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Forschung

Allen Forschungsaktivitäten am Lehrstuhl für Umweltmeteorologie gemeinsam sind Austauschprozesse und deren Dynamik in der atmosphärischen Grenzschicht. Diese Prozesse werden durch empirische, aber auch theoretische und modellbasierte Ansätze untersucht.

Wind und Turbulenz nahe des Erdbodens

An der Professur für Umweltmeteorologie arbeiten wir an theoretischen und praktischen Ansätzen der Beschreibung und Vorhersage des Windfeldes und der Turbulenz in der Nähe von Landoberflächen. Wir entwickeln empirische und numerische Methoden, um die Strömung zu visualisieren, zu verstehen und vorherzusagen, insbesondere wie das Windfeld mit einfachen Landoberflächen und komplexen dreidimensionalen Überdachungen wie Wäldern oder Städten interagiert. Wir modellieren den oberflächennahen Wind, um das Windenergiepotential zu bewerten. Insbesondere in Regionen mit komplexem Gelände bleibt eine kleinräumige Modellierung des Windenergiepotenzials eine Herausforderung.

Aktuelle Forschungsprojekte im Bereich Wind und Turbulenz:

  • MiStriKli - MInimierung des STurmschadensRIsikos in Wäldern vor dem Hintergrund des KLImawandels (WKF) 
  • NamTEX - Namib Turbulence Experiment
  • STREEM - Vollmaßstäbliche Erfassung der windinduzierten Stromlinienförmigkeit von Bäumen (DFG)

Spurengasaustausch zwischen Landoberflächen und Atmosphäre

Durch den Menschen erhöhte Konzentrationen der Treibhausgase in der Atmosphäre sind die bedeutendste Ursache für den globalen Klimawandel. Ein Verständnis der Dynamik von Quellen und Senken von Treibhausgasen ist dabei sehr wichtig. Die gängigen Messmethoden zur Bestimmung des Austausches von Treibhausgases über Landoberflächen wurden für flache und einfache Landoberflächen entwickelt. Unsere Foschungssgruppe hat gezeigt, dass Spurengasaustausch auch in komplexen Situationen wie in heterogenen Ökosystemen, in Städten, oder in verschiedenen Stockwerken eines Waldes gemessen werden können. Wir nutzen räumliche Technologien (mobile Sensor-Netzwerke), physikalische Methoden z.B. stabile Isotope, und kombinieren diese mit Strömungsmodellen, um verlässliche und langfristige Daten zum Spurengasaustausch zu erhalten.

Aktuelle Forschungsprojekte im Bereich Spurengasaustausch:

Das Klima des Menschen und der Städte

Klimawandel und Urbanisierung sind zwei globale Megatrends, die unser Leben verändern und sich gegenseitig beeinflussen. Wir untersuchen Rückkopplungen zwischen Klimawandel, dem Bioklima des Menschen und dem Stadtklima. Wir entwickeln grundlegende und anwendungsorientierte numerische Modelle und Beobachtungssysteme, die zusammen Wetter und Klima auf relevanten Maßstäben für Stadtbewohner*innen und Infrastruktur beschreiben, vorhersagen und simulieren. Diese Modelle verbessern Vorhersagen über den thermischen Komfort, die Schadstoffverteilung, Extremereignisse sowie Energieverbrauch und -produktion auf der Skala von Städten.

Aktuelle Forschungsprojekte im Bereich des Klimas des Menschen und der Städte: