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 Hochgeladenes Ion bahnt den Weg zu neuer Physik
11.12.2019 | Max-Planck-Institut für Kernphysik

nachricht Vom Staubkorn zum Planeten – Rätsel um Kollisionsbarriere gelöst
11.12.2019 | Universität Duisburg-Essen

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: Hochgeladenes Ion bahnt den Weg zu neuer Physik

In einer experimentell-theoretischen Gemeinschaftsarbeit hat am Heidelberger MPI für Kernphysik ein internationales Physiker-Team erstmals eine Orbitalkreuzung im hochgeladenen Ion Pr9+ nachgewiesen. Mittels einer Elektronenstrahl-Ionenfalle haben sie optische Spektren aufgenommen und anhand von Atomstrukturrechnungen analysiert. Ein hierfür erwarteter Übergang von nHz-Breite wurde identifiziert und seine Energie mit hoher Präzision bestimmt. Die Theorie sagt für diese „Uhrenlinie“ eine sehr große Empfindlichkeit auf neue Physik und zugleich eine extrem geringe Anfälligkeit gegenüber externen Störungen voraus, was sie zu einem einzigartigen Kandidaten zukünftiger Präzisionsstudien macht.

Laserspektroskopie neutraler Atome und einfach geladener Ionen hat während der vergangenen Jahrzehnte Dank einer Serie technologischer Fortschritte eine...

Im Focus: Highly charged ion paves the way towards new physics

In a joint experimental and theoretical work performed at the Heidelberg Max Planck Institute for Nuclear Physics, an international team of physicists detected for the first time an orbital crossing in the highly charged ion Pr⁹⁺. Optical spectra were recorded employing an electron beam ion trap and analysed with the aid of atomic structure calculations. A proposed nHz-wide transition has been identified and its energy was determined with high precision. Theory predicts a very high sensitivity to new physics and extremely low susceptibility to external perturbations for this “clock line” making it a unique candidate for proposed precision studies.

Laser spectroscopy of neutral atoms and singly charged ions has reached astonishing precision by merit of a chain of technological advances during the past...

Im Focus: Ultrafast stimulated emission microscopy of single nanocrystals in Science

The ability to investigate the dynamics of single particle at the nano-scale and femtosecond level remained an unfathomed dream for years. It was not until the dawn of the 21st century that nanotechnology and femtoscience gradually merged together and the first ultrafast microscopy of individual quantum dots (QDs) and molecules was accomplished.

Ultrafast microscopy studies entirely rely on detecting nanoparticles or single molecules with luminescence techniques, which require efficient emitters to...

Im Focus: Wie Graphen-Nanostrukturen magnetisch werden

Graphen, eine zweidimensionale Struktur aus Kohlenstoff, ist ein Material mit hervorragenden mechanischen, elektronischen und optischen Eigenschaften. Doch für magnetische Anwendungen schien es bislang nicht nutzbar. Forschern der Empa ist es gemeinsam mit internationalen Partnern nun gelungen, ein in den 1970er Jahren vorhergesagtes Molekül zu synthetisieren, welches beweist, dass Graphen-Nanostrukturen in ganz bestimmten Formen magnetische Eigenschaften aufweisen, die künftige spintronische Anwendungen erlauben könnten. Die Ergebnisse sind eben im renommierten Fachmagazin Nature Nanotechnology erschienen.

Graphen-Nanostrukturen (auch Nanographene genannt) können, je nach Form und Ausrichtung der Ränder, ganz unterschiedliche Eigenschaften besitzen - zum Beispiel...

Im Focus: How to induce magnetism in graphene

Graphene, a two-dimensional structure made of carbon, is a material with excellent mechanical, electronic and optical properties. However, it did not seem suitable for magnetic applications. Together with international partners, Empa researchers have now succeeded in synthesizing a unique nanographene predicted in the 1970s, which conclusively demonstrates that carbon in very specific forms has magnetic properties that could permit future spintronic applications. The results have just been published in the renowned journal Nature Nanotechnology.

Depending on the shape and orientation of their edges, graphene nanostructures (also known as nanographenes) can have very different properties – for example,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Analyse internationaler Finanzmärkte

10.12.2019 | Veranstaltungen

QURATOR 2020 – weltweit erste Konferenz für Kuratierungstechnologien

04.12.2019 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Arbeit

03.12.2019 | Veranstaltungen

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

Humane Papillomviren programmieren ihre Wirtszellen um und begünstigen so die Hautkrebsentstehung

12.12.2019 | Medizin Gesundheit

Urbane Gärten: Wie Agrarschädlinge von Städten profitieren

12.12.2019 | Biowissenschaften Chemie

Die „Luft“ im Ozean wird dünner - Sauerstoffgehalte im Meerwasser gehen weiter zurück

12.12.2019 | Biowissenschaften Chemie

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