Search

Wind and windstorms cause severe damage to natural and human-made environments. Thus, wind-related risk assessment is vital for the preparation and mitigation of calamities. However, the cascade of events leading to damage depends on many factors that are environment-specific and the available methods to address wind-related damage often require sophisticated analysis and specialization. Fortunately, simple indices and thresholds are as effective as complex mechanistic models for many applications. Nonetheless, the multitude of indices and thresholds available requires a careful selection process according to the target sector. Here, we first provide a basic background on wind and storm formation and characteristics, followed by a comprehensive collection of both indices and thresholds that can be used to predict the occurrence and magnitude of wind and storm damage. We focused on five key sectors: forests, urban areas, transport, agriculture and wind-based energy production. For each sector we described indices and thresholds relating to physical properties such as topography and land cover but also to economic aspects (e.g. disruptions in transportation or energy production). In the face of increased climatic variability, the promotion of more effective analysis of wind and storm damage could reduce the impact on society and the environment.

Dieses Handbuch dient als Hilfestellung zur Nutzung des HRC-Hitzetools (http://hrc-hitzetool.ioer.info/). Es erläutertdie einzelnen Module des Tools und stellt wichtige Hintergrundinformationen zur Verfügung.

Ziel des BMBF-Programms 'Stadtklima im Wandel' war die Entwicklung, Validierung und Anwendung eines gebäudeauflösenden Stadtklimamodells für ganze Städte. Das Verbundprojekt 3DO übernahm die dem Modul B zugeordneten Forschungsaufgaben: Aufbereitung vorhandener Daten aus der Langzeitbeobachtung (LTO), Aufbau neuer Messstationen, Gewinnung neuer dreidimensionaler atmosphärischer Daten und die Entwicklung neuer Konzepte z.B. zur Modellevaluation. Untersucht wurden der Aufbau der atmosphärischen Grenzschicht, die Charakteristik der meteorologischen Parameter und deren Einfluss auf das thermische Empfinden des Menschen. Ein einheitlicher [UC]2-Datenstandard sowie Analysewerkzeuge wurden entwickelt und in ein Datenmanagementsystem und eine Wissensplattform für den modulübergreifenden Austausch integriert. Aim of the BMBF-Programme 'Urban Climate under Change' was development, validation and application of a building-resolving urban climate model for entire cities. The joint project 3DO took over the research tasks assigned to module B: Preparation of existing data from long-term observation (LTO), deployment of new measuring stations, acquisition of new three-dimensional atmospheric data and new concepts, e.g. for model evaluation. The structure of the atmospheric boundary layer, characteristics of meteorological parameters and their influence on the thermal sensation of humans were investigated. A uniform [UC]2 data standard as well as analysis tools were developed and integrated into a data management system and a knowledge base for cross-module exchange.

Ziel des BMBF-Programms 'Stadtklima im Wandel' war die Entwicklung, Validierung und Anwendung eines gebäudeauflösenden Stadtklimamodells für ganze Städte. Das Verbundprojekt 3DO übernahm die dem Modul B zugeordneten Forschungsaufgaben: Aufbereitung vorhandener Daten aus der Langzeitbeobachtung (LTO), Aufbau neuer Messstationen, Gewinnung neuer dreidimensionaler atmosphärischer Daten und die Entwicklung neuer Konzepte z.B. zur Modellevaluation. Untersucht wurden der Aufbau der atmosphärischen Grenzschicht, die Charakteristik der meteorologischen Parameter und deren Einfluss auf das thermische Empfinden des Menschen. Ein einheitlicher [UC]2-Datenstandard sowie Analysewerkzeuge wurden entwickelt und in ein Datenmanagementsystem und eine Wissensplattform für den modulübergreifenden Austausch integriert.Aim of the BMBF-Programme 'Urban Climate under Change' was development, validation and application of a building-resolving urban climate model for entire cities. The joint project 3DO took over the research tasks assigned to module B: Preparation of existing data from long-term observation (LTO), deployment of new measuring stations, acquisition of new three-dimensional atmospheric data and new concepts, e.g. for model evaluation. The structure of the atmospheric boundary layer, characteristics of meteorological parameters and their influence on the thermal sensation of humans were investigated. A uniform [UC]2 data standard as well as analysis tools were developed and integrated into a data management system and a knowledge base for cross-module exchange.

Im Rahmen des Verbundprojektes HeatResilientCity (HRC) wurden im Sommer 2018 Messungen der Hitzebelastung eines Fußgängers mit einem Messrucksack im Stadtteil Dresden-Gorbitz durchgeführt. Die mobilen Messungen erfolgten auf einem ca. 4 km langen Rundkurs durch das überwiegend aus Plattenbauten der 1980er Jahre bestehende Stadtquartier. Dabei führt die Route an markanten Punkten vorbei, die von vielen Bewohnern im Quartier frequentiert werden, z. B. Schule, Kitas, Wohnhäuser, Haltestellen, Einkaufsmärkte, Seniorenheim. An diesen Stellen werden stationäre Dauermessungen der Lufttemperatur und -feuchte durchgeführt. Erste Auswertungen der Messdaten zeigen die starke Abhängigkeit der thermischen Exposition von der solaren Einstrahlung und damit von den Licht- und Schattenverhältnissen auf der Messroute. Dieses Ergebnis deckt sich auch mit Befragungsergebnissen vor Ort, dass das Vorhandensein von Schattenflächen ein entscheidendes Kriterium für die Qualität einer Fußgängerpassage ist.

Dachbegrünung und Fassadenbegrünung sind mitunter die einzige Möglichkeit, Grün in bestehende oder neu-entstehende Bebauung einzubringen. In diesem Beitrag wird der Frage nachgegangen, inwieweit Dachbegrünung zur Mitigation (Milderung) des thermischen Stresses von Passanten in Höhe des Straßenniveaus beitragen kann. Anhand numerischer Simulationen für ein Quartier in Dresden wird gezeigt, dass Dachbegrünung hier nur einen sehr geringen Einfluss hat. Dachbegrünung kann in dieser Hinsicht bodengebundenes Grün sinnvoll ergänzen, aber nicht ersetzen.

Im Rahmen der BMBF-Fördermaßname „Stadtklima im Wandel“ werden Methoden und Werkzeuge zur multiskaligen Erfassung und Prognose des Stadtklimas erarbeitet. Der Beitrag gibt einen kurzen Überblick zum Gesamtprojekt und beschäftigt sich mit dem Teilbereich thermische Belastung von Stadtbewohnern. Zur Erfassung des Zustandes wurde in Konzept mit mobilen Messsystemen entwickelt und angewendet. Die erhobenen Daten dienen unter anderem zur Evaluierung des neuen Stadtklimamodells PALM-4U. Dieses Werkzeug wird in „Stadtklima im Wandel“ weiterentwickelt und in Zusammenarbeit mit Anwendern und Behörden auf Funktionalität getestet. Das Konzept wird anhand von Untersuchungen in Berlin getestet.

In den Untersuchungen des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) wird für das 21. Jahrhundert in Mitteleuropa von einem Temperaturanstieg zwischen 2, 5°C und 3,5°C ausgegangen. Auf der lokalen Ebene (Sachsen) wird ebenfalls eine Veränderung des Niederschlagsregimes erwartet. Leicht zunehmende Winter- und abnehmende Sommerniederschläge führen zu einer Reduzierung des verfügbaren Bodenwassers in der Vegetationsperiode. Diese Veränderungen führen zu einer Veränderung des Bestandes- Innenklimas, das wiederum von den Beständen selbst beeinflusst wird. Diese Abschätzung der Bedeutung der Rückkopplung zwischen dem Mikroklima und der Bestandesentwicklung ist dabei eine wesentliche Herausforderung. In dieser Studie wird mit Hilfe modellgestützter Untersuchungen (Vegetations-Atmosphären Grenzschichtmodell HIRVAC) die Variabilität des Bestandes-Innenklimas quantifiziert. Hierbei wurden Modellbestände für den Ist-Zustand und für die IPCC Szenarien B1 und A2 sowie für unterschiedliche Altersklassen als Output des Waldwachstumsmodells BALANCE herangezogen. Die Ergebnisse zeigen, wie sich unter diesen Voraussetzungen das Bestandes-Innenklima und dessen Variabilität verändert. So kann unter der Annahme der Erhöhung der mittleren Sommertemperaturen und einer Reduzierung des Niederschlags von einer Verschärfung der Extreme von Luft- und Vegetationsoberflächentemperaturen in den Beständen ausgegangen werden. Durch Optimierung der Bestandesstruktur konnten jedoch maximale Dämpfungsraten der Temperaturen im Kronenbereich zwischen 5,4° C und 6, 2° C in Abhängigkeit der betrachteten Klimaszenarien mit HIRVAC berechnet werden. Damit stellt der Waldumbau möglicherweise ein wichtiges Instrument zur Klimaregulierung innerhalb der Bestände der Zukunft dar. From the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) an expected air temperature increase between 2.5°C and 3.5°C is given for the 21st Century in Central Europe. At the local level (Saxony) also a change in precipitation regimes is expected. Slightly increasing winter and clearly decreasing summer precipitation lead to a reduction of theavailable ground water in the growing season. These changes lead to a change in the canopy climate, which affects the canopy itself. To investigate this feedback between the forest microclimate and canopy structure development is the major objective of this study. For that, simulations with the vegetation-atmosphere boundary layer model HIRVAC are used to quantify the variability of the forest climate. As input for the model investigations changing canopies for the actual state and for the IPCC scenarios B1 and A2 and for different age categories from the forest growth simulator BALANCE were used. The results show very well the interaction between changing external climate conditions, a variable stand structure, and the variability of the forest microclimate. With the assumption the mean summer temperature will increase, and the summer precipitation will reduced in the future, an intensification of the temperature extremes in the canopy can be expected. But otherwise a maximum damping effect of crown temperature of a possible forest between 5.4°C and 6.2°C could be simulated with HIRVAC depending on the considered climate scenario. Therefore, the forest planning is a possible instrument to control the climate conditions of the forests in the future.

A global warming of 1.4 to 5.8 °C has been forecasted for the end of this century – attributed mainly to the anthropogenic reinforcement of greenhouse gases. Mankind is thus influencing its living conditions through its own activities. This self-engendered risk will also concern and change the landscapes and people of Saxony, Saxony-Anhalt and Thuringia, e.g. through an increase in dry periods, heavy rainfall and summer heat exposure. This paper deals with these risks on the basis of current studies of the university department of meteorology, including the results of flood research and a regional climate analysis covering the past 50 years for the above-mentioned federal states of Germany. Additionally, the outcome of a regional climate prognosis is inte

Global Change: Enough water for all?