1 / 35 Bodennutzungsänderung und resultierende Strahlungseffekte Basierend auf dem Paper: „Uncertainties in Radiative Forcing due to Surface Albedo Changes Caused by Land Use Changes“ Journal of Climate, Vol. 16, 1511-1524 Seminarvortrag von Sven Eiermann am 14.01.2008
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1 / 35 Bodennutzungsänderung und resultierende Strahlungseffekte Basierend auf dem Paper: Uncertainties in Radiative Forcing due to Surface Albedo Changes.
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Daten für Ackerland in verwendeten Studiensehr unterschiedlich
Ramankuttyand Foley(1999)
Matthews (1983)
2. Methoden
cropf
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Ramankuttyand Foley(1999)
Matthews(1983)
Potential Natural Vegetation (PNV)(hypothetische Vegetation ohne Einfluss des Menschen)
2. Methoden
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Strahlungstransport-Gleichung ist Integro-Differentialgleichung i.A. nur numerisch lösbar
Hier verwendet: DISORT (Discrete-Ordinate Method) (Stamnes, Wiscombe et al., 1988)
Berechnung der Strahldichte an jedem Punkt der Atmosphäre
2. Methoden
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Das verwendete Strahlungstransport-Modell
Sonnenspektrum in 4 Spektralregionen aufgeteilt
Auflösung: 1.9° × 1.9°
19 Schichten vertikal
Monatlich gemittelte Wetter-Analysen (Temperatur, Wasserdampf, Wolken, Schneehöhe, Schneebedeckung) übernommen von European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) für das Jahr 1996
2. Methoden
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)1()( 2.000
SS eAAAA
Einfluss von Schnee auf Oberflächenalbedo ist auch von Untergrundalbedo abhängig
A0 : Albedo des UntergrundsAS : SchneealbedoS : Schneedicke in kg / m²
2. Methoden
A0 = 0.25
A0 = 0.6
ρSchnee =
100 kg/m³(Neuschnee)
ρSchnee =
500 kg/m³(Nass-Schnee)
Schneehöhe in cmbei einer Schneemenge
von 10 kg/m² 10 2
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3. Ergebnisse
3. Ergebnisse
1. Oberflächenalbedo-Veränderungen
2. Strahlungsantrieb
3. Realistische Vegetationsveränderungen
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Oberflächen-Albedo-Veränderungen seit Beginn der moderneren Landwirtschaft
(ca. 1700 n. Chr.)
Matthews(1983)
Goldewijk(2001)
Absolute Veränderung
3. Ergebnisse 3.1 Oberflächenalbedo-Veränderungen
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Albedowerte für einzelne Vegetationsklassen nicht einheitlich
Hohe Unsicherheit der Albedo-Unterschiede zwischen Weide- und Brachland in ariden Regionen
=> Signifikante Unterschiede der berechneten Albedo
Satelliten-Messungen zeigten aber: Weideland verändert Bodenalbedo in solchen
Regionen nicht oder nur geringfügig
3. Ergebnisse 3.1 Oberflächenalbedo-Veränderungen
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Einfluss von Urbanisierungin den letzten 150 Jahren
Am besten dargestellt in Datensatz von SARB (Surface and Atmospheric Radiation Budget)
Oberflächenalbedo-Veräderungen allerdings 3 Größenordnungen geringer als durch Bodennutzung
=> Kann für globale Betrachtung vernachlässigt werden!
3. Ergebnisse 3.1 Oberflächenalbedo-Veränderungen
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3.2 Sensitivitäts-Untersuchungen
3. Ergebnisse 3.2 Sensitivitäts-Untersuchungen
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Albedo-Werte für Vegetationsklassen aus Ramankutty+Folley (1999)
um 0.01 erhöht und 3 Fälle unterschieden:
1) Keine Wolken und Beibehaltung der Albedo von mit Schnee bedeckten Gebieten
2) Wolken berücksichtigt
3) Wolken berücksichtigt + Erhöhung der Albedo, wo Schnee über Vegetation
3. Ergebnisse 3.2 Sensitivitäts-Untersuchungen
26 / 35a) Keine Wolken und Beibehaltung
der Schnee-Albedo
b) Wolken berücksichtigt
c) Wolken berücksichtigt + Erhöhung der Schnee-Albedo
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Ursprünglich -> Weidelandweggelassen
Global und jährlich gemittelter Strahlungsantriebdurch Vegetationsveränderungen