Energiebeitr\u00e4ge zur urbanen \u00dcberw\u00e4rmung<\/p>\n
Kurzfassung<\/p>\n
Mit der zunehmenden Weltbev\u00c3\u00b6lkerung spielen Landnutzungs\u00c3\u00a4nderungen (LUC) durch den Menschen, eine immer gr\u00c3\u00b6\u00c3\u0178ere Rolle f\u00c3\u00bcr das Klimasystem der Erde. Dar\u00c3\u00bcber hinaus bewirkt der urbane Lebensraum im Vergleich zum unbebauten Umland stadtklimatische und luftverunreinigende Ver\u00c3\u00a4nderungen. Insbesondere die Verschlechterung der Luftqualit\u00c3\u00a4t bei Inversionswetterlagen, sowie die \u00c3\u0153berw\u00c3\u00a4rmung des urbanen Bereichs (durch Energieumverteilungen) k\u00c3\u00b6nnen die Gesundheit der Stadtbev\u00c3\u00b6lkerung beeintr\u00c3\u00a4chtigen. Energiebeitr\u00e4ge zur urbanen \u00dcberw\u00e4rmung Kurzfassung Mit der zunehmenden Weltbev\u00c3\u00b6lkerung spielen Landnutzungs\u00c3\u00a4nderungen (LUC) durch den Menschen, eine immer gr\u00c3\u00b6\u00c3\u0178ere Rolle f\u00c3\u00bcr das Klimasystem der Erde. Dar\u00c3\u00bcber hinaus bewirkt der urbane Lebensraum im Vergleich zum unbebauten Umland stadtklimatische und luftverunreinigende Ver\u00c3\u00a4nderungen. Insbesondere die Verschlechterung der Luftqualit\u00c3\u00a4t bei Inversionswetterlagen, sowie die \u00c3\u0153berw\u00c3\u00a4rmung des urbanen Bereichs (durch Energieumverteilungen) k\u00c3\u00b6nnen […]<\/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\u00c3\u00a4t Leipzig Institut f\u00c3\u00bcr 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\u00c3\u00a4ndert also nicht nur die Oberfl\u00c3\u00a4che, sondern auch die dar\u00c3\u00bcber liegende Atmosph\u00c3\u00a4re, wodurch es zu einem ver\u00c3\u00a4nderten thermischen Klima kommt, bei dem die Stadt gegen\u00c3\u00bcber dem Umland \u00c3\u00bcberw\u00c3\u00a4rmt ist. Dieses Ph\u00c3\u00a4nomen wird als \u00e2\u20ac\u017eW\u00c3\u00a4rmeinseleffekt\u00e2\u20ac\u0153 (Urban Heat Island \u00e2\u20ac\u201c UHI) bezeichnet. Im Zuge des Klimawandels wird f\u00c3\u00bcr Deutschland eine Zunahme der H\u00c3\u00a4ufigkeit und Intensit\u00c3\u00a4t von Hitzewellen erwartet, sodass der UHI Effekt tendenziell ebenfalls intensiver wird. Von dieser thermischen Belastung sind besonders Kinder und \u00c3\u00a4ltere Leute, aber auch Menschen in Stresssituationen (Berufst\u00c3\u00a4tige etc.) betroffen. Damit unsere St\u00c3\u00a4dte lebenswert bleiben, ist es wichtig, geeignete Anpassungsma\u00c3\u0178nahmen zu entwickeln, die sowohl den Klimaschutz als auch die sich durch Klima\u00c3\u00a4nderungen ergebenden Chancen zu ber\u00c3\u00bccksichtigen.
Viele Studien haben sich seit Ende des 19. Jh. mit dem UHI Effekt besch\u00c3\u00a4ftigt, in j\u00c3\u00bcngster Zeit vor allem mit seiner Minderung. Allerdings gibt es dabei bis heute kaum verl\u00c3\u00a4ssliche Angaben \u00c3\u00bcber die Gr\u00c3\u00b6\u00c3\u0178enordnungen der Beitragsterme (Strahlungsbilanz, Konvektionseffizienz, Evapotranspiration, W\u00c3\u00a4rmespeicherung, anthropogen erzeugte W\u00c3\u00a4rme) zur UHI Intensit\u00c3\u00a4t (Temperaturdifferenz zwischen urbanem und unbebautem Umland). Eine k\u00c3\u00bcrzlich erschienene Studie von Zhao et al. (NATURE, 2014)<\/em> liefert erste Ergebnisse der Quantifizierung der Beitr\u00c3\u00a4ge f\u00c3\u00bcr verschiedene St\u00c3\u00a4dte in Nordamerika und macht die weiteren Untersuchungen der Beitr\u00c3\u00a4ge, 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\u00c3\u00a4t f\u00c3\u00bcr einzelne Stadtviertel quantifizieren und wie sieht ihre r\u00c3\u00a4umliche Visualisierung (3D, Stadtviertelkarten, ENVI-met) aus?
b)\tLassen sich f\u00c3\u00bcr 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\u00c3\u00bcr Leipzig anwendbar ist. Wie w\u00c3\u00bcrden diese lokalen Klimazonen f\u00c3\u00bcr die Teststadtviertel visuell aussehen? Inwiefern l\u00c3\u00a4sst sich das Prinzip der Zerlegung der UHI Intensit\u00c3\u00a4t in einzelne Beitragsterme mit diesem System verallgemeinern? Es sollen dazu verschiedene andere St\u00c3\u00a4dte in lokale Klimazonen eingeteilt und mit Leipzig verglichen werden. M\u00c3\u00b6glicherweise lassen gleiche lokale Klimazonen R\u00c3\u00bcckschl\u00c3\u00bcsse auf gleiche dominierende Beitragsterme zu.
c)\tWelche Gr\u00c3\u00b6\u00c3\u0178enordnung hat der anthropogene Beitrag? Dazu sollen umfangreiche Messdaten Leipziger Wohnr\u00c3\u00a4ume, zusammen mit zwei Geb\u00c3\u00a4udeenergiemodellen genutzt werden.
d)\tWelchen Einfluss hat Vegetation auf die UHI Intensit\u00c3\u00a4t? 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\u00c3\u00a4sst sich dies auch f\u00c3\u00bcr einzelne Stadtviertel nachweisen?
Die Ergebnisse der Forschungen finden Anwendung bei (1) der Erarbeitung von Klimaschutz- und anpassungsma\u00c3\u0178nahmen auf Grundlage von Stadtviertelkarten mit den UHI Intensit\u00c3\u00a4tsbeitr\u00c3\u00a4gen, (2) der Verifikation des lokalen Klimazonenschemas und der Verallgemeinerung der Ergebnisse aus (1), und (3) der Neubewertung der Bedeutung der Vegetation f\u00c3\u00bcr das Stadtklima.
Die dadurch neu gewonnenen Erkenntnisse tragen sowohl zum wissenschaftlichen Fortschritt, als auch zur Implementierung praktischer Klimaanpassungsma\u00c3\u0178nahmen bei.
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