Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Trocken oder Feucht? Klimadaten aus dem Weltraum

19.06.2012
Die Bodenfeuchte beeinflusst das Weltklima.
Durch Satellitendaten steht nun erstmals ein Langzeit-Datensatz zur Verfügung – präsentiert von der ESA, der TU Wien und der Freien Universität Amsterdam.

Die Daten als Video: http://www.youtube.com/watch?v=uyXHg8Ddask

Wie geht es mit unserem Klima weiter? Um diese Frage zu beantworten, muss man eine ganze Reihe von Messgrößen beobachten: Von der Wolkendichte bis zur Dicke des antarktischen Eises. Einer dieser wichtigen Klimaparameter ist die Bodenfeuchte. Sie ist schwer zu messen – doch nun präsentiert die ESA gemeinsam mit dem Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung der TU Wien und der Freie Universität Amsterdam einen Datensatz, in dem Daten über Bodenfeuchte auf der ganzen Welt seit 1978 dargestellt sind. Möglich wurde das durch aufwändige mathematische Aufbereitung ganz unterschiedlicher Satellitendaten.

Wärmeres Klima – geänderte Bodenfeuchte

Zwar macht die Bodenfeuchte nur 0.001% des weltweiten Wasservorkommens aus, doch für das Klima ist dieses Wasser von großer Bedeutung. „Den Zusammenhang zwischen dem Klima und der Bodenfeuchte hat man noch immer nicht gut verstanden, bisher fehlten einfach die langfristigen Daten dafür“, erklärt Professor Wolfgang Wagner von der TU Wien. Die Klimaerwärmung kann die Verdunstung erhöhen und somit die Böden austrocknen, und durch trockenere Böden wird die Luft stärker aufgeheizt. So entsteht eine positive Rückkoppelung, die zu häufigeren extremen Hitzewellen führen kann. Andererseits kann wärmere Luft auch mehr Wasser aufnehmen und dann zu erhöhtem Niederschlag führen. „Die Auswirkungen des Klimawandels sind von Region zu Region unterschiedlich“, sagt Wolfgang Werner, „gerade deshalb brauchen wir langfristige verlässliche Modelle Daten für die ganze Welt.“

Mikrowellen aus dem Weltraum

Die Bodenfeuchte kann weltweit mit Hilfe von Satelliten gemessen werden: Man greift dabei auf Mikrowellenstrahlung zurück, die im Gegensatz zu sichtbarem Licht die Wolkendecke problemlos durchdringen kann. Entweder wird die natürliche Mikrowellenstrahlung der Erde gemessen und daraus auf die Bodenfeuchte geschlossen (passive Messung), oder der Satellit sendet gezielt Mikrowellenpulse auf die Erde und misst, wie stark dieser Puls von der Erdoberfläche reflektiert wird (aktive Messung). Im Lauf der Jahre waren ganz verschiedene Satelliten mit unterschiedlichen Messmethoden im Einsatz. „Die große Herausforderung ist, aus den verschiedenen Mikrowellen-Messdaten aus mehreren Jahrzehnten zuverlässig die Bodenfeuchte zu berechnen“, sagt Wolfgang Wagner.
Ambitionierte Ziele

Die Europäische Weltraumorganisation ESA unterstützte im Rahmen ihrer „Climate Change Initiative“ die Erstellung der Bodenfeuchte-Datenbank. Messungen von unterschiedlichen europäischen und amerikanischen Satelliten wurden für die Berechnungen verwendet – nun wird der vollständige Datensatz präsentiert, in dem man die Bodenfeuchte auf der ganzen Welt im Zeitraum von 1978 bis 2010 nachverfolgen kann. Die Daten werden in Zukunft als wichtiges neues Werkzeug für die Klimaforschung zur Verfügung stehen. „Während die USA derzeit das Geld für klimarelevante Erdbeobachtung kürzt, plant die ESA in diesem Bereich sehr ambitionierte Projekte“, sagt Wolfgang Wagner. „Wir Europäer sind hier in einigen Bereichen der Erdbeobachtung bereits weltweit führend und haben die Chance, weitere wichtige Akzente zu setzen.“

Daten für die Klimaforschung

Die Daten aus den aktiven Satellitenmessungen wurden von der TU Wien aufbereitet (basierend auf Messungen der Satelliten ERS-1, ERS-2 und METOP-A), an den Daten der passiven Satellitenmessungen arbeitete die Freie Universität Amsterdam in Kollaboration mit der NASA. „Um diese Daten dann endgültig zu einer einzigen Datenbank zu verknüpfen, muss man sich viel Detailwissen aneignen“, sagt Wolfgang Wagner. „Technische Spezifikationen der Satellitenmissionen, Sensorkalibrierung, Verschleißerscheinungen – all das mussten wir so gut wie möglich in unsere Berechnungen einbeziehen.“ An einer weiteren Verbesserung der Berechnungsmethoden wird weiterhin gearbeitet. Durch die Veröffentlichung der Daten erwartet das Forschungsteam auch neues Feedback aus der Klima-modellierungs-Community, um damit die Datenqualität noch weiter steigern zu können.

Rückfragehinweis:
Prof. Wolfgang Wagner
Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung
Technische Universität Wien
Gußhausstr. 25-29, 1040 Wien
T: +43-1-58801-12225
wolfgang.e122.wagner@tuwien.ac.at

Dr. Florian Aigner | Technische Universität Wien
Weitere Informationen:
http://www.tuwien.ac.at
http://www.tuwien.ac.at/dle/pr/aktuelles/downloads/2012/bodenfeuchte/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Kernoberfläche beeinflusst Neutronenbindung
17.05.2019 | Technische Universität Darmstadt

nachricht Von 0 auf 1 in einer billionstel Sekunde
16.05.2019 | Universität Regensburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Quanten-Cloud-Computing mit Selbstcheck

Mit einem Quanten-Coprozessor in der Cloud stoßen Innsbrucker Physiker die Tür zur Simulation von bisher kaum lösbaren Fragestellungen in der Chemie, Materialforschung oder Hochenergiephysik weit auf. Die Forschungsgruppen um Rainer Blatt und Peter Zoller berichten in der Fachzeitschrift Nature, wie sie Phänomene der Teilchenphysik auf 20 Quantenbits simuliert haben und wie der Quantensimulator das Ergebnis erstmals selbständig überprüft hat.

Aktuell beschäftigen sich viele Wissenschaftler mit der Frage, wie die „Quantenüberlegenheit“ auf heute schon verfügbarer Hardware genutzt werden kann.

Im Focus: Self-repairing batteries

UTokyo engineers develop a way to create high-capacity long-life batteries

Engineers at the University of Tokyo continually pioneer new ways to improve battery technology. Professor Atsuo Yamada and his team recently developed a...

Im Focus: Quantum Cloud Computing with Self-Check

With a quantum coprocessor in the cloud, physicists from Innsbruck, Austria, open the door to the simulation of previously unsolvable problems in chemistry, materials research or high-energy physics. The research groups led by Rainer Blatt and Peter Zoller report in the journal Nature how they simulated particle physics phenomena on 20 quantum bits and how the quantum simulator self-verified the result for the first time.

Many scientists are currently working on investigating how quantum advantage can be exploited on hardware already available today. Three years ago, physicists...

Im Focus: Accelerating quantum technologies with materials processing at the atomic scale

'Quantum technologies' utilise the unique phenomena of quantum superposition and entanglement to encode and process information, with potentially profound benefits to a wide range of information technologies from communications to sensing and computing.

However a major challenge in developing these technologies is that the quantum phenomena are very fragile, and only a handful of physical systems have been...

Im Focus: A step towards probabilistic computing

Working group led by physicist Professor Ulrich Nowak at the University of Konstanz, in collaboration with a team of physicists from Johannes Gutenberg University Mainz, demonstrates how skyrmions can be used for the computer concepts of the future

When it comes to performing a calculation destined to arrive at an exact result, humans are hopelessly inferior to the computer. In other areas, humans are...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

MS Wissenschaft startet Deutschlandtour mit Fraunhofer-KI an Bord

17.05.2019 | Veranstaltungen

Wie sicher ist autonomes Fahren?

16.05.2019 | Veranstaltungen

Chemie – das gemeinsame Element

16.05.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Integrierte Zuckermoleküle schonen Zellkulturen

17.05.2019 | Biowissenschaften Chemie

Erstmals Einsatz von gefäßschützendem Antikörper bei kardiogenem Schock

17.05.2019 | Biowissenschaften Chemie

Additive Maschinen lernen Superlegierungen kennen

17.05.2019 | Maschinenbau

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics