Prof. Dr. Thomas Foken
Prof. Dr. Thomas Foken
MikroMeteorologische Beratung (MMB)
Softwarewerkzeug zur Planung mobiler Messungen
Jakob Högerl, Tobias Lierheimer, Leonie, Ackermann, Daniela Nicklas, Thomas Foken
METTOOLS, Dresden, 26.-28.11.2024, Poster
Die 1,5 Grad sind erreicht, was bedeutet das?
"Trainers Training BNE, Klimabildung“ am 22.10.2024, 16 Uhr im Institut für Pädagogik und Schulpsychologie Nürnberg
Im Februar 2024 konnten wir feststellen, dass erstmals ein 12-monatiges globales Mittel der Lufttemperatur 1,5 Grad über dem vorindustriellen Wert (1850–1900) und damit über dem in Paris 2015 gesteckten Ziel lag. Das braucht in den folgenden Jahren nicht immer der Fall sein, da 2023/24 durch El Niño und leicht erhöhte Sonnenaktivität, also die natürliche Klimavariabilität, schon sehr warm war – aber eben deutlich wärmer als bei früheren derartigen Ereignissen. Damit verschärfen sich typische Klimaveränderungen wie Hitzeperioden, abnehmende Wasserverfügbarkeit und nachgeordnete Probleme wie gesundheitliche Risiken eher als erwartet. Im Vortrag werden die globalen und regionalen Auswirkungen erläutert, sowohl die bereits eingetretenen als auch die in den Folgejahren zu erwartenden. Daraus folgt unmittelbar, dass das in Paris vereinbarte Ziel von maximal 2 Grad unbedingt einzuhalten ist, was enorme Anstrengungen bei der Emissionsminderung und der Klimaanpassung bedeutet.
Die Zunahme der Verdunstung - ein gravierendes Problem des Klimawandels
Essener Klimagespräche, 08.10.2024, Video
Aus rein physikalischen Gründen kann bei 1 Grad Temperaturerhöhung durch den Klimawandel die Verdunstung um etwa 7 % zunehmen. Konsequenzen könnten höhere Niederschläge und zunehmende Dürre sein. Trotz nahezu gleichbleibenden Niederschlägen aber veränderte Niederschlagsverteilung hat gerade die erhöhte Verdunstung im Sommer gravierende Folgen in der Region u.a. für die Wasserverfügbarkeit und die Veränderungen der Ökosysteme. Es werden aber auch Methoden zur Verdunstungsreduktion insbesondre in der Landwirtschaft aufgezeigt. Weiterhin sind Messmethoden und Modellierungen dadurch beeinflusst und führen zu Fehleinschätzungen der Situation. Die Dramatik wird besonders dadurch klar, da die letzten 10 Jahre in der Jahresmitteltemperatur etwa 3 Grad über dem vorindustriellen Niveau lagen.
Development of meteorological measurement standards: An introduction to the VDI-Standards
J. Nickel-Kuhn, G. Cheng, T. Foken, H. Schlünzen
TECO 2024 Wien, September 23-27, Poster
Understanding turbulent fluxes in and above a forest canopy with LES
Siggi Raasch's farewell Symposium, Offenbach, 19.09.2024, 15:00-15:15
Klimawandel in Bamberg - Messungen und notwendige Anpassungen
Smart City Ringvorlesung: 13. Juni 2024, 18 Uhr ct, Am Kranen 12, HS KR12/02.18
Der Klimawandel führt in Städten vor allem zu einer Überhitzung – so auch in Bamberg, eine der wärmsten Städte in Bayern. Um zielgerichtet Hitzeschutzmaßnahmen einzuleiten, ist die Kenntnis der besonders gefährdeten Stadtteile wichtig. Im Vortrag wird gezeigt, wie das vom Bürgerverein Bamberg-Mitte initiierte Crowdsourcing Temperaturmessnetz dafür genutzt werden kann und welches Qualitätsmanagement nötig ist – realisiert durch die Universität Bamberg – um die Daten belastbar nach den geltenden Richtlinien nutzen zu können. Damit lassen sich dann Anpassungsmaßnahmen zu planen und umzusetzen. (VIDEO)
Was macht der Klimawandel mit dem Wasserkreislauf
VHS Bamberg-Land, 11.04.2024, 19:30-21:00 (Video)
Die Häufigkeit von Dürre- und Starkniederschlag-Ereignissen scheint zuzunehmen. Die durch den Klimawandel hervorgerufene größere Häufigkeit wird in ihren unmittelbaren Ursachen gezeigt. Es werden aber auch Prozesse angesprochen, die sich durch den Klimawandel deutlich verstärken, wie die Aufnahmefähigkeit der Atmosphäre für Wasserdampf was die Verdunstung erhöht und damit die Tendenz zur Dürre. Gleichzeitig gelangt genügend Wasser in die Atmosphäre, um anderenorts Starkniederschläge hervorzurufen. Damit steht in unserer Region - selbst wenn die Niederschläge nicht abnehmen würden (was seit 2014 nicht der Fall ist) - immer weniger Wasser zur Verfügung. Dies wirkt sich auf die Ökosysteme aus aber natürlich auch auf die Landwirtschaft in der Region. Es wird aber auch gezeigt, wie durch geeignete Maßnahmen, dem entgegen gewirkt werden kann.
10. BIOMET-Tagung “Lebensräume im Wandel“
19.-21.März 2024, Deutscher Wetterdienst, Offenbach und online
Estimating carbon fluxes immediately after a wildfire and in the following years
Bruna R F Oliveira; Jan J Keizer; Thomas Foken
Identifikation kleinräumiger lokaler Klimate in einem Crowdsourcing-Netzwerk (Poster)
Aboubakr El Hacen Benabbas, Leonie Ackermann, Reem Eslam Mohamed Mekky Khalil, Daniela Nicklas, Thomas Foken
Die Zunahme der Verdunstung - ein gravierendes Problem des Klimawandels in der Region
Universität Bayreuth, Universitätsforum, 13.03.2024, 18:00, Humboldt-Haus
Aus rein physikalischen Gründen kann bei 1 Grad Temperaturerhöhung durch den Klimawandel die Verdunstung um etwa 7 % zunehmen. Konsequenzen könnten höhere Niederschläge und zunehmende Dürre sein. Trotz nahezu gleichbleibenden Niederschlägen aber veränderte Niederschlagsverteilung hat gerade die erhöhte Verdunstung im Sommer gravierende Folgen in der Region u.a. für die Wasserverfügbarkeit und die Veränderungen der Ökosysteme. Es werden aber auch Methoden zur Verdunstungsreduktion insbesondre in der Landwirtschaft aufgezeigt. Weiterhin sind Messmethoden und Modellierungen dadurch beeinflusst und führen zu Fehleinschätzungen der Situation. Die Dramatik wird besonders dadurch klar, da die letzten 10 Jahre in der Jahresmitteltemperatur etwa 3 Grad über dem vorindustriellen Niveau lagen.
Theodore von Kármán and his Influence on Atmospheric Turbulence Research
Hungarian Meteorological Society, Budapest, 29 November 2023, 14:30, Hungarian Weather Service 1024 Budapest Kitaibel Pál str. 1.
T. von Kármán and T. Levi-Civita organized an "International Congress of Applied Mechanics" in Innsbruck in 1922. Shortly after the First World War, the topics were strongly influenced by aerodynamic research during the war. Nevertheless, meteorological aspects were also on the program due to the participation of Bjerkness and Ekman. The congress was chosen as a starting point to show how modern meteorology has developed from research in hydro- and aerodynamics during the last 100 years. Besides meteorologists like Schmidt, Lettau, and Rossby, aerodynamicists like von Kármán and Prandtl had a significant influence, which was not only reflected in the von-Kármán-constant and Kármán's vortex street.
Veranstalung des BUND e.V. Bayern: Zwischen Dürre und Land unter
Teil. 1: Thomas Foken, 05.10.2023, 18:30 Uhr Video
Was macht der durch Treibhausgase bedingte Klimawandel mit dem Wasserkreislauf?
Über die Veränderungen von Niederschlagsmustern, Verdunstung und pflanzenverfügbarem Wasser in Bayern.
Windenergie:Grundlagen und Möglichkeiten der Nutzung
26.09.2023, 19:30-21:00, VHS Bamberg-Land, Video, Teil I
Klimakrise und Energiekrise erfordern den zügigen Ausbau der erneuerbaren Energien. Die Nutzung der Windenergie hat dabei den geringsten Flächenverbrauch und Kohlendioxid-Footprint. Neue gesetzliche Regelungen machen auch in Bayern wieder den Ausbau der Windenergie möglich. Insgesamt sollen 1,8 % der Fläche des Freistaates für Windenergie genutzt werden. Damit ergibt sich die Frage, wo diese Flächen liegen und wie Gemeinden und Bürger sich beteiligen können.
Prof. (i.R.) Dr. Thomas Foken (Universität Bayreuth) gibt in einer ersten Veranstaltung einen Überblick zu den Grundlagen der Windenergienutzung wie den meteorologischen Faktoren und technischen Möglichkeiten, notwendige Einschränkungen und Möglichkeiten der Nutzung im Landkreis Bamberg.
Dipl.-Ing. Hubert Treml-Franz (Energieagentur Nordbayern) ergänzt in einer zweiten Veranstaltung am 10.10.2023 die Thematik zu den gesetzlichen Grundlagen und Ausbaustrategien in Bayern. Dabei werden Möglichkeiten, wie sich Kommunen und Bürger am Ausbau beteiligen können, u.a. durch Grundstücksicherung, Projektentwicklung in kommunaler Hand, sowie entwickeln von Konzepten für Bürgerbeteiligung bis hin zu einem vergünstigten Bürgerstromtarif.
Bamberg im Klimawandel
Treffen der Bamberger Bürgervereine (ARGE), Bug, 04.05.2023, 18:30
A life on towers - A tribute to Olaf Kolle & Martin Hertel
Max-Planck-Institut für Biogeochemie Jena, 21.04.2023, 13:30
Europas bedrohte Wälder - auch der Steigerwald?
Kulturboden Hallstadt, 30.03.2023, 19-21 Uhr
Multivisionsshow von Berndt Fischer mit Impulsvortrag von Thomas Foken
Der Wald bietet uns angenehme Kühle an heißen Sommertagen, speichert Kohlendioxid und reguliert den Wasserhaushalt. Durch den Klimawandel kommt er aber immer mehr in Hitze- und Trockenstress. Im Bamberger Hain sieht man dies schon, wann ist der Steigerwald in Gefahr und welche Möglichkeiten gibt es ihn trotz Klimawandel zu erhalten.
Vermittlungsprobleme der Klimakrise
Die globale Klimaerwärmung im Verhältnis zum vorindustriellen Niveau beträgt gegenwärtig 1,2 Grad. Doch erwärmt sich die Erde nicht gleichmäßig, Deutschland zum Beispiel um 2,2 Grad, die Arktis weist bereits eine Erwärmung von über 4 Grad auf. Eine durchschnittliche 2-Grad-Erwärmung, wie in Paris 2015 als Maximalgrenze vereinbart wurde (als Idealziel waren max. 1,5 Grad angesetzt), bedeutet für Deutschland voraussichtlich eine 4-Grad-Erhöhung. Zugleich sind diese eindrücklichen Angaben von Lufttemperatur nur bedingt aussagekräftig. Sie verschleiern, dass Klimawandel Energieerhöhung bedeutet, der nur zu einem Prozent die Luft erwärmt, in weit größerem Umfang die Ozeane und zudem die Zirkulationsdynamiken in Atmosphäre und Meer grundlegend verändert. Vorrangig aus Perspektive der Metereologie verdeutlicht Prof. i.R. Dr. Thomas Foken die Komplexität der menschgemachten Klimaveränderung. Zugleich berichtet er von seinen langjährigen Erfahrungen, die Klimakrise auch außerhalb des Wissenschaftskontextes zu thematisieren und zum Bespiel in Gemeinderäten, Ortsgruppen von Parteien und Initiativen, aber auch Schulen Klimaschutz- wie Anpassungsstrategien aufzuzeigen. Ob das Vermittlungsproblem der Klimakrise auch ein Darstellungsproblem – und somit eine Designaufgabe – ist, wird daran anschließend zur Debatte stehen.
Wirtschaftsclub Bamberg: Energieforum Bamberg
Dr. Pfleger, 09.03.2023, 19-21 Uhr, Impulsvortrag: Thomas Foken
Der Klimawandel ist in Bamberg angekommen, es ist nicht so stark die bislang erfolgte Erwärmung von 2 Grad, es sind atmosphärischen Prozesse, die dadurch zunehmenden Einfluss auf unser Leben und das wirtschaftliche und politische Handeln haben und sich weiter verstärken, wie die Überhitzung der Stadt und die Zunahme längerer trockener Perioden mit ihren Konsequenzen.
Windenergie:Grundlagen und Möglichkeiten der Nutzung
16.02.2023, 19:30-21:00, VHS Bamberg-Land, Video, Teil I
Klimakrise und Energiekrise erfordern den zügigen Ausbau der erneuerbaren Energien. Die Nutzung der Windenergie hat dabei den geringsten Flächenverbrauch und Kohlendioxid-Footprint. Neue gesetzliche Regelungen machen auch in Bayern wieder den Ausbau der Windenergie möglich. Insgesamt sollen 1,8 % der Fläche des Freistaates für Windenergie genutzt werden. Damit ergibt sich die Frage, wo diese Flächen liegen und wie Gemeinden und Bürger sich beteiligen können.
Prof. (i.R.) Dr. Thomas Foken (Universität Bayreuth) gibt in einer ersten Veranstaltung einen Überblick zu den Grundlagen der Windenergienutzung wie den meteorologischen Faktoren und technischen Möglichkeiten, notwendige Einschränkungen und Möglichkeiten der Nutzung im Landkreis Bamberg.
Dipl.-Ing. Hubert Treml-Franz (Energieagentur Nordbayern) ergänzt in einer zweiten Veranstaltung am 02.03.2023 die Thematik zu den gesetzlichen Grundlagen und Ausbaustrategien in Bayern. Dabei werden Möglichkeiten, wie sich Kommunen und Bürger am Ausbau beteiligen können, u.a. durch Grundstücksicherung, Projektentwicklung in kommunaler Hand, sowie entwickeln von Konzepten für Bürgerbeteiligung bis hin zu einem vergünstigten Bürgerstromtarif.
103. Jahrestagung der Amerikanischen Meteorologischen Gesellschaft, Denver, 08.-12. Januar 2023
Foken et al.: Quality control of very small trace gas fluxes (11.01.2023, 01:00-02:30, Video Poster)
Foken: Counter Gradients above Ice and Snow (12.01.2013, 19:30-19:45, oral Video)
Ober- und Unterfranken im Klimawandel
Arbeitstagung der Kreisfachberater für Gartenkultur und Lanschaftspflege Ober- und Unterfranken, 05.12.2022, 11:00-12:30, Bad Staffelstein - Stublag
Einbringen meteorologischen Sachverstands bei der Erstellung von VDI-Richtlinien (incl. DIN, ISO, CEN) im Rahmen der TA Luft und ihrer Anpassung an den Klimawandel
Fortbildungsveranstaltung der Sektion Mitteldeutschland am 10.11.22, 14:30 - 17:00, Online
100 Years of Atmospheric Turbulence Research
Workshop on Atmospheric Turbulence, Innsbruck, 3.-5. November 2022
Richtlinien zur Umweltmeteorologie (VDI, DIN, CEN, ISO) und ihre Anpassung an den Klimawandel
AK-Klima der Geographischen Gesellschaft, Ochenfurt, 28.-30.10.2022
Den Klimawandel in Bamberg gemeinsam beherrschen
Eröffnungsvortrag zum Projekt MitMachKlima der Stadt Bamberg, 07.10.2022, 15-17 Uhr Harmonie-Saal
Draft on Guidelines for Micrometeorological Measurements, Quality Control Standards and Data Correction
T. Foken, J. Eitzinger, B. Bechtel
COST FAIRNESS, WG4, Riga, September 27, 2022, Video
Oberfranken im Klimawandel
Thomas Foken und Johannes Lüers
Universitätsformum am 13.07.2022, 18:00-19:30, Gästehaus der Universität Bayreuth
Zusammenfassung siehe 12.05.2022.
Ist der Klimawandel noch beherrschbar?
Katholische Erwachsenenbildung Stadt Bamberg, 28.06.2022, 19:00, Bistumshaus, Festsaal
Die Antwort auf die Fragestellung ist einfach: Ja, aber es wird ein anderes Klima sein als gegenwärtig. Durch den weltweiten Temperaturanstieg von 1,1 Grad und in Bamberg von etwa 2,0 Grad sind bereits so starke Veränderungen eingetreten (Schmelzen des arktischen Eises und der Gletscher, Erwärmung des Ozeans), so dass bisherige Klimaänderungen unumkehrbar sind. Der Vortrag beantwortet die Frage, was wir tun müssen, damit wir wieder in ein stabiles (anderes) Klima gelangen ohne die Umwelt nachhaltig zu zerstören und weite Teile der Erde unbewohnbar zu machen. Dies wird gezeigt an den bereits in Bamberg und Umgebung eingetretenen Klimaänderungen und den unweigerlich bis zur Mitte dieses Jahrhunderts zu erwartenden Veränderungen unseres Klimas und damit unserer Umwelt.
Klimawandel in Franken heute und in der nahen Zukunft
Im Rahmen des Klimasymposiums II der Stadt Fürth, 31.05.2022, 15:00-18:00, Ludwig-Erhard-Zentrum, 3. Stock, begrenzte Teilnehmerzahl
Mitgliederversammlung des Bürgerparkvereins am 25.05.2022, 19:00, TSG-Vereinssportgaststätte
Der Klimawandel in Folge der raschen Erderwärmung ist auch in Bamberg zunehmend spürbar und sichtbar, und die Erkenntnisse der Wissenschaft zur weiteren Entwicklung sind besorgniserregend. Was wir gegenwärtig schon sehen und was uns in naher Zukunft erwartet, wird im Vortrag dargelegt. Die Handlungsstrategien zum Umgang mit dem Klimawandel im Stadtgebiet sollen aufgezeigt und diskutiert werden. In diesem Zusammenhang wird die Bedeutung des Hains für das Bamberger Klima herausgearbeitet, aber auch die Gefahren für den Hain aufgezeigt.
Fakten zu Klimafragen - global und lokal
Bündnis 90/Die Grünen am 23.05.2022, 19:00-21:00, Hotel Strauß, Hof, 2G-Regel
Der von der Wissenschaft schon vor einem halben Jahrhundert beschriebene Klimawandel ist zumindest seit 20-30 Jahren auch in Oberfranken augenfällig. Wer ein waches Auge für die Natur hat, wie die Bauern und Förster, hat es schon lange gesehen. Die Temperatur ist inzwischen um 2 Grad gegenüber dem vorindustriellen Niveau in der Region angestiegen, damit deutlich mehr als im globalen Mittel. In der Veranstaltung wird gezeigt, wie sich dies inzwischen schon auf die Schneedecke, die Extremtemperaturen, die Niederschlagsverteilung und damit die Frühjahrstrockenheit und die Verdunstung ausgewirkt hat.
Der Boden im Klimawandel
HS Neubrandenburg am 17.05.2022, 18:00-20:00, VIDEO, siehe 01.03.2022
Thomas Foken und Johannes Lüers
BayCEER Kolloquium am 12.05.2022, 12:15-13:45, Uni Bayreuth, H8
Oberfranken weist erhebliche regionale Unterschiede auf mit mildem Klima nahe Bamberg, welches sogar Weinbau zulässt, bis zu langanhaltenden winterlichen Perioden auf den höchsten Erhebungen des Fichtelgebirges. Der Klimawandel führte bislang weitgehend einheitlich zu einer Erwärmung um 2,0 K mit der Konsequenz der Verschiebung der Isothermen um etwa 300 Höhenmeter. Damit verbunden ist ein drastischer Rückgang der Schneedecke mit deutlichen Auswirkungen auf den Wintertourismus im Fichtelgebirge und eine Zunahme bzw. erstmaliges Auftreten besonders heißer Tage im Raum Bamberg. Aber auch Auswirkungen des Klimawandels wie eine ausgeprägte Frühjahrstrockenheit sind seit über 20 Jahren deutlich merkbar. Der Vortrag gibt einen Überblick über die eingetretenen Klimaänderungen in allen oberfränkischen Regionen.
D-A-CH 2022 Meteorologentagung, Leipzig, 21. - 25.03.2022
Der Boden im Klimawandel
Wettermuseum Lindenberg, 01.03.2022, 19:00, Video
An der Erdoberfläche findet der Energie- und Stoffaustausch mit der Atmosphäre statt. Der Klimawandel und die somit zusätzlich vorhandene Energie führt entsprechend den Eigenschaften der Bodenoberfläche entweder zu einer stärkeren Erwärmung der Luft oder zu erhöhter Verdunstung. Die damit verbundenen Auswirkungen für Wetter und Klima, die Temperaturen und den Wassergehalt im Boden und resultierende Veränderungen in der Landnutzung werden diskutiert, auch im Hinblick auf die zu erwartenden Veränderungen bis zum Ende des Jahrhunderts. Der Beitrag spricht alle an, die sich um unsere Ökosysteme und die Landwirtschaft sorgen.
Können wir das Klima noch stabilisieren?
Bildungswerk des Bayerischen Bauernverbandes, 11.01.2022, 19:30, Video
AMS Fall Meeting, 13.-17. Dec. 2021
Poster: Evapotranspiration with Time-Since-Wildfire Estimated from Remote Sensing and Validated with Eddy Covariance Data
Bruna R.F. Oliveira, Jelle Moers, Melanie Häusler, Nuno Vaz, Jantiene Baartman, J. Jacob Keizer, Thomas Foken
Poster: Ecosystem CO2 Fluxes After a Wildfire and Changes of the Aerodynamic Characteristics After a Windthrow
Bruna R.F. Oliveira; J. Jacob Keizer; Thomas Foken
Bamberg im Klimawandel
Harmonie-Verein, 06.10.2021, vorgetragen durch Dr. Faust
EMS Annual Meeting 2021 online | 3–10 September 2021
Thomas Foken, Frank Beyrich, and Volker Wulfmeyer
Application of suitable measurement strategies depending on the scales of atmospheric processes (08 September 2021, 11:55 - 12:00)
FESP8, International Meeting of Fire Effects on Soil Properties
26-28 July 2021 Guarapuava – Paraná - Brazil
Bruna R. F. Oliveira, Jelle Moers, Melanie Häusler, Nuno Vaz, Jantiene Baartman, J Jacob Keizer, Thomas Foken
Evapotranspiration with time-since-wildfire estimated from remote-sensing and validated with eddy covariance data
Klimawandel im Steigerwald
während der Jahresversammlung des Vereins Nationalpark Steigerwald e.V.
am 16.07.2021, ab 18:00 Uhr im Garten des „Klosterbräu“ in Ebrach
"For Future", Hochschule Neubrandenburg
Der Klimawandel ist angekommen - Wege aus der Klimakrise
Thomas Foken
18. Mai 2021, 18:00-19:30, Video
Engineering and Educational Technologies 2021: Synergy between Higher Education and Business in the Context of the European Green Strategy, virtually, Kaunas
Sensors for crowdsourcing of weather, climate, and environmental data
Roy Knechtel, Thomas Foken
April, 29, 2021
AMS 101st Annual Meeting, virtually 11-15 January 2021
5B.2 - Trace gas fluxes within the forest canopy
Thomas Foken, Franz X. Meixner
January 12, 2021, 19:15 - 19:20 MEZ
Abstract: Trance gas fluxes within and above a forest canopy are highly dependent on the turbulence state in the atmospheric boundary layer and within the canopy. Gravity waves and low-level jets have a strong influence on the trace gas exchange during the night. Not only the canopy can completely decouple from the atmosphere above, but also the underbrush can decouple from the trunk space. This has a significant influence on chamber measurements. In order to determine this decoupling, parallel radon measurements can be performed, the reaction NO with O3 can be investigated or, as a very reliable indicator, flux measurements in trunk space and surface concentration measurements can be coupled via a model approach. This approach corresponds to the hydrodynamical integration of the exchange coefficient directly from the surface (wall) to the measurement height. The latter is presented and documented with measurement results from the Waldstein site (DE-Bay).
"Public Climate School" an der HS Coburg
18.11.2020, 17:00-18:30, Videokonferenz mit Kurzbeitrag "Belastungsgrenzen in Oberfranken"
VDI im Dialog "Klimaschutz - Kann man das nicht besser machen?"
09.11.2020, 17:00-18:30, Videokonferenz, Referenten: Prof. Thomas Foken, Prof. Harald Bradke, siehe 25.06.2020
Bamberg im Klimawandel
26.09.2020, 16:30-17:00, Klimacamp von Fridays for Future
VDI im Dialog "Klimaschutz - Kann man das nicht besser machen?"
25.06.2020, 17:00-18:30, Videokonferenz, Referenten: Prof. Thomas Foken, Prof. Harald Bradke
Klimakatastrophe? Nein Danke! So denken hoffentlich alle. Aber wie kann das gelingen? In den Veranstaltungen „VDI im Dialog“ möchten wir mit Euch Wege finden, wie wir Zukunft besser gestalten können. Hierzu gehört Fachwissen, das wir uns von Spezialisten holen und, vor allem, Eure Meinungen und Ideen, die wir im Dialog miteinander austauschen wollen. Hier sind VDI-Zukunftspiloten, Jugend forscht und alle Initiativen, wie z. B. auch Fridays for Future, gefragt.
Bamberg im Klimawandel
Verein "Bewahrt die Bergstadt" Stephanshof, 16. Januar 2020, 20:00 Uhr, Kapitelsaal
Der Klimawandel in Folge der raschen Erderwärmung ist auch in Bamberg zunehmend spür- und sichtbar, und die Erkenntnisse der Wissenschaft zur weiteren Entwicklung sind besorgniserregend. Was wir gegenwärtig schon sehen und was uns in naher Zukunft erwartet, wird im Vortrag dargelegt. Die Handlungsstrategien zum Umgang mit dem Klimawandel im Stadtgebiet sollen aufgezeigt und diskutiert werden. Stichworte für die künftige Stadtpolitik sind unter anderem: Erhalt von Frischluftschneisen, Flächenmanagement und Flächenentsiegelung, Stadtgrün.
AGU Fall Meeting 2019, San Francisco
Invited Poster, December 10, 2019, 13:40-18:00
Bruna R. F. Oliviera, Jan J. Keizer, Thomas Foken
A23J-2942 - Estimating of Immediate Post-Fire Carbon Fluxes Using the Eddy-Covariance Technique
Der Klimawandel ist im Landkreis Bamberg angekommen
Veranstaltung der "Grüne Bamberg-Land"
28.11.2019, 19:30-21:30, Brauerei Drei Kronen, Scheßlitz
03.12.2019, 19:30-21:30, Schlüsselfeld
05.12.2019, 19:30-21:00, Burgebrach
12.12.2019, 19:30-21:30, Memmelsdorf
15.01.2020, 19:30-21:30, Hallstadt
23.01.2020, 19:00-21:00, Stegaurach
Der Klimawandel ist bei uns angekommen
PUBLIC CLIMATE SCHOOL AN DER HS COBURG
27.11.19, 19.00 Uhr, Audimax FD
Der Klimawandel in Folge der raschen Erderwärmung ist in Nordbayern spür- und sichtbar und die Erkenntnisse der Wissenschaft sind besorgniserregend. Was wir gegenwärtig schon sehen und was uns in naher Zukunft erwartet wird im Vortrag dargelegt. Die Handlungsstrategien zur Dämpfung des Klimawandels sind vielfältig. Ohne eine drastische und kurzfristige Reduktion der Emissionen von Treibhausgasen lässt sich das Problem aber nicht bewältigen.
Fridays for Future - Der Klimawandel ist angekommen
Vortrag für Schüler:
26.11.2019, 19:00: Franz-Ludwig-Gymnasium Bamberg
Energy exchange between the atmosphere and water/ice under arctic conditions
POLEX Project Meeting, A. M. Obukhov Institute of Atmospheric Physics, Moscow, October 31, 2019, 10:30-11:45
The presentation gives an overview of the structure of the stable atmospheric boundary layer and the energy exchange between the ice/snow surface and the atmosphere with a strong focus on the steady state nocturnal (Arctic) boundary layer. The large scatter of experimental data will be analyzed regarding local scaling and decoupling of the near surface layer. Consequences for the modeling of the stable atmospheric boundary layer will be discussed.
Current progress in measuring and estimating evapotranspiration
Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), Belvaux, Luxembourg, 01.10.2019, 10-12
Geschichte meteorologischer Messgeräte
Deutsches Thermometermuseum, Geraberg (Thüringen), 08. 09. 2019, 13-14
Der Klimawandel ist angekommen
Initiativkreis Energiewende ind der Region - Städtedreieck
Burglengenfeld, 11. Juli 2019, 19:30
Current progress in measuring and estimating evapotranspiration
Vortrag an der BoKu Wien am 04.06.2019, 16:15
(gemeinsames hydrologisches Kolloquium der BoKu und TU Wien)
Geschichte meteorologischer Messgeräte
Vortrag im Rahmen des Universitätsforums, 15.05.2019, 18:00, Gästehaus der Universität Bayreuth
EGU General Assembly 2019, Wien, 7-12.04.2019
Poster: 08.04.2019, 14:00-15:45
Bruna R. F. Oliveira, J. Jacob Keizer, Thomas Foken
Carbon dioxide fluxes immediately after a forest fire
Rotary Youth Leadership Award, Ansbach 30. März 2019
Thomas Foken
Ursachen und Folgen des Klimawandels
DACH 2019, Garmisch-Partenkirchen, 18.-22. März 2019
Vortrag: Thomas Foken, 18.03.2019, 16:00-16:15
Geschichte meteorologischer Messgeräte
Fridays for Future - Der Klimawandel ist angekommen
Vortrag für Schüler:
28.02.2019, 14:00: Maria Ward Gymnasium Bamberg
02.04.2019, 13:45: Eichendorff Gymnasium Bamberg
16.05.2019, 19:00: Maria Ward Gymnasium Bamberg (für Eltern)
25.05.2019, 11:15: Erlangen, Schlossplatz, Klimacamp
Fachgespräch "Grün in Städten" des VDI/DIN, 12. Febr. 2019, Düsseldorf
Thomas Foken
Einfluss stadtnaher Wald- und Parkflächen auf das Mikroklima
Klimawandel in Oberfranken: Hitze, Dürre, Hagel – was kommt noch auf uns zu?
Vortrag am 23.01.2018 um 19.00 Uhr im Pfarrheim Litzendorf
20th Anniversary of Hyytiälä EUROFLUX Workshop, Hyytiälä, Finland, Dec. 10-14, 2018
Thomas Foken
The effect of forest heterogeneity on turbulent fluxes
Klimawandel in Oberfranken: Hitze, Dürre, Hagel – was kommt noch auf uns zu?
27.11.2018, 19:30 im Kulturraum Karmelitenstr., Glasanbau Neues Rathaus Gundelsheim
Weltweit leiden schon jetzt zahlreiche Menschen unter den Folgen des Klimawandels. Der aktuelle Bericht des Weltklimarates vom Oktober 2018 zeigt, dass die Situation sehr ernst ist. Auch in Oberfranken machen sich die Folgen der raschen Erderwärmung spür- und sichtbar. Klimaforscher Thomas Foken spricht über den bereits eingetretenen menschenverursachten Klimawandel und seine weitere Entwicklung sowie die Auswirkungen für Oberfranken.
Klimawandel in Oberfranken: Hitze, Dürre, Hagel – was kommt noch auf uns zu?
04.10.2018, 19:30 im Gasthaus Kraus in Hirschaid
09.10.2018, 19:30 im Gasthaus Hümmer in Breitengüßbach
Inseln gehen unter, Gletscher schmelzen und Wüsten breiten sich aus. Weltweit leiden schon jetzt zahlreiche Menschen unter den Folgen des Klimawandels. Auch in Oberfranken machen sich die Folgen der raschen Erderwärmung spür- und sichtbar. Klimaforscher Thomas Foken spricht auf Einladung der Grünen im Landkreis Bamberg über die Auswirkungen für Oberfranken.
Podiumsdiskussion Stadtökologie, 02.05.2018, 19.30 Uhr, Stephanshof, Bamberg
Gerade in Zeiten des Klimawandels und den Herausforderungen im Städtebau kommt der Natur in unseren Städten eine überragende Bedeutung zu. Wie kann ein neues Miteinander von Stadt und Natur in den nächsten Jahren aussehen?
"Landwirtschaft - quo vadis, Entwicklungstendenzen der Agrarwirtschaft", Triesdorf, 02.-03. Mai 2018
Vortrag: Auswirkungen des Klimawandels auf die Agrarwirtschaft
Veranstaltung der Landwirtschaftlichen Lehranstalten Triesdorf für Vorstände und Agrarreferenten von Banken
AGU Fall Meeting, New Orleans, 11-15 Dec. 2017
Matthias Mauder, Sadiq Huq, Frederik De Roo, Thomas Foken, Michael Manhart, and Hans Peter Schmid
The Campbell CSAT3 sonic anemometer is one of the most widely used instruments for eddy-covariance measurement. However, conflicting estimates for the probe-induced flow distortion error of this instrument have been reported recently, and those error estimates range between 3% and 14% for the measurement of vertical velocity fluctuations. This large discrepancy between the different studies can probably be attributed to the different experimental approaches applied. In order to overcome the limitations of both field intercomparison experiments and wind tunnel experiments, we propose a new approach that relies on virtual measurements in a large-eddy simulation (LES) environment. In our experimental set-up, we generate horizontal and vertical velocity fluctuations at frequencies that typically dominate the turbulence spectra of the surface layer. The probe-induced flow distortion error of a CSAT3 is then quantified by this numerical wind tunnel approach while the statistics of the prescribed inflow signal are taken as reference or etalon. The resulting relative error is found to range from 3% to 7% and from 1% to 3% for the standard deviation of the vertical and the horizontal velocity component, respectively, depending on the orientation of the CSAT3 in the flow field. We further demonstrate that these errors are independent of the frequency of fluctuations at the inflow of the simulation. The analytical corrections proposed by Kaimal et al. (Proc Dyn Flow Conf, 551–565, 1978) and Horst et al. (Boundary-Layer Meteorol, 155, 371–395, 2015) are compared against our simulated results, and we find that they indeed reduce the error by up to three percentage points. However, these corrections fail to reproduce the azimuth-dependence of the error that we observe. Moreover, we investigate the general Reynolds number dependence of the flow distortion error by more detailed idealized simulations.
9. Tagung des Fachausschusses Biometeorologie der Deutschen Meteorologischen Gesellschaft, Stralsund, 28.11. - 30.11.2017
Zunahme der Netto-Kohlenstoffaufnahme in Waldgebieten
Thomas Foken, Wolfgang Babel, J. William Munger, Tiia Grönholm, Timo Vesela, Alexander Knohl
Seit etwa fünf Jahren wird in der Literatur berichtet, dass die Netto-Kohlenstoffaufnahme von Wäldern in den letzten 20 Jahren zugenommen hat. Als Ursachen wurden die Zunahme der Kohlendioxidkonzentration in den letzten 20 Jahren um ca. 10 % , die Verlängerung der phänologischen Phasen speziell im Frühjahr und die Temperaturzunahme um fast 1 Grad diskutiert. Derartige Zunahmen wurden auch für die im Vortrag näher untersuchten Flächen „Harvard Forest“ (MA, USA, Eiche-Ahorn-Tannen-Mischwald), „Hyytiälä“ (Finnland, boreale Kiefer) und „Waldstein-Weidenbrunnen“ festgestellt. Bei allen drei Messflächen zeigt die Zunahme der Netto-Aufnahme jedoch Sprünge, die durch die genannten Faktoren nicht erklärt werden können. Im Vortrag werden weitere Einflussfaktoren diskutiert, die vorrangig auf die Struktur des Bestandes abzielen. Struktur verändernde Faktoren sind dabei Schädlingsbefall und Windbruch, was sich auf die Dynamik des turbulenten Austausches auswirkt. Beim ohnehin heterogenen borealen Wald hat die Messhöhe durch den veränderlichen Footprint eine ausschlaggebende Bedeutung. In diesem Zusammenhang wird der Einfluss von Waldkanten und Änderungen in der kleinräumigen Bestandsstruktur diskutiert und durch Modellungen untermauert . Demgegenüber zeigt ein geschlossener Altbestand, „Hainich“ (Deutschland, Buche), wahrscheinlich bedingt durch sein Alter eine Abnahme der Netto-Kohlenstoffaufnahme. Abschließend werden Vorschläge unterbreitet, welche Größen erfasst werden müssen, um Trends in der Netto-Kohlenstoffaufnahme zuverlässig bewerten zu können.
Hungarian Academy of Sciences, Meteorological Scientific Days, Budapest, November 23, 2017
Present Status about Micrometeorology
Thomas Foken
Micrometeorology is a part of Meteorology that deals with observations and processes in the smaller scales of time and space, approximately smaller than 1 km and one day. Micrometeorological processes are limited to shallow layers with frictional influence. Well-known is the fundamental theory for the atmospheric surface layer published by Monin and Obukhov in 1954. During the last 40 years, significant progress has been made in the theoretical understanding of surface-layer processes and in the development of precision instruments. As a result, the number of available data sets has increased significantly, but scientific breakthroughs for a more realistic treatment of phenomena such as heterogeneous surfaces or stable boundary layers are still missing.
There has recently been a tendency in ecological and other research to unify flux measurements through the use of nearly identical instrumentation and data calculations, as in the ICOS project. This is contrary to new findings about the complicated exchange processes in and above tall vegetation and in peat-land and for chamber measurements. Data under stable stratification and low wind conditions in particular are eliminated. New software tools used to investigate and analyze these complicated structures. Non-standard calculation methods like the wavelet analysis are able to determine accurate fluxes even under non-steady state conditions.
For tall vegetation, the coupling between the atmosphere, the crown and the trunk space is important for studying the sources of the fluxes. This coupling has a daily and annual cycle and can be used to understand complicated exchange conditions, mainly for trace gases. But the heterogeneity of the vegetation and of the surrounding area can also have a significant influence on the measured fluxes. This may be a reason for the worldwide findings of an increased carbon uptake of ecosystems. Ongoing research issues are the phenomena like the not fulfilled energy balance closure at the earth surface and the calculation of footprints of a non-homogeneous area.
Air pollution modelling and the support of emergency cases require meteorological information of some typical meteorological parameters such as wind velocities, air temperature, humidity, atmospheric stability, etc., which show temporal and spatial variations over heterogeneous surfaces. Micrometeorology is the science which provides the basic information for this applied fields of meteorology.
Hungarian Meteorological Service, November 21, 2017, 15-16
Dénes Berényi's Textbook "Mikroklimatology' (1967, in German) - From Geiger to the Modern Micrometeorology
Thomas Foken
Exactly 50 years ago Dénes Berényi’s textbook “Mikro-Klimatologie” was published in Hungary in German language. Wrongly, the book is only well-known to a small German speaking community of micro-meteorologists and micro-climatologists. It is not as famous as Geiger’s “Klima der bodennahen Luftschicht” (The climate near the ground), but it has a much better theoretical basis – mainly a hydrodynamic basis. Unfortunately, Berényi did not have seen the fundamentality of Monin and Obukhov’s similarity theory. Nevertheless, it is one of the important textbooks in the middle of the last century together with the books of Lettau, Sutton, and Geiger. The presentation gives a historical survey of this time and Berényi’s merits.
Fluxnet Workshop 2017, Berkeley, CA, June 7-9, 2017
Breakout: Flux measurements and interpretation in non-ideal conditions
Thomas Foken, Stefan Metzger, Sonia Wharton
Wageningen University, May 01, 2017, 13:30
Wind throw, bark beetles and climate change: Research at the Waldstein site
Thomas Foken
see BayCEER-colloquium, Febr. 01, 2017
European Geosciences Union General Assembly 2017 Vienna , 23–28 April 2017
Vortrag: AS 2.2, Apr. 24, 14:00, Sadiq Huq et al. "Evaluation of probe-induced flow distortion of Campbell CSAT3 sonic anemometers by numerical simulation"
Poster: SSS9.17, Apr. 26, 17:30, Yakov Kuzyakov et al. "Pasture degradation in Tibet: Drivers, mechanisms and consequences for C stocks and ecosystem stability"
Volkshochschule Bamberg-Land, Laubend, 10. März 2017
Klimawandel in Oberfranken
Thomas Foken
siehe Veranstaltung am 23. September 2016
Energie- und Klima-Allianz Forchheim, 09. Februar 2017
Klimaveränderungen in Oberfranken und mögliche Anpassungsstrategien
Thomas Foken
siehe Veranstaltung am 23. September 2016
BayCEER-Kolloquium, 02. Februar 2017
Wind throw, bark beetles and climate change: Research at the Waldstein site
Thomas Foken
The presentation focuses on fluxes of energy, carbon dioxide and matter in and above a Central European spruce forest. The transition from a forest affected by acid rain into a heterogeneous forest occurred as a result of wind throw, bark beetles and climate change. Scientific results obtained over the last 20 years at the FLUXNET site DE-Bay (Waldstein-Weidenbrunnen) are shown together with methods developed at the site, including the application of footprint models for data-quality analysis, the coupling between the trunk space and the atmosphere, the importance of the Damköhler number for trace gas studies, and the turbulent conditions at a forest edge. Also model studies such as higher-order closure models, Large-Eddy Simulations, and runoff models for the catchment will be compared with the experimental data. Moreover, by highlighting processes in the atmosphere it offers insights into the functioning of the ecosystem as a whole.
The results will be published in the Book “Energy and Matter Fluxes of a Spruce Forest Ecosystem”, edited by T. Foken, Springer 2017, 410 p.
19. Bamberger Morphologietage, 14. Januar 2017
Klimawandel in der Pathologie
Thomas Foken
Arbeitskreis Klima, Bad Dürkheim, 04.-06. November 2016
Are Trend Analyses from FLUXNET Station Data Realistic?
Thomas Foken, Wolfgang Babel
siehe American Meteorological Society, Salt Lake City, June 19-24
Klimawandel in Oberfranken, 23. September 2016, Bamberg
Die seit Beginn der Industrialisierung einsetzende globale Erwärmung ist nachweislich anthropogenen Ursprungs und die weitere Emission von Treibhausgasen wird diesen Prozess verstärken. Neben der Erläuterung der physikalischen Ursachen und der weltweiten Auswirkungen wird besonders auf die auch in Oberfranken deutlich erkennbaren Anzeichen und zukünftige Entwicklungen im Vortrag eingegangen. Politisch wird angestrebt, die Erwärmung nicht über 2 Grad gegenüber dem vorindustriellen Niveau ansteigen zu lassen. Im Vortrag wird aufgezeigt, wie dieses Ziel in Oberfranken erreicht und wie Vorsorge gegen die Auswirkungen des schon eingesetzten Klimawandels getroffen werden kann. Veranstaltung der Naturforschenden Gesellschaft Bamberg.
Swedish University of Agricultural Sciences, Umeå, September 07, 2016
Energy and Matter Flux Measurements above Tall Vegetation
There has recently been a tendency to unify flux measurements through the use of nearly identical instrumentation and data calculations, as in the ICOS project. This is contrary to new findings about the complicated exchange processes in and above tall vegetation and in peat-land and for chamber measurements. New software tools used to investigate and analyze these complicated structures. Typical for the uniform data calculation is the u* threshold used to eliminate all data under conditions with low or intermittent turbulence. Therefore, data under stable stratification and low wind conditions in particular are eliminated, which mainly occurs in polar regions. Alternatively, a data selection made according to the data quality offers the possibility of increasing the number of stable and low-wind data for the gap-filling procedure. If the gap-filling procedure is biased due to the data selection, it has a significant influence on cumulative fluxes, e.g. in the polar night. Non-standard calculation methods like the wavelet analysis are able to determine accurate fluxes even under non-steady state conditions. For tall vegetation, the coupling between the atmosphere, the crown and the trunk space is im-portant for studying the sources of the fluxes. This coupling has a daily and annual cycle and can be used to understand complicated exchange conditions, mainly for trace gases. But the heterogeneity of the vegetation and of the surrounding area can also have a significant influ-ence on the measured fluxes. The latter is responsible for the energy balance closure and the first can generate a non-homogeneous flux distribution within the footprint area. The overall aim of the presentation is to understand the complexity of flux measurements, which needs site-specific investigations and probably also site-specific calculation protocols.
American Meteorological Society, Salt Lake City, June 19-24
Assessing the impact of a decade-long drainage on a permafrost ecosystem through multi-disciplinary observations, J9.1
Mathias Goeckede, Fanny Kittler, M. J. Kwon, Thomas Foken, S. Zimov, and Martin Heimann
This study presents findings from a multi-disciplinary disturbance experiment established on the floodplain of the Kolyma River near Chersky, Northeast Siberia. Parts of our site have been artificially drained by ditches since 2004 to study shifts in biogeochemical and biogeophysical ecosystem properties following a sustained lowering of the water table. In particular, we are interested in changes in carbon and energy flux patterns, and resulting effects on the sustainability of the permafrost carbon pool. We conduct a paired experiment with two uniformly instrumented sites representing drained and reference tundra, respectively. Year-round fluxes of carbon (CO2 and CH4) and energy are available from two eddy-covariance towers, supplemented by a comprehensive monitoring of surface layer meteorology. These tower datasets are supplemented by observations targeting microsite flux rates with flux chamber transects, microbial and vegetation community structures, radiocarbon signals, nutrient availability and seasonal dynamics in phenology. Through our multi-disciplinary observations we can document that the drainage triggered a suite of secondary changes in ecosystem properties, including e.g. vegetation structure (more tussocks and shrubs), snow cover regime (earlier buildup, earlier snow melt), soil temperature (warmer soils throughout the year) and thaw depth (reduced). Concerning the energy budget, this results in an intensification of energy transfer to the lower atmosphere, particularly in form of sensible heat. The CO2 exchange between ecosystem and atmosphere is intensified as well, with drainage leading to both higher assimilation (taller vegetation) and respiration (warmer topsoils) rates. Increases in respiration dominate here, thus the net sink strength of the ecosystem for CO2 is reduced as a consequence of lowering the water table. CH4 emissions are reduced by more then 50% following the drainage, since in the disturbed area conditions for both production (dryer soils) and transport (less plant-mediated transport due to shifts in vegetation) have negative impacts on flux rates. Summarizing, drainage results in complex effects with both positive and negative contributions to the net global warming potential of this ecosystem, with the long-term effect most likely leading to a positive feedback with global warming.
Are Trend Analyses from FLUXNET Station Data Realistic? J1.1
Thomas Foken, Wolfgang Babel
Extensive studies are available which analyze time series of carbon dioxide and water flux measurements of FLUXNET sites over many years and link these results with climate zones or even climate change. Analysis of the nearly 20 years of measurements of the Waldstein-Weidenbrunnen (DE-Bay) site has shown that several breakpoints, with different causes, are visible in the time series. The trend to a larger carbon uptake is realistic but probably has reasons other than climate change, and we identified several likely causes. There was an affect on small fluxes due to the low bit resolution in the first years, mainly in the carbon rather than in the water fluxes. Under these circumstances the influence of possible mechanical turbulence may have a stronger influence on the flux than does the footprint. The forest was, in the first years, very much affected due to forest decline, and convalesced after a liming. In the last ten years the site was much affected by beetles and wind-throw. The fluxes increased, obviously due to a larger heterogeneity, but this could also indicate a shift of the “area of maximal fluxes” found in Large Eddy Simulations. All these effects also have an influence on the gap filling routine. Furthermore, the inter-annual variation of the carbon and water fluxes, especially of extreme years, is so large that the data are scattered over published climate diagrams. In conclusion: Possible sensor and site-specific effects may be much larger than climate trends. Because the FLUXNET stations were built up 10–20 years ago at nearly ideal forest sites, which are now often much more heterogeneous, a possible site-specific trend should be visible. Therefore, for climate and trend analysis, a careful analysis of the metadata of stations is recommended and not only the download of data from a database. Acknowledgement: This analysis is based on the work of many researchers
Poster: Turbulence regimes and the validity of similarity theory in the stable boundary layer during EBEX-2000
Zhongming Gao, Heping Liu, Eric S. Russell, Thomas Foken, and Steven P. Oncley
The objective of this work is to investigate the difference of the turbulence characteristics and its structures in the stable stratified atmospheric boundary layer (ABL) during daytime and nighttime. During the Energy Balance Experiment (EBEX-2000) that was conducted in the San Joaquin Valley of California in August 2000, ten flux towers were erected in a flat cotton field. Patch-by-patch irrigation over the field and horizontal advection of dry air from a bare dirt field create an “oasis effect” (stable ABL) in the afternoon. Two groups of data were selected under daytime stable and nighttime stable conditions, to analyze the difference of turbulence characteristics and its structures in the stable ABL during daytime and nighttime using continuous wavelet transform and empirical ensemble mode decomposition. From the continuous wavelet analysis, the comparisons of size and impacts of eddies will be presented in terms of the daytime and nighttime stable conditions. A case study showing the difference of turbulence during daytime and nighttime stable conditions will be illustrated. The validity of Monin-Obukhov similarity theory under daytime and nighttime stable conditions will also be examined.
Micrometeorological problems of air pollution studies, Washington State University, Pullman WA, June 16, 2016
Thomas Foken
Air pollution modelling and the support of emergency cases require meteorological information of some typical meteorological parameters such as wind velocities, air temperature, humidity, atmospheric stability, etc., which show temporal and spatial variations over heterogeneous surfaces. Micrometeorology is the science which provides the basic information for this applied fields of meteorology.
After an introduction to typical parameters of air pollution studies like the Pasquill stability classes, this presentation is focused on five important problems of the recent micrometeorological research:
- Scales of modelling and measurement and possible gaps
- Footprint in a heterogeneous landscape
- Determination of surface fluxes and the energy balance closure problem
- Exchange processes by coherent structures
- Chemical reactions of trace gases and turbulence
Finally, conclusions show the relevance of these micrometeorological studies to the air pollution problems.
Auf den Wegen des Klimawanderweges der Landesgartenschau 2012, 13. Juni 2016
Der Klimawanderweg auf der Landesgartenschau 2012 in Bamberg sollte den Besuchern das Problem Klima und Klimawandel und die Bedeutung von Lokalklimaten für Flora und Fauna näherbringen. Häufig sind kleinräumige lokalklimatische Unterschiede recht beachtlich, doch werden auch diese durch die immer stärker fortschreitende Erderwärmung beeinflusst. Der Weg sollte aber auch dem Garteninteressierten zeigen, wie Lokalklimate bei entsprechender Gartengestaltung für die Pflanzungen optimale Umgebungsbedingungen schaffen können. Die Einbeziehung von lokalen Klimaten, wie sie in Siedlungsgebieten und ihrer Umgebung anzutreffen sind, sollte auch den Blick für die Stadt- und Landschaftsgestaltung erweitern und helfen und für den Erhalt der Umwelt wirksame Argumente zu liefern. Auch wenn die 14 Tafeln innerhalb des Erba-Geländes der Landesgartenschau nicht mehr vorhanden sind (befinden sich auf dem Gelände des Ökologisch-Botanischen Gartens in Bayreuth), so können die einzelnen Stationen immer noch begangen und erläutert werden. Mit einer ergänzenden Wanderung über den Bamberger Weg zum Michelsberg kann das Bamberger Lokalklima ergänzend erläutert werden. Es wird damit gezeigt, dass Klima nicht etwas Abstraktes ist, sondern Einflüsse auf den unmittelbaren menschlichen Lebensraum hat. Die Wanderung ist eine Veranstaltung der Naturforschenden Gesellschaft Bamberg
Landwirtschaftliche Lehranstalten Triesdorf "Landwirtschaft - Quo Vadis", 25.04.2016
EGU, OA 2.3, Vienna, 21.03.2016
Poster: Trends in long-term carbon and water fluxes - a case study from a temperate Norway spruce site
Wolfgang Babel, Johannes Lüers, Jörg Hübner, Andrei Serafimovich, Christoph Thomas, and Thomas Foken
In this study we analyse eddy-covariance flux measurements of carbon dioxide and water vapour from 18 years at Waldstein-Weidenbrunnen (DE-Bay), a Norway spruce forest site in the Fichtelgebirge, Germany. Standard flux partitioning algorithms have been applied for separation of net ecosystem exchange NEE into gross ecosystem uptake GEE and ecosystem respiration Reco, and gap-filling. The annual NEE shows a positive trend, which is related to a strong increase in GEE, while Reco enhances slightly. Annual evapotranspiration increases as
well, while atmospheric demand, i.e. potential evapotranspiration, shows inter-annual variability, but no trend. Comparisons with studies from other warm temperate needle-leaved forests show, that NEE is at the upper range of the distribution, and evapotranspiration in Budyko space is in a similar range, but with a large inter-annual variability. While this trends are generally in agreement with findings from other locations and expectations to climate change, the specific history at this site clearly has a large impact on the results: The forest was in the first years very much affected due to forest decline and convalesced after a liming. In the last ten years the site was much affected by beetles and windthrow. Thus the more recent positive trends may be related to increased heterogeneity at the site. As FLUXNET stations, built 10-20 years ago, often started with “ideal forest sites”, increasing heterogeneity might be a more general problem for trend analysis of long-term data sets.
DACH 2016, Berlin, 14.-18.03.2016
Messung turbulenter Flüsse unter instationären Bedingungen
Carsten Schaller, Mathias Goeckede und Thomas Foken
Die Messung turbulenter Flüsse unter instationären Bedingungen ergibt nach üblichen Qualitätsbewertungen in der Regel eine unzureichende Datenqualität. Dies ist nur ein geringes Problem bei Sonnenaufgang und –untergang, da die Flüsse klein sind. Am Tage beim Durchgang von Mikrofronten u.ä. können aber erhebliche Flussanteile nicht richtig bestimmt werden. Es wird gezeigt, dass die Auswertung der Flüsse mittels der Spektren der Wavelet-Koeffizienten bei stationären Bedingungen identische Ergebnisse wie die Eddy-Kovarianz-Methode zeigt, bei instationären Bedingungen aber deutlich unterschiedliche Flüsse, zumal diese zeitlich auch hoch aufgelöst (1-2 Minuten) gerechnet werden können. Die Ergebnisse werden an einem Beispiel dokumentiert: Untersuchung der Methanflüsse bei einem synoptischen Frontdurchgang über Permafrostböden in Ostsibirien. Mit der Zunahme der Windgeschwindigkeit wird Methan bodennah advektiert, was sich durch kurzzeitig hohe Flüsse zeigt.
Poster: Meteorologische Messungen während der totalen Sonnenfinsternis am 20. März 2015 in Ny-Ålesund, Spitzbergen
Alexander Schulz, Christoph Ritter, Marion Maturilli, Julia Boike, Carsten Schaller, Klaus Dethloff und Thomas Foken
Neben der Astronomie ist die Meteorologie in besonderem Maße an totalen Sonnenfinsternissen interessiert, da innerhalb kürzester Zeit in klar definierter Weise die Globalstrahlung von einem maximalen Wert auf Null sinkt und in gleicher Weise wieder zunimmt. Dies lässt sich nicht bei Sonnenauf- und -untergang oder bei Bewölkungsdurchzug beobachten. Zwei Phänomene sind dabei von besonderem Interesse: Die Ausbildung eines thermischen Zirkulationssystems mit Windmaximum ca. 15-30 Minuten vor der totalen Phase und einem Minimum in etwa
gleichem Abstand nach der Totalität. Zum anderen lassen sich die Reaktionsgeschwindigkeiten meteorologischer Größen wie Temperatur und langwellige Strahlung aber auch der vertikalen Gradienten und turbulente Flüsse auf die Veränderung der kurzwelligen Strahlung bestimmen, die ggf. bei Modellparametrisierungen z. B. bei wechselnder Bewölkung angewandt werden können. Die entsprechenden Messergebnisse werden mitgeteilt, wobei die turbulenten Flüsse mit einem Wavelet-Auswerteverfahren mit einer Minute Auflösung gerechnet wurden. Die Besonderheit der Auswertungen von Ny-Ålesund liegt in der Messung über Schneedecke. Da die Totalität kurz vor Mittag bei völlig klarem Himmel eintrat, war der Energieinput trotz des noch niedrigen Sonnenstandes ausreichend, um die Untersuchungen durchführen zu können.
Einführung zum Klimawanderweg im ÖBG der Universität Bayreuth, 23.02.2016, 09:30-11:30, ÖBG-Seminarraum
Veranstaltung für GartenführerInnen und GärtnerInnen des Ökologisch-Botanischen Gartens der Universität Bayreuth. Grundlage sind die Materialien zum Klimawanderweg auf der Landesgartenschau 2012 in Bamberg.
AGU Fall Meeting, San Francisco, 14.-18.12.2015
Poster: Alignment of Surface-Atmosphere Exchange Sensors at Sloped Sites: An Integrated Strategy
Stefan Metzger, Edward Ayres, Robert Clement, David Durden, Thomas Foken, Andrew Kowalski, Hongyan Luo, J. McCaughey, Natchaya Durden, Penelope Serrano-Ortiz, Jielun Sun
Closure of the energy balance on the earth's surface is regarded as an indicator that the measurements of radiative, turbulent, diffusive and storage fluxes fulfill fundamental methodological assumptions. However, for sloped measurement sites the different terms contributing to the energy balance are not aligned along the axes of a single reference coordinate system. Consequently, a measurement and data processing strategy is needed that enables consistently quantifying each contributing term.The National Ecological Observatory Network (NEON) is currently deploying surface-atmosphere exchange sensors at several dozen measurement sites, 50% of which are located on slopes up to 20 degrees. To enable unbiased observations across sites, the incident angle between a flux and its measurement should be minimized, and instrument limitations and spatial representativeness need to be considered. Here, we present a strategy that combines site-adaptive instrument alignment with real-time attitude tracking and a set of trigonometric, radiative and source area conversions. This allows obeying the physical limitations underlying radiation, turbulence, profile and soil heat flux sensors, while providing observations in a consistent frame of reference. The strategy is evaluated against initial findings from the first months of surface-atmosphere exchange sensor deployments at NEON.
VHS und Energie- und Klima-Allianz Forchheim, 11.11.2015
Ist der Klimawandel noch beherrschbar?
Thomas Foken
siehe VHS Regensburg, 16.03.2015
Klimarat der Stadt und des Landkreises Bamberg, 03.11.2015
Klimawandel in Bamberg
Thomas Foken
Die seit Beginn der Industrialisierung einsetzende globale Erwärmung ist nachweislich anthropogenen Ursprungs und die weitere Emission von Treibhausgasen wird diesen Prozess verstärken. Die auch in Bayern deutlich erkennbaren Auswirkungen und zukünftige Entwicklungen werden im Vortrag aufgezeigt. Politisch wird angestrebt, die Erwärmung nicht über 2 Grad gegenüber dem vorindustriellen Niveau ansteigen zu lassen. Im Vortrag wird aufgezeigt, wie dieses Ziel in der Stadt und im Landkreis Bamberg erreicht werden kann und wie Vorsorge gegen die Auswirkungen des schon eingesetzten Klimawandels getroffen werden kann.
Kreisverband Bündnis 90 DIE GRÜNEN Neustadt/WN, 17.09.2015
Windkraft - mehr als nur eine Maßnahme der Energiewende!
Thomas Foken
Die Akzeptanz der Windkraft hat sehr darunter gelitten, das offensichtlich nur die gefährlichen und am Ort der Erzeugung unansehnlichen Atomkraftwerke durch viele über das ganze Land verteilte Windkraftanlagen mit nur ungenau bekannten Gefahren abgelöst werden sollen. Die Energiewende ist aber auch ein Teil des Klimaschutzes und wenn es im Dezember in Paris zu verbindlichen Klimaschutzmaßnahmen kommt, dann werden die eigentlich bekannten und mit höchster Dringlichkeit umzusetzende Ausstiegsszenarien aus den fossilen Energie-quellen zur zwingenden Realität. Damit müssen die erneuerbaren Energien und insbesondere die Windkraft neu bewertet werden. Der Vortrag wird in die Problematik einleiten und insbesondere Probleme und Möglichkeiten der Nutzung der Windenergie mit Focus auf Nordbayern diskutieren, sowie Anregungen geben, wie Landkreise und Gemeinden und jeder einzelne Bürger sich dieser Problematik stellen können.
Universität Basel, 12.05.2015
Perspektiven in der Mikrometorologie
Thomas Foken
see Leipzig 05.02.2015
Hungarian Meteorological Society, 09.04.2015
Actual Questions of Micrometeorology
Thomas Foken
see Leipzig, 05.02.2015
VHS Regensburg, 16.03.2015
Ist der Klimawandel noch beherrschbar?
Thomas Foken
Die seit Beginn der Industrialisierung einsetzende globale Erwärmung ist nachweislich anthropogenen Ursprungs und die weitere Emission von Treibhausgasen wird diesen Prozess verstärken. Die auch in Bayern deutlich erkennbaren Auswirkungen und zukünftige Entwicklungen werden im Vortrag aufgezeigt. Politisch wird angestrebt, die Erwärmung nicht über 2 Grad gegenüber dem vorindustriellen Niveau ansteigen zu lassen. Dies würde gewährleisten, dass das Erdwetter dem heutigen ähnlich ist und Lebensgrundlage für die Erdbevölkerung bietet. Das Erreichen dieses Ziels erscheint sehr fraglich, obwohl der letzte IPCC-Bericht (2013/14) dazu klare Aussagen liefert.
Collibri-Buchhandlung, Bamberg, 10.02.2015
Alle reden vom Klimawandel – Was wissen wir wirklich?
Thomas Foken
Der Klimawandel ist heute in unseren Medien allgegenwärtig. Aber wissen wir wirklich die physikalischen Hintergründe, die Dimensionen des schon eingetretenen oder demnächst erwarteten Klimawandels?Und kennen wir zudem seine sozialen, ökonomischen und politischen Auswirkungen?In der Veranstaltung wird Prof. Dr. Thomas Foken (Universität Bayreuth) Bücher über Meteorologie, Klima und dessen Auswirkungen vorstellen, die sowohl für Laien als auch für Lehrer und politische Verantwortungsträger geeignet sind.
Leipziger Meteorologisches Kolloquium, 05.02.2015
Perspektiven in der Mikrometorologie
Thomas Foken
Die Mikrometeorologie beschreibt atmosphärische Prozesse in der atmosphärischen Grenz-schicht im Maßstab meso-γ und kleiner (bis zu wenigen Stunden und bis zu ca. 20 km Ausdehnung), wird aber speziell im deutschen Sprachraum kaum wahrgenommen, obwohl es sich gerade um jenen Bereich handelt, in dem nahezu alle menschlichen Aktivitäten stattfinden. Häufig erschöpfen sich die Kenntnisse über die theoretischen Grundlagenin dem Wissen über die Monin-Obukhov’schen Ähnlichkeitstheorie von 1954 und Ökologen brauchen Mikrometeorologen, um die nicht ganz einfach zu handhabende Eddy-Kovarianz-Methode zur Flussbestimmung zum Einsatz zu bringen. Der Vortrag will zeigen, dass Mikrometeorologie mehr ist als das Geschilderte und durchaus interessante Perspektiven auch für die Forschung aufweist. Ein Schwerpunkt ist das Up- und Down-Scaling speziell in unseren vorwiegend heterogenen Landschaften, d.h. wie kommt man von den Punktmessungen zu Aussagen von Gitterelemen-ten numerischer Modelle bzw. wie können Satellitenmessungen genutzt werden, um lokale Parameter zu bestimmen. Eine besondere Schwierigkeit besteht in der Kopplung verschiedener Modelle, die nur sinnvoll über Flüsse erfolgen kann. Allerdings erfassen Messungen tur-bulenter Flüsse im Allgemeinen nur einen Teil des Flusses, da Transporte auch durch größere Wirbel (sekundäre Zirkulationen) erfolgen, die messtechnisch kaum erfassbar sind. Auch ist der turbulente Austausch hinsichtlich der Struktur nicht nur durch zufallsverteilte Wirbel (Rey-nolds-Turbulenz) gekennzeichnet sondern auch durch kohärente Strukturen, die gut organisiert sind und durch bisherige Theorien kaum erfasst werden. Besondere Probleme bestehen in der Nacht und bei stabiler Schichtung, wo diese Strukturen dominieren aber auch zeitweise jeglicher Energie- und Stoffaustausch fehlt. Dies bedeutet besondere Herausforderungen, um verlässliche experimentelle Daten und Modellparametrisierungen für die im Klimasystem höchst sensiblen polaren Gebiete zu bekommen. Der Vortrag behandelt diese Probleme an anschaulichen Beispielen und zeigt Perspektiven für die mikrometeorologische Forschung für die nächsten Jahre auf.
8. BIOMET, Dresden, 2.-3.12.2014
Exchange of energy and matter near the forest floor
Foken, F. X. Meixner, J. Lüers, M. Riederer, M. Sörgel, W. Babel
Very often the lowest atmospheric layer near the surface, with a thickness up to about one meter, is decoupled from the layers above. This results from the friction at the surface or the presence of stable stratification close to the ground. This phenomenon has been not only found above water and ice surfaces, but also above the forest floor. Examples will be shown for the Waldstein-Weidenbrunnen site. Consequences are very high carbon dioxide and nitrogen oxide concentrations close to the ground. There is no mixing with the air in the upper part of the trunk space. NO accumulates in the decoupled layer close to the surface as ozone is depleted quite fast by chemical reactions and transport is limited between the layers. Because of the very shallow volume (some centimeter thickness) close to the floor, carbon dioxide flux from the soil is limited by the high concentration in the atmospheric layer above the soil. This phenomenon, which is very typical in the first half of the night when typical turbulent events like “low level jets” or “coherent structures” are absent, has a significant influence on measuring methods and the calculation of air advection and the storage term in the forest.
