates the
methods of global and regional climate
modelling.
Seasonal trends in observed and
simulated climate change signals
for the 20th and 21st century are
presented for the area of the
federal state of Saxony.
Given the differing climate projections
produced by the individual
models, climate change scenarios
and climate impact studies should
be based on an ensemble of
model output data from different
RCMs, which will then enable
more comprehensive evaluation
of their uncertainties.
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Einblicke in die Vergangenheit – Böden und Sedimente als Archive des Klimawandels: Einblicke in die Vergangenheit – Böden und Sedimente als Archive des KlimawandelsHaubold, Fritz, Faust, Dominik, Meszner, Sascha 18 February 2010 (has links)
Durch seine Archivfunktion wird
der Boden zum Informationsträger
über vergangene Prozessabläufe
und Umweltbedingungen in Zeit
und Raum. Da sowohl für Böden
als auch für Sedimente eine deutlich
ausgeprägte Korrelation zum
Klima besteht, lassen sich durch
ihre Analyse wesentliche
Hinweise auf das Paläoklima
rekonstruieren. / Through its archive function, the
soil becomes a source of information
about past processes and
environmental conditions in time
and space. As both soils and sediments
display a striking correlation
to climate in many cases,
their analysis permits reconstruction
of the palaeoclimate.
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Veränderung von Landnutzung und Vegetationsbedeckung in der östlichen Sahelzone von 1972 bis 2003: Veränderung von Landnutzung und Vegetationsbedeckung in der östlichen Sahelzone von 1972 bis 2003Buchroithner, Manfred F. 18 February 2010 (has links)
Seit den siebziger Jahren des
vergangenen Jahrhunderts hat
sich im Gebiet südlich der Stadt
Gadarif im Ostsudan, am
Ostende der Sahelzone gelegen,
nicht nur infolge des
Klimawandels, sondern auch
aufgrund extremer agrarischer
Nutzung eine signifikante
Veränderung der Vegetationsbedeckung
ergeben. Stark reduzierte
Bodenerträge führten in
den neunziger Jahren zu
Stilllegungen von Ackerland.
Mittels multitemporaler
Satellitenbilddaten konnte die
neuerliche Entwicklung der
natürlichen Vegetationsverjüngung
auf den Brachen nachgewiesen
werden. Weiterer
Schutz dieser Gebiete kann
künftig die vollständige
Regeneration der früheren
Maximalvegetation eines
Savannenwaldes zwischen den
Äckern ermöglichen. Die festgestellten
Landnutzungsbefunde
werden mit den klimatischen
Veränderungen in der östlichen
Sahelzone in Verbindung
gebracht. / The period since the 1970s has
seen significant changes to the
vegetation cover in the region
south of the city of Gadarif in
East Sudan, at the eastern end
of the Sahel, due to both the
current climate change and
extreme agricultural use.
Seriously degraded harvests led
to the abandoning of agricultural
land in the 1990s. By means of
multi-temporal satellite imagery,
it has been possible to demonstrate
the development of vegetation
renewal on such land.
Further protection of the areas
could permit complete future
regeneration of the previous
maximum natural vegetation of
a savannah between the agricultural
fields. The ascertained land
use changes are linked to the
climatic changes in the Eastern Sahel.
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Der Einfluss von Klimavariabilität auf aquatische Nahrungsnetze: Der Einfluss von Klimavariabilität auf aquatische NahrungsnetzeWagner, Annekatrin, Petzoldt, Thomas, Hülsmann, Stephan, Berendonk, Thomas U., Paul, Lothar, Benndorf, Jürgen 01 March 2010 (has links)
In den gemäßigten Breiten zeigte
sich die allgemeine Erwärmung
der letzten Jahrzehnte
insbesondere im Winter und im
zeitigen Frühjahr. Dementsprechend
traten Veränderungen in
der Phänologie, dem zeitlichen
Verlauf von Populations- und
Entwicklungsprozessen von Organismen
(z. B. Zeitpunkt der
Knospung bei Pflanzen oder der
Laichperiode bei Fischen), vor
allem im Frühjahr auf. Obwohl
generell eine frühere und beschleunigte
Entwicklung als
Reaktion auf die Erwärmung
beobachtet wurde, zeigten sich
doch Unterschiede in der Sensitivität
von Organismen. Dadurch
kann es in Nahrungsnetzen
zu Match- oder Mismatch-
Situationen in Räuber-Beute
Beziehungen kommen. Am
Beispiel der komplexen Interaktionen
im Nahrungsnetz der
Talsperre Saidenbach wird der
Einfluss verschiedener Erwärmungsszenarien
auf Schlüsselorganismen
und deren Interaktionen
im Nahrungsnetz und
letztlich auf die Wassergüte in
dieser Trinkwassertalsperre im
Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms
AQUASHIFT
analysiert. / In temperate regions, the warming
trends of the last decades
have been observed primarily in
winter and early spring. Accordingly,
changes in the phenology
of individual species, e.g.
sprouting in plants or spawning
of fish, occurred mainly in
spring. Although the general
pattern is earlier and faster development
in response to
warming, differences in sensitivity
have been apparent between
species, potentially giving
rise to match or mismatch scenarios
in predator-prey relations.
The impact of warming scenarios
on key species, their interactions
and ultimately on the
water quality is studied at Saidenbach
Reservoir within the
framework of the DFG priority
program AQUASHIFT.
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Regionaler Klimawandel in ländlichen Räumen – Modellgestützte Werkzeuge zur Ableitung von Anpassungsmaßnahmen: Regionaler Klimawandel in ländlichen Räumen – Modellgestützte Werkzeuge zur Ableitung von AnpassungsmaßnahmenKöstner, Barbara 01 March 2010 (has links)
Anpassung an den Klimawandel
erfordert Wissen über die potenziellen
regionalen und lokalen
Wirkungen von Klima und
Wetterextremen. Auswirkungen
des Klimawandels können die
Landwirtschaft, abhängig von
Witterung, Standortqualität,
Landnutzung und -management,
sowohl positiv als auch negativ
beeinflussen. Dabei ist zu berücksichtigen,
dass der Klimawandel
sich einerseits direkt auf
Funktionen von Agrarökosystemen
auswirkt, andererseits aber
auch Anpassungsmaßnahmen der
Landwirtschaft Ökosystemdienstleistungen
im ländlichen Raum
beeinträchtigen können. Gefordert
ist daher eine integrative Sicht der
Wechselwirkungen. Aufgrund der
komplexen Zusammenhänge
muss die Bewertung zukünftiger
Entwicklungen durch Simulationsmodelle
unterstützt werden. Der
Beitrag fasst Kenntnisse über den
Einfluss des Klimawandels auf die
Landwirtschaft zusammen und
stellt beispielhaft modellgestützte
Werkzeuge vor, die Auswirkungen
des Klimawandels auf Agrarökosysteme
simulieren und derzeit
durch das Verbundvorhaben
LandCaRe (Land, Climate and
Resources) 2020 entwickelt werden. / Adaptation to climate change
requires knowledge of the potential
regional and local impact of climate
and weather extremes. The
effects of climate change on agriculture
may be positive or negative,
depending on weather conditions,
site quality, land use and
management. It must be considered
that, on the one hand, climate
change will directly affect functions
of agro-ecosystems, while
on the other hand, adaptation
measures in agriculture may
influence ecosystem services in
rural areas. Therefore, an integrative
view of possible interactions
is necessary. Given the complex
interdependencies, the evaluation
of future developments must be
supported by simulation models.
The paper summarises current
knowledge on the influence of climate
change on agriculture and
presents the model-based instruments
which being currently
developed by the joint project
“LandCaRe (Land, Climate and
Resources) 2020” to simulate the
impact of climate change on agroecosystems.
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Klimaberichterstattung: Offenlegung der Klimaleistung im Rahmen der Umwelt- und Nachhaltigkeitsberichterstattung in der Energie- und ZementbrancheWeber, Gabriel, Arndt, Stephanie, Günther, Edeltraud, Nowack, Martin 01 March 2010 (has links)
Dieser Beitrag analysiert den
aktuellen Stand der Offenlegung
der Klimaleistung in den CO2-
intensiven Branchen Energie
und Zement. Unter
Heranziehung einer
Inhaltsanalyse werden 204
Umweltberichte aus den Jahren
2002 bis 2007 ausgewertet.
Dabei wird untersucht, ob die
Berichterstattung den
Richtlinien der Global Reporting
Initiative zur Kommunikation der
Klimaleistung entspricht. Die zu
untersuchenden Fragen lauten:
Wie hat sich die Offenlegung
der Klimaleistung entwickelt?
Wie berichten Energie- und
Zementunternehmen über ihre
Klimaleistung? Ausgehend von
der Stakeholdertheorie [1] wird
dabei untersucht, ob sich ein
stärkerer Druck von Anspruchsgruppen
(Stakeholder) gegenüber
der Energiebranche auch
in einer besseren Berichterstattung
widerspiegelt. Durch
diese sektorspezifische
Differenzierung und die
Anwendung der Stakeholdertheorie
ergänzt dieser Beitrag
die vorhandene Literatur [2, 3]
zur Offenlegung der Klimaleistung
von Unternehmen. / This paper analyses the status
quo of carbon disclosure in the
carbon-intensive energy and
cement industries. It makes use
of content analysis to evaluate
204 environmental reports from
the years 2002 to 2007, scrutinising
the compliance of carbon
disclosure with the guidelines of
the Global Reporting Initiative.
The issues investigated include:
How has carbon disclosure
evolved over time? What information
on carbon management
can be gained from the carbon
disclosure of energy and
cement companies? Based on
stakeholder theory [1], the
impact of higher external pressure
on the energy sector regarding
carbon disclosure will be
assessed. It is proposed to add
to existing literature on carbon
disclosure [2, 3] by applying
stakeholder theory and through
a sectoral approach.
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Klimaschutz im Verkehr – Paradigmenwechsel!: Klimaschutz im Verkehr – Paradigmenwechsel!Becker, Udo, Clarus, Elke, Friedemann, Julia 01 March 2010 (has links)
Anhand der aktuellen und prognostizierten
verkehrlichen Treibhausgasemissionen
wird einleitend die
Bedeutung des Verkehrsbereiches
für einen wirksamen Klimaschutz
herausgestellt. Anschließend wird
aus langfristigen Tragfähigkeitsbetrachtungen
(ca. 1 – 2 t CO2-
Äq./Person und Jahr) ein maximal
denkbares Nutzungsniveau fossiler
Energie für Verkehr abgeleitet,
das deutlich unter den heutigen
Verbräuchen liegt. Die Diskussion
der sich daraus ergebenden
Implikationen führt zu folgender
Hauptschlussfolgerung: Es wird
zukünftig weniger Verkehr geben
(müssen), dies führt aber nicht zu
weniger Mobilität, eher im
Gegenteil. Veränderte Raumplanung,
Nähe, Nutzenmischung
usw. erlauben es, Mobilitätsbedürfnisse
sauberer, leiser und
gesünder zu erfüllen. / The paper highlights the importance
of the factor “traffic” in any
effective climate protection
regime. Based on long-term
sustainability studies, a maximum
acceptable level of individual
annual CO2 emissions from fossil
fuels is determined. The figure
proposed is far below present-day
levels. Implications are discussed
and the following main conclusion
is derived: Future societies will
have to make do with considerably
less traffic: However, this will
not necessarily lead to less mobility.
On the contrary, different patterns
of land use, multi-functional
urban structures, new pricing
regimes, altered travel patterns
and technical improvements will
actually permit greater mobility
(e.g. among groups socially
excluded today) with less traffic.
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Auswirkungen des Klimawandels auf die Wasserwirtschaft – Potenziale möglicher Flutpolder an der ElbeHorlacher, Hans-Burkhard, Kopp, Thomas, Carstensen, Dirk, Stamm, Jürgen 11 May 2010 (has links)
Im Rahmen des Forschungsverbundvorhabens „Veränderung und Management der Risiken extremer Hochwasserereignisse in großen Flussgebieten – am Beispiel der Elbe“ wurden verschiedene Handlungsstrategien zur Verringerung potenzieller Hochwasserrisiken unter Berücksichtigung des Klimawandels untersucht. Risiko wird als Produkt aus Schaden und Eintrittswahrscheinlichkeit definiert. Eine Möglichkeit zur Minderung des Risikos infolge von Hochwasserereignissen besteht demnach in der Beeinflussung der Eintrittswahrscheinlichkeit bzw. aus wasserwirtschaftlicher Sicht des damit einhergehenden Hochwasserabflusses. Der vorliegende Beitrag zeigt Möglichkeiten der Hochwasserscheitelabsenkung mithilfe potenzieller, gesteuerter Flutpolder an der Elbe als Reaktion auf eine mögliche Erhöhung der Hochwasserrisiken infolge des Klimawandels auf. Diesbezüglich werden die angewendeten Modelle zur numerischen Berechnung der hydrologischen und hydraulischen Verhältnisse, die Auswahl von Standorten, wasserbauliche Grobkonzeptionen sowie Besonderheiten bei der Bemessung potenzieller Flutpolder an der Elbe erläutert. / As part of the integrated research project “Changes and management of risks of extreme flood events in large river basins – the example of the Elbe River”, various strategies to reduce potential flood risks, including climate change considerations, have been investigated. Risk is defined as a product of injury and probability of occurrence. With regard to hydraulics, one way to reduce the risk resulting from floods is to manage the discharge during the flood’s peak. This paper introduces the possibility of managing flood peak reduction using controllable flood polders along the Elbe in response to the possible risk of increased flooding due to climate change. The numerical models used to calculate the hydrological and hydraulic conditions are explained, alongside discussion of the site selection and preliminary hydraulic designs for potential flood polders.
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Biomass Representation in Synthetic Aperture Radar Interferometry Data SetsBecek, Kazimierz 20 October 2010 (has links)
This work makes an attempt to explain the origin, features and potential applications of the elevation bias of the synthetic aperture radar interferometry (InSAR) datasets over areas covered by vegetation.
The rapid development of radar-based remote sensing methods, such as synthetic aperture radar (SAR) and InSAR, has provided an alternative to the photogrammetry and LiDAR for determining the third dimension of topographic surfaces. The InSAR method has proved to be so effective and productive that it allowed, within eleven days of the space shuttle mission, for acquisition of data to develop a three-dimensional model of almost the entire land surface of our planet. This mission is known as the Shuttle Radar Topography Mission (SRTM). Scientists across the geosciences were able to access the great benefits of uniformity, high resolution and the most precise digital elevation model (DEM) of the Earth like never before for their a wide variety of scientific and practical inquiries.
Unfortunately, InSAR elevations misrepresent the surface of the Earth in places where there is substantial vegetation cover. This is a systematic error of unknown, yet limited (by the vertical extension of vegetation) magnitude. Up to now, only a limited number of attempts to model this error source have been made. However, none offer a robust remedy, but rather partial or case-based solutions. More work in this area of research is needed as the number of airborne and space-based InSAR elevation models has been steadily increasing over the last few years, despite strong competition from LiDAR and optical methods.
From another perspective, however, this elevation bias, termed here as the “biomass impenetrability”, creates a great opportunity to learn about the biomass. This may be achieved due to the fact that the impenetrability can be considered a collective response to a few factors originating in 3D space that encompass the outermost boundaries of vegetation. The biomass, presence in InSAR datasets or simply the biomass impenetrability, is the focus of this research.
The report, presented in a sequence of sections, gradually introduces terminology, physical and mathematical fundamentals commonly used in describing the propagation of electromagnetic waves, including the Maxwell equations. The synthetic aperture radar (SAR) and InSAR as active remote sensing methods are summarised. In subsequent steps, the major InSAR data sources and data acquisition systems, past and present, are outlined. Various examples of the InSAR datasets, including the SRTM C- and X-band elevation products and INTERMAP Inc. IFSAR digital terrain/surface models (DTM/DSM), representing diverse test sites in the world are used to demonstrate the presence and/or magnitude of the biomass impenetrability in the context of different types of vegetation – usually forest. Also, results of investigations carried out by selected researchers on the elevation bias in InSAR datasets and their attempts at mathematical modelling are reviewed.
In recent years, a few researchers have suggested that the magnitude of the biomass impenetrability is linked to gaps in the vegetation cover. Based on these hints, a mathematical model of the tree and the forest has been developed. Three types of gaps were identified; gaps in the landscape-scale forest areas (Type 1), e.g. forest fire scares and logging areas; a gap between three trees forming a triangle (Type 2), e.g. depending on the shape of tree crowns; and gaps within a tree itself (Type 3). Experiments have demonstrated that Type 1 gaps follow the power-law density distribution function. One of the most useful features of the power-law distributed phenomena is their scale-independent property. This property was also used to model Type 3 gaps (within the tree crown) by assuming that these gaps follow the same distribution as the Type 1 gaps. A hypothesis was formulated regarding the penetration depth of the radar waves within the canopy. It claims that the depth of penetration is simply related to the quantisation level of the radar backscattered signal. A higher level of bits per pixels allows for capturing weaker signals arriving from the lower levels of the tree crown.
Assuming certain generic and simplified shapes of tree crowns including cone, paraboloid, sphere and spherical cap, it was possible to model analytically Type 2 gaps. The Monte Carlo simulation method was used to investigate relationships between the impenetrability and various configurations of a modelled forest. One of the most important findings is that impenetrability is largely explainable by the gaps between trees. A much less important role is played by the penetrability into the crown cover.
Another important finding is that the impenetrability strongly correlates with the vegetation density. Using this feature, a method for vegetation density mapping called the mean maximum impenetrability (MMI) method is proposed. Unlike the traditional methods of forest inventories, the MMI method allows for a much more realistic inventory of vegetation cover, because it is able to capture an in situ or current situation on the ground, but not for areas that are nominally classified as a “forest-to-be”. The MMI method also allows for the mapping of landscape variation in the forest or vegetation density, which is a novel and exciting feature of the new 3D remote sensing (3DRS) technique.
Besides the inventory-type applications, the MMI method can be used as a forest change detection method. For maximum effectiveness of the MMI method, an object-based change detection approach is preferred. A minimum requirement for the MMI method is a time-lapsed reference dataset in the form, for example, of an existing forest map of the area of interest, or a vegetation density map prepared using InSAR datasets.
Preliminary tests aimed at finding a degree of correlation between the impenetrability and other types of passive and active remote sensing data sources, including TerraSAR-X, NDVI and PALSAR, proved that the method most sensitive to vegetation density was the Japanese PALSAR - L-band SAR system. Unfortunately, PALSAR backscattered signals become very noisy for impenetrability below 15 m. This means that PALSAR has severe limitations for low loadings of the biomass per unit area.
The proposed applications of the InSAR data will remain indispensable wherever cloud cover obscures the sky in a persistent manner, which makes suitable optical data acquisition extremely time-consuming or nearly impossible.
A limitation of the MMI method is due to the fact that the impenetrability is calculated using a reference DTM, which must be available beforehand. In many countries around the world, appropriate quality DTMs are still unavailable. A possible solution to this obstacle is to use a DEM that was derived using P-band InSAR elevations or LiDAR. It must be noted, however, that in many cases, two InSAR datasets separated by time of the same area are sufficient for forest change detection or similar applications.
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