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Sonderforschungsbereich SFB1502

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Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat am 25. November 2021 beschlossen, den Sonderforschungsbereich SFB1502 an der Universität Bonn einzurichten.

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Regionaler Klimawandel:
Die Rolle von Landnutzung und Wassermanagement

Der SFB1502 kombiniert die Stärken der Universität Bonn und seiner Projektpartner, um sich einer der herausforderndsten Fragestellungen zum Verständnis des Klimawandels zu stellen.

Zahlreiche Regionen der Welt verzeichnen zunehmende Niederschläge, und gleichzeitig scheinen ganze Kontinente buchstäblich auszutrocknen; dies betrifft nicht nur Niederschläge, sondern auch andere Variablen, wie etwa die Zu- oder Abnahme der Wasserspeicherung in Oberflächenreservoirs, Böden in der Wurzelzone, sowie das Grundwasser. Messungen deuten darauf hin, dass Erklärungsmuster, wie „trockene Regionen werden weiter austrocknen und feuchte Regionen mehr Niederschläge erfahren“ (Dry-Gets-Dryer, Wet-Gets-Wetter), nicht hinreichend sind. Derzeitige Klimamodelle können die beobachteten Muster hydrologischer Veränderungen nicht hinreichend erklären.

 

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In diesem SFB möchten wir diese Wissenslücke schließen. Um die Entstehung dieser Muster besser zu verstehen, ist der Aufbau eines Modellsystems notwendig, dass (1) Beobachtungen bestmöglich reproduziert, (2) mögliche Einflussfaktoren berücksichtigt, die in der Vergangenheit zu wenig erforscht wurden, und (3) die Zukunft vorhersagen kann.

 


 

Die zentrale Hypothese

Der Mensch hat durch Landnutzungswandel und intensiviertes Wassermanagement selbst Einfluss auf das regionale Klima genommen, insbesondere durch unbeabsichtigte Modifikationen des natürlichen regionalen Wasser- und Energiekreislaufs. 

Wir vermuten überdies, dass derartige Veränderungen – relativ zu Treibhausgasen, Aerosolen und natürlicher Variabilität – maßgeblich zu den beobachteten Trends im regionalen Wasserkreislauf beitragen. Unsere Hypothese beinhaltet dabei, dass Landnutzungswandel sowie die Intensivierung von Landwirtschaft und Bewässerung zu Veränderungen der atmosphärischen Zirkulation beigetragen hat, die dann in entfernteren Regionen zu Veränderungen in atmosphärischen und terrestrischen Wasserbilanzen beitragen.

Zur Überprüfung der Hypothese beziehen wir ein breites Spektrum von wissenschaftlichen Disziplinen ein und entwickeln das IMS weiter, so dass es in der Lage ist, diese Interaktionen abzubilden. Zunächst soll in Phase 1 die zentrale Hypothese für Europa/Eurasien überprüft werden. Dabei wird ein gekoppeltes Modellsystem angestrebt, welches dann später auf andere Regionen übertragen werden soll. Ergebnisse sollen eine evidenzbasierte Grundlage für die Entwicklung von Kriterien für eine – im Sinne des regionalen Klimas – nachhaltige Land- und Wassernutzung darstellen.

 


 

Vier wissenschaftliche Cluster + ein Servicecluster

Die Struktur des SFBs enthält vier wissenschaftliche Cluster. Dies ermöglicht eine umfassendere Betrachtung und die Zusammenführung von Prozessverständnis und Integration von experimentellen Ergebnissen. Alle Projekte werden durch die Dienstleistungsprojekte in Cluster Z unterstützt.

Zur detaillierten Beschreibung der Cluster klicken Sie bitte auf die entsprechende Verknüpfung, um auf die englischsprachigen Seiten zu gelangen.

 

Darstellung der Prozesse

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Aufbau des integrierten Modellierungs­systems

   

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Serviceprojekte

   

Aufbau eines verbesserten Datensatzes

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Simulation und Diagnose

 

 

Newsletter

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Please find attached our first DETECT newsletter. Here we will, in a quarterly format, publish news and activities within and in the scientific and political environment of our CRC, and also provide beneficial information on the non-scientific challenges you might face during your work in DETECT.

Please enjoy reading!

 

 

 

 

CRC Lecture Series

To introduce the PhD students to interdisciplinary science conducted in the CRC, a lecture series is held twice a year. The series addresses the different disciplines in an introductory fashion, including concepts and techniques relevant for research in modelling and observation of the water cycle, as well as of the land surface and its use, also beyond what is applied in current CRC projects.

The number of participants for specific courses might be limited. Anyone interested to participate in a specific course has to check admission with the responsible lecturer listed in the table of lectures below.
 

 

date
time
title
responsible lecturer
17.05.2022
08:00 - 14:30
Machine Learning
21.06.2022
9:00 - 11:30
GNSS Interferometric Reflectometry
13:00 - 15:00
Introduction to Data Assimilation
30.08.2022
08:00 - 17:00
High Performance Computing(HPC)
 

DETECT Seminar

“The land surface in the climate system”

In the DETECT Land & Climate Seminar, scientists of the CRC present the research progress of their project, but also international speakers external to the CRC are invited to present results of their investigations addressing issues within the wider context of the CRC, including scientists associated with projects of the CRC.

The seminar takes place irregularly on Mondays starting at 10:15. After an approximately 45 min. talk the presenters are happy to answer questions in a short discussion. The event is held via Zoom. Please contact the coordinator Frank Siegismund, if you would like to participate.

 

date
speaker
title
18.10.2021
Stefan Kollet
“Land Modeling in the Terrestrial Systems Modeling Platform (TSMP)”
22.11.2021
Silke Hüttel, Wolfgang Britz
“LULCC – the economics’ perspective”
10.01.2022
Sander Huisman
“Soil water content measurements across scales”
25.04.2022
Stephanie Fiedler
”Meteorological research on renewable power in the HErZ research area Climate Monitoring and Diagnostics”
09.05.2022
Stefan Siebert
“Improving simulation of feedbacks between irrigation water use and the environment”
16.05.2022
Petra Friederichs
“Detection and attribution of weather and climate extremes”
30.05.2022
Arianna Valmassoi, Jan Keller
”Irrigation representation in Numerical Weather Prediction models and its impacts on the Earth System”
20.06.2022
Jürgen Kusche
“Observing water storage changes with space gravimetry (GRACE and GRACE-FO) and applications in hydrology, hydrometeorology and climate science”
27.06.2022
Ribana Roscher
”Data Science for Remote Sensing Applications”
 

Sprecherteam

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Prof. Dr. Jürgen Kusche

University of Bonn
Geodesy and Geoinformation
Nußallee 17
53115 Bonn

  +49 228 73-2629
  kusche

 

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Prof. Dr. Silke Hüttel

University of Göttingen
Agricultural Economics
Platz der Göttinger Sieben 5
37073 Göttingen

  +49 551 39-24846
  huettel

 

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Prof. Dr. Harry Vereecken

Forschungszentrum Jülich GmbH
Bio- and Geosciences
52425 Jülich

  +49 2461 614570
  vereecken

 

Beteiligte Einrichtungen

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Universität Bonn

Institut für Geodäsie und Geoinformation (IGG)
Institut für Nutzflanzenforschung und Ressourcenschutz (INRES)
Institut für Lebensmittel- und Ressourcenökonomik (ILR)
Institut für Geowissenschaften und Meteorologie (IGM)
Institut für Informatik (CS)
Innovations-Campus Bonn (ICB)
High Performance Computing and Analytics Lab (HPC/A)

 

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Universität Köln

Institut für Geophysik und Meteorologie (IGM)

 

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Universität Göttingen

Abteilung Pflanzenbau (DA)
Abteilung Agrarökonomie und Rurale Entwicklung (DARE)

 

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Forschungszentrum Jülich

Institut für Bio- und Geowissenschaften - Agrosphäre (IBG-3)
Jülich Supercomputing Centre (JSC)

 

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Deutscher Wetterdienst

Hans-Ertel-Zentrum für Wetterforschung an den Universitäten Bonn und Köln (HErZ)

 

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