Variabilitaet der atmosphaerischen Zirkulation ueber der inneren Arktis und Konsequenzen fuer die Dynamik des Meereises Abschlussbericht

The project SIMNET aimed at assessing the variability of the ice drift and its atmospheric and oceanic drive in a yearly cycle in the inner Arctic ocean by means of automatic stations, which are drifting in the ice. Due to technical difficulty this aim was not achieved. However, the data of the ice drift speed, as well as the air pressure and temperature are available from six stations along a 200 km long station line and from two stations the data of the wind speed above the ice and the current speed below the ice could even be obtained. The area, where the measurements were carried out, is situated north of the regions of Franz-Josef-Land and Spitzbergen, i.e. in the large-surface ice drift which is named Transpolar Drift. The drift moves from the Siberian shelf of the Tshuktshen, Laptev and Kara Sea via the Pole to the Fram Street. The project lasted one year from September 1991 until August 1992. (orig./KW)Das Projekt SIMNET hatte zum Ziel, mit Hilfe von automatischen, im Eis driftenden Stationen die Variabilitaet der Eisdrift und ihres atmosphaerischen und ozeanischen Antriebs in einem Jahreszyklus im inneren arktischen Ozean zu erfassen. Wegen technischer Schwierigkeiten ist dieses nicht wie geplant gelungen, jedoch liegen von sechs Stationen einer etwa 200 km langen Stationslinie Daten der Eisdriftgeschwindigkeit sowie des Luftdrucks, der Temperatur und von zwei Stationen auch der Windgeschwindigkeit ueber dem Eis und der Stromgeschwindigkeit unter dem Eis vor. Das Messgebiet lag noerdlich der Region von Franz-Josef-Land und Spitzbergen, also in der als Transpolare Drift bezeichneten grossraeumigen Eisdrift, die vom sibirischen Schelf der Tschuktschen-, Laptev- und Karasee ueber den Pol Richtung Framstrasse treibt. Die Zeit umfasste ein Jahr vom September 1991 bis August 1992. (orig./KW)Available from TIB Hannover: F95B339+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany)DEGerman

Unterstuetzung der EMEP-Modellrechnungen: Europaweite Deposition schwefel-und stickstoffhaltiger Verbindungen als Folge der Emissionen von Schwefel, Stickoxiden und Ammoniak

Es wurden beim europaweiten Ausbreitungsmodell EMEP die Parametrisierungen der Trocken- und Nassdeposition verbessert. Bei der Trockendeposition wurde die Ablagerung von Schwefeldioxid und Ammoniak im Quellgitterelement mit einem hochaufloesenden Eulerschen Modell verbessert. Die Nassdeposition wurde ueber Seegebieten verbessert. Es konnte mit Satellitenmessungen des SSM/I nachgewiesen werden, dass sie ausfuehrlichere Behandlung der Niederschlagsprozesse im Norwegischen Wetterdienstmodell LAM50, anders als in seiner Routineversion, mit einer prognostischen Gleichung fuer den Wolkenwassergehalt realistischere Niederschlagshoehen fuer die Stofftransportmodellierung liefert. Vergleiche von Modellrechnungen und Messdaten zeigen fuer Schwefel- und Stickstoffverbindungen fuer Konzentrationen in der Luft und im Niederschlag Abweichungen von 40 bis 70%. (orig.)For the European long range transport model EMEP the parametrisations of dry and wet deposition were improved. The dry deposition of sulphur and ammonia was improved in the source grid element with a high resolution Eulerian model. The wet deposition was improved over sea areas. With satellite measurements of the SSM/I it was demonstrated, that a detailed treatment of precipitation processes in the norwegian weather forecast model LAM50 with a prognostic equation for the cloud water content, in contrast to the routine version, provides more realistic precipitation fields for air pollution modelling. The agreement between modelled and observed concentrations of sulphur and nitrogen compounds in air and precipitation is within a range of 40 to 70%. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: RN 8908(94-34) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Bonn (Germany)DEGerman

A comparison of three-dimensional atmospheric transport models by means of simulations of radon-222 GLOMAC report no. 2

Three three-dimensional models of atmospheric transport are currently used by different groups within the EUROTRAC subproject 'Global Modelling of Atmospheric Chemistry (GLOMAC)'. The global transport characteristics of the three models (MOGUNTIA, TM1, ECHAM) are compared by means of simulations of the spatial and temporal atmospheric distribution of the radioactive trace gas radon-222. (orig.)Available from TIB Hannover / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEDEGerman

Meso-scale model for the investigation of three-dimensional convective phenomena Model description and preliminary results from a KonTur simulation

SIGLETIB: in RO 2462 (2) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman

Klimaaenderung: Zum Verhaeltnis von Unsicherheit in Wissenschaft und Politik. Dargestellt am Beispiel des Politikfelds Hochwasserschutz in Hamburg. Materialband 2

The work investigates the meaning of uncertainty in climate research for political purposes and the way the political system deals with it. First of all, the general meaning of uncertainty for the political system is analyzed. The specific uncertainties of climate research are pointed out. Then the influence of uncertainty concerning climate change on the political process is investigated by means of an example. An analysis of the field of politics is carried out, which looks at the players in the field, their way of handling uncertainty, and existing matters of conflict. (orig./KW)Die vorliegende Arbeit wendet sich der Frage zu, welche Bedeutung Unsicherheit in der Klimaforschung fuer die Politik hat und wie das politische System damit umgeht. Zunaechst wird allgemein die Bedeutung von Unsicherheit fuer das politische System analysiert. Die spezifischen Unsicherheiten der Klimaforschung werden aufgezeigt. Schliesslich wird an einem Fallbeispiel der Einfluss von Unsicherheit ueber Klimaaenderungen auf den politischen Prozess untersucht. Es wird eine Politikfeldanalyse durchgefuehrt, die die Akteure, ihren Umgang mit Unsicherheit und bestehende Konfliktlinien untersucht. (orig./KW)SIGLEAvailable from TIB Hannover: F95B1559+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany)DEGerman

Validierung hochaufloesender Regionalmodelle

Ein Konzept zur Validierung hochaufloesender Regionalmodelle wird vorgestellt, das sowohl die Modelleigenschaften und die Modellrealisierung als auch die Ergebnisse ausgewaehlter Modellanwendungen beruecksichtigt. Das Validierungskonzept umfasst fuenf Kriterien: Vollstaendigkeit, Nachvollziehbarkeit, Realisierungsguete, Ergebnisguete und Ergebniskontrolle. Zur Ableitung der Kriterien werden die wesentlichen physikalischen und mathematischen Grundlagen fuer die Modellierung atmosphaerischer Phaenomene in der Mesoskala-#beta# und Mesoskala-#gamma# dargestellt, wobei auch auf haeufig verwendete Naeherungen und Parametrisierungen subskaliger Prozesse eingegangen wird. Weiterhin werden Modellanwendungen vorgestellt, deren Ergebnisse wesentlich fuer die Validierung eines Modells sind. Exemplarisch wird das Kriterium 'Vollstaendigkeit' des Validierungskonzeptes auf eine analytische Loesung und sieben hochaufloesende Regionalmodelle angewandt. Die Modelleigenschaften der Modelle unterschiedlicher Komplexitaet lassen sich so vereinfacht gegenueber stellen. Am Beispiel des mesoskaligen Transport- und Stroemungsmodells METRAS wird aufgezeigt, wie ein Modell durch Anwendung des gesamten Validierungskonzeptes beurteilt werden kann. (orig.)A validation concept for high-resolution atmospheric limited-area models is presented. It takes into account model characteristics, model realisation and results from selected case studies. It includes five criteria: Completeness, controllability, realisation quality, result quality and result control. To derive these criteria, the physical and mathematical bases for modelling mesoscale-#beta# and esoscale-#gamma# phenomena are described together with typical approximations and parameterizations. Additionally, model applications are introduced that can be used for the validation of high-resolution limited-area models. The criterion 'completeness' of the validation concept is applied to an analytical solution and seven high-resolution limited-area models, thus allowing a simplified compilation of the characteristics of models with different complexity. All five criteria of the validation concept are applied to the mesoscale transport and stream model METRAS, and conclusions concerning its validation are drawn. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: RR 1857(23) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman

Vorhersagbarkeit von Tiefdruckgebieten und deren Auswirkungen ueber Europa Abschlussbericht

Present state: The predictability of the seasonal climate in the midlatitudes, and in particular in Europe, has (compared to other regions) a low skill. Therefore, this is the focus of international research. Dynamical as well as statistical models reveal as being insufficient. Reason: Based on the experience of the group with low pressure systems, the European climate, and with statistical methods, it is promising to evaluate the predictability of the European climate, with a main interest in low pressure systems, and to develop prediction methods. Method: As method, a statistical procedure using a linear regression with dynamic predictor search and a variable design of the average and lead time structure is applied. Result: The prediction of European temperatures on a monthly basis is possible. Application: A regular and operational monthly forecast and its publication in the world wide web is possible and will be implemented. (orig.)Derzeitiger Stand: Die Vorhersagebarkeit des saisonalen Klimas in den mittleren Breiten und insbesondere Europa weist verglichen mit anderen Regionen einen geringen Skill auf, und ist daher das Ziel vieler internationaler Untersuchungen. Sowohl dynamische als auch statistische Modelle erweisen sich als unzureichend. Begruendung: Die Erfahrungen der Arbeitsgruppe mit Tiefdruckgebieten, dem europaeischen Klima und statistischen Verfahren lassen es als aussichtsreich erscheinen, die Vorhersagbarkeit des europaeischen Klimas, insbesondere im Hinblick auf die Tiefdruckgebiete, zu ueberpruefen und Prognoseverfahren zu entwickeln. Methode: Als Methode wurde ein statistisches Verfahren in Form einer linearen Regression mit variabler Praediktorsuche und freier Gestaltung des Mitteilungs- und Vorhersagezeitraums gewaehlt. Ergebnis: Die Vorhersagen von Temperaturen auf monatlicher Skala in Europa erwiesen sich als durchfuehrbar. Anwendungsmoeglichkeiten: Eine regelmaessige, operationelle monatliche Vorhersage und deren Publikation auf dem World Wide Web ist moeglich und soll durchgefuehrt werden. (orig.)Available from TIB Hannover: DtF QN1(97,1) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Bildung und Forschung, Berlin (Germany)DEGerman

Moeglichkeiten und Grenzen der Klimafolgenforschung. Dargestellt am Beispiel des Fremdenverkehrs im norddeutschen Kuestenraum. Materialband 1

In this thesis the possibilities and limits of societal climate impact research are analysed. Rather than using a climate-deterministic approach, the analysis focuses on the ability of society to adapt to climate changes. A climate impact assessment that does not consider societal adaption proesses underestmates the capacity of social systems to learn and to adapt to environmental changes. However, a blind confindence in the ability of society to adapt to these changes fails to recognize and address the problems, resulting from the process of adaptation itself. Therefore a method for successful evaluation of these adaptation processes has been developed in regards to the field of tourism in the coastal area of northern Germany. (orig./KW)SIGLEAvailable from TIB Hannover: F95B1558+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany)DEGerman

Analysis of differential absorption Lidar for remote sensing of atmospheric temperature and pressure

SIGLETIB: in RO 2462 (2) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman

Die vertikale Struktur der konvektiven Grenzschicht waehrend arktischer Kaltluftausbrueche ueber See Vergleich von Klimamodellsimulationen mit Flugzeugmessungen

Das Ziel dieser Arbeit bestand darin, die in einem grossskaligen, numerischen Modell notwendige Parameterisierung der Konvektion zu ueberpruefen, und die Ergebnisse von Modellrechnungen mit Flugzeugmessungen waehrend konvektiver Situationen zu vergleichen, und an Hand von Sensitivitaetsstudien Verbesserungsvorschlaege fuer die Parameterisierung zu erarbeiten. Die fuer den Vergleich verwendeten Flugzeugmessungen fanden waehrend der Experimente ARKTIS 1988, 1991 und 1993 in der Arktis unter den Bedingungen von Kaltluftausbruechen statt. Dabei wurden im Messgebiet Vertikalprofile in Form von Steig- und Sinkfluegen und vertikal gestaffelte Horizontalflugabschnitte gefolgen. Mit den hochaufgeloesten Messdaten der Horizontalflugabschnitte war es moeglich, mit Hilfe der Korrelationsmethode die vertikalen Gesamtfluesse von Waerme- und Impuls zu bestimmen. Mit Hilfe einer Spektralanalyse wurden diese Gesamtfluesse an Hand einer Trennwellenlaenge im Spektrum in einem mit kurzen Wellenlaengen verbundenen turbulenten und einen mit groesseren Wellenlaengen verbundenen konvektiven Anteil aufgeteilt. Aus den Messdaten der verschiedenen Flugtage wurden Mittel ueber eine Flugmission und ein Mittel ueber eine gesamte Kampagne (ARKTIS 1991) gebildet. Fuer die in dieser Arbeit vorgestellten Modellrechnungen wurden das grossskalige, globale, spektrale Klimamodell ECHAM3 verwendet. Der Vergleich der Hoehen der Wolkenunter- und Wolkenobergrenzen, des Bedeckungsgrades, der mittleren Windrichtung in der Grenzschicht und der Temperaturdifferenz Luft-Wasser auf den Modellrechnungen mit den Beobachtungen und Messungen waehrend der Flugzeugmessungen mit der FALCON-20, zeigten ebenfalls eine relativ gute Uebereinstimmung. (orig.)The objective of this study was to verify the parameterization of convection required in a large-scale numerical model, and to compare the results of model calculations and aircraft measurements during convective situations, and to develop suggested improvements for the parameterization based on sensitivity studies. The aircraft measurements, used for the comparison, took place during the experiments ARKTIS 1988, 1991, and 1993 in the arctic under the conditions of cold air outbreaks. In the process, vertical profiles in the form of climbing and descending flights and vertically staggered horizontal flight legs were flown in the area under survey. Using the high-resolution data from the horizontal flight legs and the correlation method it was possible to determine the vertical total fluxes of heat and momentum. By means of a spectral analysis based on a separation wavelength in the spectrum, these total fluxes were broken down into a turbulent component associated with shorter wavelengths and a convective component associated with longer wavelengths. Means over a flight mission and a mean over an entire campaign (ARKTIS 1991) were taken from the data of the different flight days. The large-scale, global, spectral climate model ECHAM3 was used for the model calculations presented in this report. A comparison of the cloud top and base altitudes, cloud coverage, mean wind direction in the boundary layer, and air-water temperature difference from the model calculations with the observations and measurements taken during the aircraft measurements using the FALCON-20 showed a relatively good correlation as well. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: RR 1857(26) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman