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Rund 20 Jahre nach dem Ende der Sowjetunion verharrt ein Großteil ländlich geprägter Regionen in der Russländischen Föderation in einer strukturellen Krise, die sich auf ökonomischer, sozialer und politischer Ebene niederschlägt. Auch wenn sich ländliche Räume als vermeintliche Verlierer der Transformation erwiesen haben, so sind sie doch vielfach in sich differenziert und zeigen verschiedenartige Problemlagen und Entwicklungspfade auf, die vom Umgang mit den Herausforderungen des Systemwechsels zeugen. Beispielhaft wird dies am Deutschen Nationalen Rayon Altai (DNR Altai) dargestellt, dessen Transformationsphase in der vorliegenden Arbeit rekonstruiert wird. Der DNR Altai stellt in vielerlei Hinsicht einen Sonderfall dar, da er als räumlicher Fixpunkt russlanddeutscher Entwicklungspolitik in die bundesdeutsche Förderkulisse eingebettet war. Mit dem allmählichen Rückzug der deutschen Förderinstitutionen stellt sich jedoch die Frage nach nachhaltigen Strukturen, Verstetigung von Projekten und der Zukunft russlanddeutscher Kultur im Altai.
The quest for improved hydrological models is one of the big challenges in hydrology. When discrepancies are observed between simulated and measured discharge, it is essential to identify which algorithms may be responsible for poor model behavior. Particularly in complex hydrological models, different process representations may dominate at different moments and interact with each other, thus highly complicating this task. This paper investigates the analysis of the temporal dynamics of parameter sensitivity as a way to disentangle the simulation of a hydrological model and identify dominant parameterizations. Three existing methods (the Fourier amplitude sensitivity test, the extended Fourier amplitude sensitivity test, and Sobol's method) are compared by applying them to a TOPMODEL implementation in a small mountainous catchment in the tropics. For the major part of the simulation period, the three methods give comparable results, while the Fourier amplitude sensitivity test is much more computationally efficient. This method is also applied to the complex hydrological model WaSiM-ETH implemented in the Weisseritz catchment, Germany. A qualitative model validation was performed on the basis of the identification of relevant model components. The validation revealed that the saturation deficit parameterization of WaSiM-ETH is highly susceptible to parameter interaction and lack of identifiability. We conclude that temporal dynamics of model parameter sensitivity can be a powerful tool for hydrological model analysis, especially to identify parameter interaction as well as the dominant hydrological response modes. Finally, an open source implementation of the Fourier amplitude sensitivity test is provided.
The flowpaths by which water moves from watersheds to streams has important consequences for the runoff dynamics and biogeochemistry of surface waters in the Amazon Basin. The clearing of Amazon forest to cattle pasture has the potential to change runoff sources to streams by shifting runoff to more surficial flow pathways. We applied end-member mixing analysis (EMMA) to 10 small watersheds throughout the Amazon in which solute composition of streamwater and groundwater, overland flow, soil solution, throughfall and rainwater were measured, largely as part of the Large-Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia. We found a range in the extent to which streamwater samples fell within the mixing space determined by potential flowpath end-members, suggesting that some water sources to streams were not sampled. The contribution of overland flow as a source of stream flow was greater in pasture watersheds than in forest watersheds of comparable size. Increases in overland flow contribution to pasture streams ranged in some cases from 0% in forest to 27-28% in pasture and were broadly consistent with results from hydrometric sampling of Amazon forest and pasture watersheds that indicate 17- to 18-fold increase in the overland flow contribution to stream flow in pastures. In forest, overland flow was an important contribution to stream flow (45-57%) in ephemeral streams where flows were dominated by stormflow. Overland flow contribution to stream flow decreased in importance with increasing watershed area, from 21 to 57% in forest and 60-89% in pasture watersheds of less than 10 ha to 0% in forest and 27-28% in pastures in watersheds greater than 100 ha. Soil solution contributions to stream flow were similar across watershed area and groundwater inputs generally increased in proportion to decreases in overland flow. Application of EMMA across multiple watersheds indicated patterns across gradients of stream size and land cover that were consistent with patterns determined by detailed hydrometric sampling.
Raumbilder im Wandel?
(2011)
Die Ursache der Nachwuchsschwäche ist der Geburtenrückgang. Quantitative demografische Determinanten sind auf ideelle Merkmalsausprägungen der Bevölkerung und strukturelle Eigenschaften der Gesellschaft zurückzuführen. Die niedrige Fertilität führt als einflussreiche Kenngröße zu einem Bevölkerungsrückgang und zu altersstrukturellen Veränderungen in der Zusammensetzung der Bevölkerung, die mit weitreichenden und umfassenden gesellschaftlichen Konsequenzen einhergehen. Indem die Konsequenzen künftig insbesondere auf junge Generationen zurückwirken werden und somit zugleich die Ursachen der niedrigen Geburtenrate verstärken, entfaltet die demografische Entwicklung eine Eigendynamik. Maßnahmen zur Nachwuchssicherung treffen jedoch auf ungünstige Handlungsvoraussetzungen. Monetäre und materielle Fertilitätsanreize sind von unterschiedlicher demografischer Wirksamkeit und haben an Bedeutung verloren. Gesellschaft und Staat haben den Fokus von einer reaktionären Symptomkurierung, die eine passive Gestaltung der Konsequenzen verfolgt, auf eine aktive Ursachenbekämpfung zu richten. Es zeigt sich, dass auf der nationalen Ebene die größten Handlungspotentiale erschlossen werden können.
Low-cost monitoring of snow height and thermal properties with inexpensive temperature sensors
(2011)
Small, self-recording temperature sensors were installed at several heights along a metal rod at five locations in a case study catchment. For each sensor, the presence or absence of snow cover was determined on the basis of its insulating effect and the resulting reduction of the diurnal temperature oscillations. Sensor coverage was then converted into a time series of snow height for each location. Additionally, cold content was calculated. Snow height and cold content provide valuable information for spring flood prediction.
Good agreement of estimated snow heights with reference measurements was achieved and increased discharge in the study catchment coincided with low cold content of the snow cover. The results of the proposed distributed assessment of snow cover and snow state show great potential for (i) flood warning, (ii) assimilation of snow state data and (iii) modelling snowmelt process.
Küsten und Klimawandel in den Augen von Touristen : eine Wahrnehmungsanalyse an der deutschen Ostsee
(2011)
Aufgrund seiner wirtschaftlichen Bedeutung spielt der Tourismus in Mecklenburg-Vorpommern eine große Rolle. Insbesondere die Küstengebiete sind beliebte Reiseziele. In den letzten Jahren konnte ein kontinuierlicher Anstieg der Ankünfte und Übernachtungen verzeichnet werden. Neben anderen Faktoren werden die regionalen Auswirkungen des Klimawandels jedoch in Zukunft eine Herausforderung für den Tourismussektor darstellen. Die globale Erwärmung wird für den Strand- und Badetourismus sowohl negative, als auch positive Folgen haben, auf die reagiert werden muss. Neben vorbeugenden Klimaschutzmaßnahmen werden künftig auch Anpassungsstrategien entwickelt werden müssen, die den zu erwartenden Veränderungen Rechnung tragen. Doch zu welchen tourismusrelevanten Veränderungen wird es überhaupt kommen und was geschieht bereits aktuell? Sind die Folgen des Klimawandels durch Touristen schon jetzt wahrnehmbar? Wie reagieren die Urlauber auf eventuelle Veränderungen? Diese und andere Fragen soll die vorliegende Arbeit, die innerhalb des RAdOST-Vorhabens (Regionale Anpassungsstrategien für die deutsche Ostseeküste) angesiedelt ist, beantworten. Dazu wurde zum einen eine Literaturrecherche zu tourismusrelevanten Klimawandelfolgen an der deutschen Ostseeküste durchgeführt. Zum anderen erfolgte in den Sommermonaten 2010 eine Befragung der Strandgäste in Markgrafenheide, Warnemünde und Nienhagen an der mecklenburgischen Ostseeküste. Im Mittelpunkt der Umfrage stand die Wahrnehmung von Erscheinungen (z.B. viele Quallen oder warmes Ostseewasser) sowie kurz- oder langfristigen Veränderungen an der Küste (z.B. schmalere Strände, vermehrter Strandanwurf) durch die Urlauber. Außerdem wurden die Einstellung und der Informationsgrad der Gäste zum Thema Klimawandel an der Ostseeküste analysiert. Ziel war es, aus den Umfrageergebnissen Handlungsempfehlungen für das lokale Strandmanagement hinsichtlich künftiger Anpassungsstrategien abzuleiten. Die Literaturrecherche zeigte, dass in einigen Bereichen schon jetzt Veränderungen (z.B. der Luft- und Wassertemperatur oder des Meeresspiegels) nachweisbar sind und laut verschiedener Modellprojektionen von weiteren Veränderungen ausgegangen werden kann. Wie die Umfrage deutlich machte, sind die Veränderungen momentan durch Touristen jedoch kaum oder gar nicht wahrnehmbar. Dementsprechend gering ist auch ihre Reaktion auf die einzelnen Phänomene. Generell ist die Wahrnehmung der Urlauber sehr subjektiv und selektiv. Manche Gegebenheiten wie beispielsweise existierende Küstenschutzmaßnahmen werden von einem großen Teil der Touristen gar nicht wahrgenommen. Hinsichtlich anderer Erscheinungen wie Strandanwurf und Quallen sind viele Besucher wiederum sehr sensibel. Es zeigte sich außerdem, dass es für die meisten Urlauber schwierig ist, zu beurteilen, ob bestimmte Gegebenheiten am Strand und an der Küste mit der globalen Erwärmung in Verbindung stehen oder nicht. Es besteht eine große Unsicherheit zu diesem Thema und oft wird der Klimawandel als Ursache für Erscheinungen genannt, auch wenn der kausale Zusammenhang wissenschaftlich nicht nachzuweisen ist. Es zeigte sich, dass die Urlauber sehr wenig über die regionalen Auswirkungen des Klimawandels informiert sind, sich aber Informationen wünschen. Folglich sollte zunächst die Aufklärung und Information der Urlauber über die Folgen der Veränderung des Klimas im Vordergrund stehen. Denn manche Aspekte, wie der Verlust von Strandabschnitten durch Erosion oder eine eventuelle Zunahme von Blaualgen in der Sommersaison, können nicht gänzlich vermieden werden. Durch gezielte Aufklärung könnte jedoch beispielsweise eine Akzeptanz für naturnahe Strände oder für den Rückzug aus einzelnen Gebieten geschaffen werden. Darüber hinaus sollte die zu erwartende Saisonverlängerung systematisch genutzt werden, um sowohl die Küste, als auch das Hinterland durch gezielte Angebote für Touristen attraktiv zu machen. Auf diese Weise könnte eine Entzerrung der Hauptsaison und eine bessere Auslastung der Beherbergungsbetriebe sowie der touristischen Infrastruktur erreicht werden.