Boike, Julia

Eisen, Olaf

Roth, K.

Wagenbach, D.

Wollschläger, U.

German

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UNIVERSITÄT HEIDELBERGINSTITUT FÜR UMWELTPHYSIKIm Neuenheimer Feld 229, 69120 Heidelbergwww.iup.uni-heidelberg.de/institut/forschung/groups/tsAquatische Systeme und StoffkreisläufeGasaustauschund WellenRadiometrie undAltersbestimmungTerrestrische Systeme und GeophysikAtmosphäre undFernerkundungKontakt: http://www.iup.uni-heidelberg.de/institut/forschung/groups/glaciNovember 2008Emmy Noether-Nachwuchsgruppe „limpics“:Geophysik im EisZiel der Arbeitsgruppe LIMPICS ist die Bestimmung von physikalischen Parametern und deren Verteilung im Eis aus geophysikalischen Methoden für glaziologisch-klimatologische Anwendungen. • Vorerkundung von Eiskernlokationen• Extrapolation der Eiskerneigenschaften in Fläche• Synchronisation von Eiskernen> Paläoklima-Interpretation aus Eiskernen• Verständnis der Eisdynamik> Modellierung von Eismassen im Klimawandel• Kartierung der Akkumulationsverteilung auf Eisschilden> Abschätzung der GesamtmassenbilanzBestimmung der Akkumulation (o.) aus der Tiefenlage interner Schichten mittels Georadar (u.)3D-Schichtgeometrie um den EPICA- Eiskern in Dronning Maud Land, Antarktis (u., D. Steinhage, AWI). • Dielektrizität• Dichte• Luftblasenverteilung• Leitfähigkeit• Kristallorientierung• TemperaturPunkt (1D) EiskernLabormessungFläche (3D)SeismikGeoradarRadarspuren im Vergleich mit Eiskern- Leitfähigkeit und -Kristallorientierung.Kontakt: http://www.iup.uni-heidelberg.de/institut/forschung/groups/ts/geophysics-iceHelmholtz-Hochschul-Nachwuchsgruppe „sparc“:Sensibilität arktischer PermafroststandorteKontakt: http://www.awi.de/en/go/sparcErgebnisse des Scannersystems(a) Luftbild des Scanner Transekts: zwei Polygonzentren und -ränder auf Samoilov Island, Lena-Delta, Sibirien(b ) Oberflächen- und BodentemperaturenMessungen von Oberflächeneigenschaften• Scannermessung der kurz- und langwelligen Strahlung• EDDY Kovarianz• Spektrometrie• Tachymetrie• Vegetationskartierung• LuftbildaufnahmenTopographieVegetationseigenschaftenStrahlungsbilanzOberflächentemperaturenSensibler und latenter WärmeflussDie Arbeitsgruppe SPARC beschäftigt sich mit der Messung und flächenhaften Quantifizierung von Energie- und Wasserbilanzen an drei arktischen Standorten. Mit den gewonnen Daten werden  die Übertragbarkeit von lokalen Prozessen und Eigenschaften auf die Mesoskala (1m – 10 km) sowie die regionale Skala (10 – 100 km) untersucht und ökosystemspezifische Skalen für die Bilanzierung arktischer Wärme- und Wasserkreisläufe identifiziert.AuftautiefeBodenwärmeströmeMessungen von Bodeneigenschaften• Georadar• Electrical Resistivity Tomography• Temperatur- und Bodenfeuchteprofile• BohrlöcherBodenphysikKontakt: www.iup.uni-heidelberg.de/institut/forschung/groups/ts/soil_physicsLABORFELDREGIONALPERMAFROSTProzesse:• Transport von Wasser,            gelösten Stoffen und Wärme • Kopplung Boden-Atmosphäre• Dynamik von Permafrostgebieten• Ausbreitung elektromagnetischer Wellen z.B. Anwendung innovativer Bildverarbeitungsmethoden zur Analyse der Wasergehaltsverteilung im BodentrockenKapillarsaumwassergesättigtNicht-invasive geophysikalische Methoden zur Messung von Struktur & WassergehaltGeoradarNumerische Modellierung der Wasserbewegung im BodenKlassische Methoden zur Messung der Wasser- und StoffbewegungArou ValleySatellitenbild: CAREERI, Lanzhou, V.R. ChinaSatellitenfernerkundung des Bodenwassergehaltes, Kalibrierung mit Georadar [Arou, Qinghai, China]Boden-Wetterstationen in Permafrostgebieten zur Analyse von Auftau- und Gefrierprozessen im Boden [Cumarhe, Qinghai, China]1D 2D 3D Methoden:• Hele-Shaw Zellen und Bildverarbeitung                • Boden-Wetter Messstationen• Modellierung, Simulation, Inversion • Bodenradar und Widerstandstomografie • Fernerkundung von Flug- zeugen und Satelliten ausGrenzhof, HeidelbergGrenzhof, HeidelbergRekonstruktion zurückliegender Klima- und Umwelt- bedingungen anhand von Eisbohrkernen aus Gebirgsgletschern und polaren EisschildenWesentlich ist hierbei, die Kopplung zwischen Klima- variabilität und  Änderungen der bio-geochemischen Kreisläufe zu verstehen. Entsprechende Untersu- chungen des  IUP betreffen hauptsächlich Isotopen- Temperatur, Niederschlag, atmosphärische Luftstaub- komponenten, Sonnenaktivitat, sowie natürliche Radioisotope.-45-40-35  δ18 O  (per mil)1500 2000 2500 3000104105106 Depth  (m) C N  (counts per ml)(Ruth et al. 2002)Teilchen pro g EisTiefe (m)Kälter als heute (°C)ca.18 °CBeginn der Warmzeitvor 11.000JahrenKlimaarchiv EisGenau gegenläufige Variation von Isotopen- Temperatur und Mineralstaub in der letzten EiszeitZusammenhang zwischen instrumenteller Lufttemperatur und Mineralstaubgehalt ALPENANTARKTISGRÖNLANDAn der antarktischen Neumayer Station gemessene Zeitreihe des über die Höhenstrahlung produ- zierten Isotops 7Be. Der Zu- sammenhang zur Sonnenaktivität kann aus Bohrkernen über das langlebige Isotop 10Be rekon- struiert werden.

Terrestrische Systeme und Geophysik

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