Energiebeitr\u00e4ge zur urbanen \u00dcberw\u00e4rmung<\/p>\n
Kurzfassung<\/p>\n
Mit der zunehmenden Weltbev\u00f6lkerung spielen Landnutzungs\u00e4nderungen (LUC) durch den Menschen, eine immer gr\u00f6\u00dfere Rolle f\u00fcr das Klimasystem der Erde. Dar\u00fcber hinaus bewirkt der urbane Lebensraum im Vergleich zum unbebauten Umland stadtklimatische und luftverunreinigende Ver\u00e4nderungen. Insbesondere die Verschlechterung der Luftqualit\u00e4t bei Inversionswetterlagen, sowie die \u00dcberw\u00e4rmung des urbanen Bereichs (durch Energieumverteilungen) k\u00f6nnen die Gesundheit der Stadtbev\u00f6lkerung beeintr\u00e4chtigen. Energiebeitr\u00e4ge zur urbanen \u00dcberw\u00e4rmung Kurzfassung Mit der zunehmenden Weltbev\u00f6lkerung spielen Landnutzungs\u00e4nderungen (LUC) durch den Menschen, eine immer gr\u00f6\u00dfere Rolle f\u00fcr das Klimasystem der Erde. Dar\u00fcber hinaus bewirkt der urbane Lebensraum im Vergleich zum unbebauten Umland stadtklimatische und luftverunreinigende Ver\u00e4nderungen. Insbesondere die Verschlechterung der Luftqualit\u00e4t bei Inversionswetterlagen, sowie die \u00dcberw\u00e4rmung des urbanen Bereichs (durch Energieumverteilungen) k\u00f6nnen […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[2477],"class_list":["post-52541","promotionsstipendium","type-promotionsstipendium","status-publish","hentry","tag-deutschland"],"meta_box":{"dbu_stipendiaten_az":"20015\/373","dbu_stipendiaten_anrede":"","dbu_stipendiaten_nachname":"Hertel","dbu_stipendiaten_vorname":"Daniel","dbu_stipendiaten_titel":"Dr. rer. n","dbu_stipendiaten_fbeginn":"2015-08-01 00:00:00","dbu_stipendiaten_fende":"2019-01-31 00:00:00","dbu_stipendiaten_e_anschrif":"Universit\u00e4t Leipzig Institut f\u00fcr Meteorologie","dbu_stipendiaten_betreuer":"Prof. Dr. Johannes Quaas","dbu_stipendiaten_email_dienst":"daniel.hertel@outlook.de"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52541","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/promotionsstipendium"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52541\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":58553,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52541\/revisions\/58553"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=52541"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=52541"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=52541"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
Die Urbanisierung ver\u00e4ndert also nicht nur die Oberfl\u00e4che, sondern auch die dar\u00fcber liegende Atmosph\u00e4re, wodurch es zu einem ver\u00e4nderten thermischen Klima kommt, bei dem die Stadt gegen\u00fcber dem Umland \u00fcberw\u00e4rmt ist. Dieses Ph\u00e4nomen wird als \u201eW\u00e4rmeinseleffekt\u201c (Urban Heat Island \u2013 UHI) bezeichnet. Im Zuge des Klimawandels wird f\u00fcr Deutschland eine Zunahme der H\u00e4ufigkeit und Intensit\u00e4t von Hitzewellen erwartet, sodass der UHI Effekt tendenziell ebenfalls intensiver wird. Von dieser thermischen Belastung sind besonders Kinder und \u00e4ltere Leute, aber auch Menschen in Stresssituationen (Berufst\u00e4tige etc.) betroffen. Damit unsere St\u00e4dte lebenswert bleiben, ist es wichtig, geeignete Anpassungsma\u00dfnahmen zu entwickeln, die sowohl den Klimaschutz als auch die sich durch Klima\u00e4nderungen ergebenden Chancen zu ber\u00fccksichtigen.
Viele Studien haben sich seit Ende des 19. Jh. mit dem UHI Effekt besch\u00e4ftigt, in j\u00fcngster Zeit vor allem mit seiner Minderung. Allerdings gibt es dabei bis heute kaum verl\u00e4ssliche Angaben \u00fcber die Gr\u00f6\u00dfenordnungen der Beitragsterme (Strahlungsbilanz, Konvektionseffizienz, Evapotranspiration, W\u00e4rmespeicherung, anthropogen erzeugte W\u00e4rme) zur UHI Intensit\u00e4t (Temperaturdifferenz zwischen urbanem und unbebautem Umland). Eine k\u00fcrzlich erschienene Studie von Zhao et al. (NATURE, 2014)<\/em> liefert erste Ergebnisse der Quantifizierung der Beitr\u00e4ge f\u00fcr verschiedene St\u00e4dte in Nordamerika und macht die weiteren Untersuchungen der Beitr\u00e4ge, vor allem auf der kleineren Stadtviertelskala, sehr aktuell.
Darauf aufbauend widmet sich die geplante Promotion folgenden Forschungsfragen:
a)\tWie lassen sich die Beitragsterme zur UHI Intensit\u00e4t f\u00fcr einzelne Stadtviertel quantifizieren und wie sieht ihre r\u00e4umliche Visualisierung (3D, Stadtviertelkarten, ENVI-met) aus?
b)\tLassen sich f\u00fcr die betrachteten Teststadtviertel lokale Klimazonen definieren? Ein solches Einteilungsschema wurde, auf noch recht konzeptioneller Basis, von Stewart and Oke (2009, 2012)<\/em> entwickelt. Es stellt sich die Frage, ob und wie dieses Schema auch f\u00fcr Leipzig anwendbar ist. Wie w\u00fcrden diese lokalen Klimazonen f\u00fcr die Teststadtviertel visuell aussehen? Inwiefern l\u00e4sst sich das Prinzip der Zerlegung der UHI Intensit\u00e4t in einzelne Beitragsterme mit diesem System verallgemeinern? Es sollen dazu verschiedene andere St\u00e4dte in lokale Klimazonen eingeteilt und mit Leipzig verglichen werden. M\u00f6glicherweise lassen gleiche lokale Klimazonen R\u00fcckschl\u00fcsse auf gleiche dominierende Beitragsterme zu.
c)\tWelche Gr\u00f6\u00dfenordnung hat der anthropogene Beitrag? Dazu sollen umfangreiche Messdaten Leipziger Wohnr\u00e4ume, zusammen mit zwei Geb\u00e4udeenergiemodellen genutzt werden.
d)\tWelchen Einfluss hat Vegetation auf die UHI Intensit\u00e4t? Neue Erkenntnisse von Zhao et al. (NATURE, 2014)<\/em> deuten an, dass die thermische Wirkung von Vegetation nicht allein, wie bisher angenommen, auf Verdunstung beruht, sondern auch eine konvektive Wirkung hat. L\u00e4sst sich dies auch f\u00fcr einzelne Stadtviertel nachweisen?
Die Ergebnisse der Forschungen finden Anwendung bei (1) der Erarbeitung von Klimaschutz- und anpassungsma\u00dfnahmen auf Grundlage von Stadtviertelkarten mit den UHI Intensit\u00e4tsbeitr\u00e4gen, (2) der Verifikation des lokalen Klimazonenschemas und der Verallgemeinerung der Ergebnisse aus (1), und (3) der Neubewertung der Bedeutung der Vegetation f\u00fcr das Stadtklima.
Die dadurch neu gewonnenen Erkenntnisse tragen sowohl zum wissenschaftlichen Fortschritt, als auch zur Implementierung praktischer Klimaanpassungsma\u00dfnahmen bei.
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