Meteorologisches Kolloquium Wintersemester 23/24

19.10.23
Seminarraum F118

Dr.-Ing. Christof Gromke, Karlsruhe Institute of Technology
 „Urban Vegetation and its Impact on Pollutant Dispersion in Street Canyons”

The talk covers two types of plant structures common in urban environments and their influence on pollutant dispersion in street canyons. First, the implications of avenue-trees and second the implications of hedge-rows on traffic pollutant dispersion and concentrations are addressed. Both plant structures were studied in an atmospheric-boundary-layer wind tunnel at a reduced-scale model of an urban street canyon. The focus was on flow approaching perpendicular to the street canyon length axis as this is the most critical condition in terms of natural ventilation and consequently results in the highest pollutant concentrations. The results show that dense plantings of avenue-trees impede the natural ventilation of urban street canyons. They inhibit the air exchange between the canyon space and the surroundings and result in lower wind velocities. This leads to an increased accumulation of traffic pollutants and exacerbates the situation in particular at locations with already high concentration levels. Local increases in concentrations of 40 to 70% were found. The contrary was observed for roadside flanking hedge-rows. They led to an improvement in air quality in the canyon at street level. Their impact consists in a favorable modification of the flow field near the ground without significantly affecting the overall air exchange be-tween the street canyon and its surroundings. The hedge-rows resulted in local reductions in pollutant concentrations of up to 60% in regions that otherwise experience the highest levels of pollution, making them particularly attractive for urban planning and street design.

23.11.23
Seminarraum F118

Prof. Dr. Hans Burchard, Leibniz Institute for Baltic Sea Research
„The Baltic Sea overturning circulation and the role of diahaline mixing”

In this talk it will be described how we at IOW set up models for the Baltic Sea circulation. Our model is the General Estuarine Transport Model (GETM), a hydrostatic model with vertically adaptive coordinates and complex second-order turbulence closure models. These features allow to simulate the episodic inflows of salt water in to the Baltic Sea (MBIs, Major Baltic Inflows) as well as the long-term stratification with time scales of larger than 30 years. I will also show how the overturning circulation of the Baltic Sea can be expressed as diahaline circulation in salinity space. Since this is similar as in large ocean basins, we also use the Baltic Sea as model for larger scale processes.

Dr. Patrick Hupe, Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe
„Globale Infraschall-Messungen zur Untersuchung atmosphärischer Wellen und der Dynamik der mittleren Atmosphäre” (auf deutsch / only in German)

Infraschall bezeichnet Druckschwankungen mit Frequenzen zwischen der akustischen Grenzfrequenz (ca. 3 mHz) und der menschlichen Hörfrequenzschwelle (ca. 16-20 Hz). Bei niedrigen Frequenzen können Infraschall-Wellen Entfernungen von hunderten bis zu tausenden Kilometern in der Atmosphäre zurücklegen. Entscheidend dafür ist in erster Linie die Dynamik in der mittleren Atmosphäre und die geringe anelastische Dämpfung des Infraschalls unterhalb der Mesosphäre. Diese Eigenschaften werden genutzt, um atmosphärische Explosionen an hochempfindlichen Drucksensoren (Mikrobarometern) aufzuzeichnen. Als Teil eines Internationalen Überwachungssystems (IMS) wurde ein globales Netzwerk von 60 Infraschall-Stationen aufgebaut, welches der Überwachung der Einhaltung des Vertrags über das umfassende Verbot von Nuklearversuchen („Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty“) dient. IMS-Infraschall-Stationen können kleine Druckschwankungen von wenigen Millipascal aufzeichnen, welche von diversen atmosphärischen Infraschall-Quellen stammen können. Im Vortrag wird gezeigt, dass mit diesem Messnetz ein breites Spektrum atmosphärischer Wellenphänomene erfasst werden kann – von atmosphärischen Gezeiten über Lamb-Wellen bis hin zu orografisch verursachten Wellen. Ein prominentes und aktuelles Beispiel hierfür ist der Ausbruch des Hunga-Vulkans bei Tonga im Januar 2022. Infraschall und Lamb-Wellen dieses Jahrhundertereignisses wurden vom gesamten IMS-Infraschall-Messnetz registriert – teils nach mehreren Erdumrundungen – und ermöglichten eine Abschätzung der Stärke des Ausbruchs. Darüber hinaus entsteht durch die ozeanische Dünung nahezu kontinuierlich Infraschall an der Meeresoberfläche, sogenannte Mikrobarome. Da die Zirkulation und die Temperatur in der mittleren Atmosphäre die Detektierbarkeit solcher Signale über große Entfernungen bestimmen, können diese Infraschall-Signaturen zur Untersuchung der Dynamik der mittleren Atmosphäre verwendet werden.

Prof. Timo Vesala, University of Helsinki
„Carbon cycle and Climate Change”

Denise Harders, Niedersächsisches Kompetenzzentrum Klimawandel (NIKO)
„Klimawandel in Niedersachsen: Auswirkungen und Folgen vom Harz bis ans Meer” (auf deutsch / only in German)

Der Klimawandel ist eine der größten Herausforderungen vor denen unsere Welt steht, nicht nur im globalen Süden, sondern auch in Niedersachsen. Die Auswirkungen sind vielfältig und unübersehbar: Die Gefahr von Waldbränden nimmt zu, die Böden trocknen im Sommer stärker aus, die Grundwasserstände und die Grundwasserneubildungsrate gehen zurück – dies sind nur einige Beispiele. Der Klimafolgenmonitoringbericht 2023 fasst erstmals systematisch die bislang messbaren Auswirkungen des Klimawandels auf Niedersachsen zusammen. Der Vortrag greift den Bericht auf um, zu erläutern wie sich das Klima in Niedersachsen verändert hat.