@phdthesis{Huang2012,
  author    = {Huang, Shaochun},
  title     = {Modelling of environmental change impacts on water resources and hydrological extremes in Germany},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-59748},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Water resources, in terms of quantity and quality, are significantly influenced by environmental changes, especially by climate and land use changes. The main objective of the present study is to project climate change impacts on the seasonal dynamics of water fluxes, spatial changes in water balance components as well as the future flood and low flow conditions in Germany. This study is based on the modeling results of the process-based eco-hydrological model SWIM (Soil and Water Integrated Model) driven by various regional climate scenarios on one hand. On the other hand, it is supported by statistical analysis on long-term trends of observed and simulated time series. In addition, this study evaluates the impacts of potential land use changes on water quality in terms of NO3-N load in selected sub-regions of the Elbe basin. In the context of climate change, the actual evapotransipration is likely to increase in most parts of Germany, while total runoff generation may decrease in south and east regions in the scenario period 2051-2060. Water discharge in all six studied large rivers (Ems, Weser, Saale, Danube, Main and Neckar) would be 8 - 30\% lower in summer and autumn compared to the reference period (1961 - 1990), and the strongest decline is expected for the Saale, Danube and Neckar. The 50-year low flow is likely to occur more frequently in western, southern and central Germany after 2061 as suggested by more than 80\% of the model runs. The current low flow period (from August to September) may be extended until the late autumn at the end of this century. Higher winter flow is expected in all of these rivers, and the increase is most significant for the Ems (about 18\%). No general pattern of changes in flood directions can be concluded according to the results driven by different RCMs, emission scenarios and multi-realizations. An optimal agricultural land use and management are essential for the reduction in nutrient loads and improvement of water quality. In the Weiße Elster and Unstrut sub-basins (Elbe), an increase of 10\% in the winter rape area can result in 12-19\% more NO3-N load in rivers. In contrast, another energy plant, maize, has a moderate effect on the water environment. Mineral fertilizers have a much stronger effect on the NO3-N load than organic fertilizers. Cover crops, which play an important role in the reduction of nitrate losses from fields, should be maintained on cropland. The uncertainty in estimating future high flows and, in particular, extreme floods remain high due to different RCM structures, emission scenarios and multi-realizations. In contrast, the projection of low flows under warmer climate conditions appears to be more pronounced and consistent. The largest source of uncertainty related to NO3-N modelling originates from the input data on the agricultural management.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Scherler2010,
  author    = {Scherler, Dirk},
  title     = {Climate variability and glacial dynamics in the Himalaya},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-49871},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2010},
  abstract  = {In den Hochgebirgen Asiens bedecken Gletscher eine Fl{\"a}che von ungef{\"a}hr 115,000 km² und ergeben damit, neben Gr{\"o}nland und der Antarktis, eine der gr{\"o}ßten Eisakkumulationen der Erde. Die Sensibilit{\"a}t der Gletscher gegen{\"u}ber Klimaschwankungen macht sie zu wertvollen pal{\"a}oklimatischen Archiven in Hochgebirgen, aber gleichzeitig auch anf{\"a}llig gegen{\"u}ber rezenter und zuk{\"u}nftiger globaler Erw{\"a}rmung. Dies kann vor allem in dicht besiedelten Gebieten S{\"u}d-, Ost- und Zentralasiens zu großen Problem f{\"u}hren, in denen Gletscher- und Schnee-Schmelzw{\"a}sser eine wichtige Ressource f{\"u}r Landwirtschaft und Stromerzeugung darstellen. Eine erfolgreiche Prognose des Gletscherverhaltens in Reaktion auf den Klimawandel und die Minderung der sozio{\"o}konomischen Auswirkungen erfordert fundierte Kenntnisse der klimatischen Steuerungsfaktoren und der Dynamik asiatischer Gletscher. Aufgrund ihrer Abgeschiedenheit und dem erschwerten Zugang gibt es nur wenige glaziologische Gel{\"a}ndestudien, die zudem r{\"a}umlich und zeitlich sehr begrenzt sind. Daher fehlen bisher grundlegende Informationen {\"u}ber die Mehrzahl asiatischer Gletscher. In dieser Arbeit benutze ich verschiedene Methoden, um die Dynamik asiatischer Gletscher auf mehreren Zeitskalen zu untersuchen. Erstens teste ich eine Methode zur pr{\"a}zisen satelliten-gest{\"u}tzten Messung von Gletscheroberfl{\"a}chen-Geschwindigkeiten. Darauf aufbauend habe ich eine umfassende regionale Erhebung der Fliessgeschwindigkeiten und Frontdynamik asiatischer Gletscher f{\"u}r die Jahre 2000 bis 2008 durchgef{\"u}hrt. Der gewonnene Datensatz erlaubt einmalige Einblicke in die topographischen und klimatischen Steuerungsfaktoren der Gletscherfließgeschwindigkeiten in den Gebirgsregionen Hochasiens. Insbesondere dokumentieren die Daten rezent ungleiches Verhalten der Gletscher im Karakorum und im Himalaja, welches ich auf die konkurrierenden klimatischen Einfl{\"u}sse der Westwinddrift im Winter und des Indischen Monsuns im Sommer zur{\"u}ckf{\"u}hre. Zweitens untersuche ich, ob klimatisch bedingte Ost-West Unterschiede im Gletscherverhalten auch auf l{\"a}ngeren Zeitskalen eine Rolle spielen und gegebenenfalls f{\"u}r dokumentierte regional asynchrone Gletschervorst{\"o}ße relevant sind. Dazu habe ich mittels kosmogener Nuklide Oberfl{\"a}chenalter von erratischen Bl{\"o}cken auf Mor{\"a}nen ermittelt und eine glaziale Chronologie f{\"u}r das obere Tons Tal, in den Quellgebieten des Ganges, erstellt. Dieses Gebiet befindet sich in der {\"U}bergangszone von monsunaler zu Westwind beeinflusster Feuchtigkeitszufuhr und ist damit ideal gelegen, um die Auswirkungen dieser beiden atmosph{\"a}rischen Zirkulationssysteme auf Gletschervorst{\"o}ße zu untersuchen. Die ermittelte glaziale Chronologie dokumentiert mehrere Gletscherschwankungen w{\"a}hrend des Endstadiums der letzten Pleistoz{\"a}nen Vereisung und w{\"a}hrend des Holz{\"a}ns. Diese weisen darauf hin, dass Gletscherschwankungen im westlichen Himalaja weitestgehend synchron waren und auf graduelle glaziale-interglaziale Temperaturver{\"a}nderungen, {\"u}berlagert von monsunalen Niederschlagsschwankungen h{\"o}herer Frequenz, zur{\"u}ck zu f{\"u}hren sind. In einem dritten Schritt kombiniere ich Satelliten-Klimadaten mit Eisfluss-Absch{\"a}tzungen und topographischen Analysen, um den Einfluss der Gletscher Hochasiens auf die Reliefentwicklung im Hochgebirge zu untersuchen. Die Ergebnisse dokumentieren ausgepr{\"a}gte meridionale Unterschiede im Grad und im Stil der Vergletscherung und glazialen Erosion in Abh{\"a}ngigkeit von topographischen und klimatischen Faktoren. Gegens{\"a}tzlich zu bisherigen Annahmen deuten die Daten darauf hin, dass das monsunale Klima im zentralen Himalaja die glaziale Erosion schw{\"a}cht und durch den Erhalt einer steilen orographischen Barriere das Tibet Plateau vor lateraler Zerschneidung bewahrt. Die Ergebnisse dieser Arbeit dokumentieren, wie klimatische und topographische Gradienten die Gletscherdynamik in den Hochgebirgen Asiens auf Zeitskalen von 10^0 bis 10^6 Jahren beeinflussen. Die Reaktionszeit der Gletscher auf Klimaver{\"a}nderungen sind eng an Eigenschaften wie Schuttbedeckung und Neigung gekoppelt, welche ihrerseits von den topographischen Verh{\"a}ltnissen bedingt sind. Derartige Einflussfaktoren m{\"u}ssen bei pal{\"a}oklimatischen Rekonstruktion und Vorhersagen {\"u}ber die Entwicklung asiatischer Gletscher ber{\"u}cksichtigt werden. Desweiteren gehen die regionalen topographischen Unterschiede der vergletscherten Gebiete Asiens teilweise auf klimatische Gradienten und den langfristigen Einfluss der Gletscher auf die topographische Entwicklung des Gebirgssystems zur{\"u}ck.},
  language  = {en}
}