Messungen und Modellierung für die regionale Beobachtung von Treibhausgasemissionen

Ähnliche Dokumente
Neueste Ergebnisse der Treibhausgasmessungen am Blaserturm in Isny. Institut für Umweltphysik, Universität Heidelberg & NTA Isny

Klimawandel in Hessen Wie wir Klimaprojektionen nutzen können. Prof Dr. Klaus Hanewald Leiter Fachzentrum Klimawandel. Gliederung

Klima im Wandel: Ursachen und Unsicherheiten der Erderwärmung

Klimawandel weltweit und in Hessen. Wo stehen wir?

Biogeochemische Kreisläufe im globalen Klimasystem

Deutscher Wetterdienst

Probabilistische Abschätzung regionaler Klimaänderungen

Klimawandel: Herausforderung des Jahrhunderts. Senioren-Universität Luzern. Thomas Stocker

Klimawandel in Deutschland: Was wissen wir und worauf fußen diese Erkenntnisse? Dr. Thomas Deutschländer Deutscher Wetterdienst.

1

Aktuelle Erkenntnisse der Klimaforschung - von globalen bis zu

CO -Konzentration 2 April 2014

Welche Rolle spielen Nachhaltigkeit und Zertifizierung für den Klimaschutz? Gernot Klepper Institut für Weltwirtschaft Kiel Earth Institute

Aktuelle Treibhausgas- Überwachung und zukünftige Möglichkeiten

Umweltdetektiv für Treibhausgase: CarbonSat-Messkonzept der Uni Bremen erfolgreich getestet

Regionale dekadische Vorhersagen für. Deutschland MIKLIP -LACEPS. Fatemeh Davary Adalatpanah Barbara Früh Claus-Jürgen Lenz

Energiewende und Klimapolitik: Gibt es Wege aus dem Patt?

Schweizer Klimaszenarien Regionale Übersicht und Auswirkungen auf Städte

Rimini am Königssee? Das Alpenklima von morgen

Wie sich das Klima in Österreich verändert

Deutscher Wetterdienst

Aufbau des GMES Dienstes Atmosphäre

Helfen die sächsischen Wälder beim Klimaschutz?

CO 2 im Klimasystem. F. Joos & Urs Lauterburg (Experimente) Klima- und Umweltphysik Oeschger Zentrum für Klimaforschung Universität Bern

Projekt ReSiPrec Analyse von Starkniederschlagsereignissen

INKA-BB TP5 Klimawandel in Berlin-Brandenburg F.-W. Gerstengarbe Potsdam Institut für Klimafolgenforschung

Klimawandel: Konsequenzen der globalen Herausforderung. Klimaevent 2013, Arbon. Thomas Stocker

Klimawandel Was erwartet uns in Deutschland?

Nutzung regionaler Reanalysen im Anwendungsbereich regenerativer Energien

Neue Datengrundlagen im Bereich Windenergie: C3S und regionale Reanalysen

Klimawandel: Ist der Verkehr an allem schuld? insbesondere der Partikel

Die großräumige Ausbreitung von Radioaktivität aus dem KKW Fukushima und die Ableitung von Quelltermen aus Kontaminationsmessdaten

Sturmgefährdung Schweiz

Die Bedeutung der Waldwirtschaft für den Kohlenstoffhaushalt

Abschätzung der Emissionen von halogenierten Treibhausgasen, basierend auf Messungen vom Jungfraujoch

Anregung zur Weiterentwicklung von Open Source Feinstaubmessung

Das Ende der Eis-Zeit?

Quantifizierung des globalen Kohlenstoff-Kreislaufs Quantification of the global carbon cycle

Nutzung von Ökobilanzdaten zur Messung der Umweltauswirkungen unseres Konsums im In- und Ausland

Raum-zeitlich korrelierte stochastische Beschreibung des Modellfehlers in ICON-EPS und COSMO-D2-EPS

Bewässerung in der Getreideproduktion als Anpassungsmassnahme an den Klimawandel - Eine ökonomische Perspektive für die Schweiz

Ist der Klimawandel menschengemacht?

2000 Jahre Seismizität in den Alpen

Modelle der Mensch-Umwelt- Interaktion Leitung: Prof. J. Scheffran und Dr. P.M. Link. Thema: Klima Klimamodellierung - Grenzen und Chancen

Klimawandel in Sachsen

Brennpunkt Klima Schweiz Grundlagen, Folgen und Perspektiven

Arktische Erwärmung. Peter Lemke. - Ursache und Wirkung. Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung Bremerhaven

Klimawandel in der Lausitz Anforderungen an Brandenburg

Der Klimawandel und seine (möglichen) Auswirkungen auf die Mittelgebirgsregion Westerwald

ICOS Deutschland Atmosphäre Aufbau eines Messnetzes an hohen Türmen

Promotionsvortrag Wasserdampfmessungen der mittleren Atmosphäre mit dem flugzeuggetragenen Mikrowellenradiometer AMSOS. Stefan Christof Müller

Regionale Vorhersage der PV-Leistung zur Netzintegration von Solarstrom

Klima-Vorhersagbarkeit und Regionale Klimaprojektionen

Klimasimulationen mit nichthydrostatischen Modellen für Europa und Deutschland

WINDATLAS UND WINDPOTENZIALSTUDIE

Der Klimawandel - Wissen zwischen Wahrscheinlichkeiten und Gewissheiten

FORD FOCUS Focus_346_2013_V9_Cover.indd /10/ :20

Abflussvorhersage nach einer Warnung vor Starkniederschlag oder Schneeschmelze mit Betrachtungen zur Unsicherheit

Nationales Klima-Beobachtungssystem (GCOS Schweiz)

Die veränderliche Ozeanzirkulation: Welche Rolle spielt sie im Klimageschehen?

Peter Lemke. Eismassenbilanz und Meeresspiegel. Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung Bremerhaven

Neue Bedrohungen durch Starkregen? Wie entwickelt sich das Starkregenrisiko? Uwe Ulbrich

A. Gattinger, C. Skinner, A. Müller, A. Fliessbach, M. Häni, P. Mäder, M. Stolze, N. Buchmann & U. Niggli.

11. Symposium Energieinnovation. Die Wasserkraftnutzung in Österreich bei Klimaänderungen

Klimawandel Fakten aus der Vergangenheit und Prognosen für die Zukunft

Naturgefahren und Klimawandel diese Risiken gehen alle an

Aktuelle Erkenntnisse der Klimaforschung -von globalen bis zu regionalen Klimaänderungen-

Beweidung und Boden-C und N-Vorräte (Franzluebbers & Stuedemann, 2009, Soil Biol. Biochem.)

Klimawandel in Hessen: Vergangenheit und Zukunft

Klimadaten und Klimaprognosen für Hessen

Charakterisierung der Eyjafjallajökull-Aschewolke über München mittels Lidarmessungen

Globale und regionale Klimaänderungen durch den Menschen im 21. Jahrhundert

Das Landsystem. Die Rückkopplung zwischen diesen Prozessen muss genau simuliert werden. 07. Dezember Wolken und Niederschlag.

Aktuelle Klimaszenarien für Kärnten

Das Klima wartet nicht: Klimawandel im

Klimawandel, Klimaschutz und Konflikte

S. K. Meilinger, I. Neher, E. Dresch, K. Hasan, B. Evers-Dietze und D. Franke Bremerhaven, April 2016

Klimaänderungen in Deutschland

Stadtklima - Simulationen und Messungen

Klimawandel: Ist die Welt noch zu retten?

Klimavorhersagen und projektionen in C3S

Anthropogene Klimaveränderung im Berner Oberland

Herausforderung Klimawandel. Dr. Georg Feulner

Zahlen und Fakten zur Rede von Dr. Paul Becker, Vizepräsident des Deutschen Wetterdienstes

Natürliche Methanemissionen aus sedimentären Ablagerungen über geologische Zeiträume

Klimawandel. Ursachen und Prognose. Thomas Gerersdorfer Institut für Meteorologie Universität für Bodenkultur Wien

Vom natürlichen ins anthropogene Klima Können wir die Klimazukunft vorhersagen?

Das Ende der Eis-Zeit?

Klima-Vorhersagbarkeit und Regionale Klimaprojektionen

Die Rolle der Waldwirtschaft im Kohlestoffhaushalt: Außernutzungstellung und CO 2 Senke

Klimawandel und Ozonloch

Vorwarnung für Allergiker Neue Wege der Pollenvorhersage

Stä. Stä. dte im. im Klimawandel. im Klimawandel. Klimawandel

Klimawandel. Inhalt. CO 2 (ppm)

Klimamodellrechnungen und Grundwasserhaushalt - Auswertung und Validierung von Zeitreihen

Neue Messmethoden zur Bestimmung des Biosphäre- Atmosphäre-Austauschs verschiedener N-Verbindungen

Unter Verwendung von Unterlagen von Mag. Andreas Frank, Univ.-Prof. Dr. Helga Kromp-Kolb, Dr. Peter Bossew

FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR SOLARE ENERGIESYSTEME ISE

Vorbereitende Untersuchungen für die Klimasimulationen im Rahmen von PArK

Was kostet es, die Welt zu retten?

Transkript:

Messungen und für die regionale Beobachtung von Treibhausgasemissionen Dominik Brunner und das CarboCount CH Team Stephan Henne 1, Brian Oney 1, Ines Bamberger 2, Nina Buchmann 2, Werner Eugster 2, Edouard Davin 3, Stefanos Mystakidis 3, Sonia Seneviratne 3, Nicolas Gruber 4, Yu Liu 4, Markus Leuenberger 5, Rüdiger Schanda 5, Anne Roches 6 and Isabelle Bey 6 1 Empa, Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology, 2 Institute of Agricultural Sciences, ETH Zurich, 3 Atmospheric and Climate Science, ETH Zurich, 4 Umweltphysik, ETH Zurich, 5 Klima und Umweltphysik, Universität Bern 6 Center for Climate Systems Modeling, ETH Zurich

CarboCount CH Projektziele Besseres Verständnis der natürlichen CO 2 Flüsse in Europa und ihrer Abhängigkeit von Klimavariationen Entwicklung eines Mess- und Modellsystems für das Monitoring von CO 2 and CH 4 Flüssen in der Schweiz Ansatz Simulationen des -Atmosphäre Austausches von CO 2 in Europa während der letzten 33 Jahre (1979-2012) Aufbau eines Treibhausgas-Messnetzes in der Schweiz Abschätzung der CO 2 and CH 4 Flüsse durch eine Kombination von top-down & bottom-up Methoden

Globales CO 2 Budget 2010 9.1±0.5 PgC y -1 5.0±0.2 PgC y -1 50% 0.9±0.7 PgC y -1 + 2.6±1.0 PgC y -1 26% Residuum aller Flusskomponenten 24% 2.4±0.5 PgC y -1 Mittel aus 5 Modellen Global Carbon Project 2010; Updated from Le Quéré et al. 2009, Nature Geoscience; Canadell et al. 2007, PNAS

Globales CO 2 Budget Entwicklung der globalen Quellen und Senken 1750-2010 Landvegetation als Senke zeigt grosse Schwankungen 2000-2010 (PgC y -1 ) 7.9±0.5 1.0±0.7 2.5±1.0 (Residuum) 4.1±0.2 2.3±0.5 (5 Modelle) Global Carbon Project 2011; Updated from Le Quéré et al. 2009, Nature G; Canadell et al. 2007, PNAS

Treibhausgas-Messnetz 4 neue Stationen für CO 2, CH 4 and CO regelmässige 14 C Proben am Standort Beromünster Weitere NABEL Stationen mit CO 2 und/oder CH 4 Flussmessungen von Swiss FluxNet Zentrale Kalibration und Prozessierung an Empa

Beromünster-Turm Gebäude für Messapparatur 212 m 132 m Ventilschalt-Box (R. Schanda, Uni Bern) 72 m 45 m 12 m Instruments

Modellsystem Inversionssystem 1 Lagrange sch FLEXPART footprints CH 4 COSMO Wettermodell CO 2 Inversionssystem 2 Euler sch CarbonTracker CO 2 CO 2 VMR H 2 O Wärme Emissions- Inventare Biogeochemie Modell (CLM)

Inverse Emissionsschätzung Vorwärts-Problem: Simuliere Konzentrationsverlauf an bestimmten Standorten A priori Emissionen Atmosphärisches Transport-Modell simulierte Zeitreihen A posteriori Emissionen Inverses Modell gemessene Zeitreihen Inverses Problem: Berechne Emissionen so, damit simulierte Konzentrationen optimal mit Messungen übereinstimmen

Inverse Emissionsschätzung Simulation von CO 2, CH 4 und CO Zeitreihen mit dem Lagrange schen Transportmodell FLEXPART-COSMO Footprints (FLEXPART) x Emissionen (Inventar) = simulierte Zeitreihe

Inventare der anthropogenen Emissionen Schweiz CarboCount CO 2 MAIOLICA CH 4 500 m x 500 m Europa EDGAR v4.2: CO 2, CH 4 TNO/MACC: CH 4 Ca. 10 km x 10 km Zeitfunktionen (Tages-, Wochen-, Jahresgang, Trend) Projektion auf Simulationsgitter Verschmelzung der Inventare CarboCount CO 2 EDGAR v42 CO 2

Simulation CO 2 Austausch mit mit dem Modellsystem COSMO-CLM 2 (Davin et al. 2011) Wettervorhersagemodell COSMO Entwickelt durch Konsortium von europäischen Wetterdiensten (Deutschland, Schweiz, Italien, Polen, Griechenland, Rumänien, Russland) Bodenprozess-Modell CLM4.0 (Community Land Model) Lawrence et al. (2011)

CLM4.0 benötigt detaillierte Inputdaten 1 Hydrologie-Parameter 4 Landbedeckungs-Parameter 4 Boden-Parameter 7 Vegetationsparameter Beispiel: Laubwaldbedeckung

Messungen von CO and CO 2 Beromünster Nov. 2012 Apr. 2013

COSMO Transportsimulation von CO 2 Simulation für 2 Tage im November 2007 Hintergrund CO 2 Input: NOAA CarbonTracker Biogenes CO 2 Input: Photosynthese- und Respirationsmodell VPRM Anthropogenes CO 2 Input: EDGAR & CarboCount Emissionsinventare

Flexpart-Simulationen für Beromünster CO 2 212 m 132 m CH 4 72 m CO 45 m 12 m Instruments

Flexpart-Simulationen für Früebüel CO 2 CH 4 Unterschätzung der Emissionen im Winter? Atmung der Vegetation noch nicht berücksichtigt

und Ausblick : CarboCount CH untersucht CO 2 und CH 4 Flüsse und ihre Wechselwirkung mit dem Klima auf der regionalen Skala Das Messnetz ist seit über 1 Jahr komplett noch in Entwicklung, z.b. Kopplung mit CLM4.0 Detaillierte Emissionskataster und Inputs für CLM4.0 erstellt im Winter zeigen sehr hohe Korrelation zwischen CO und CO 2, etwas geringere Korrelation mit CH 4 Starke CO 2 Signale der bei Früebüel und v.a. Gimmiz Erste Ergebnisse der Transportsimulationen vielversprechend Nächste Schritte in diesem Jahr: Endgültige Prozessierung der Messdaten Abschluss der Kopplung von COSMO mit CLM4.0 30-Jahr Simulation der CO 2 Flüsse in Europe Erste inverse der CO 2 Flüsse und CH 4 Emissionen