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DESERVE - The Virtual Institute "DEad SEa Research VEnue"

DESERVE - The Virtual Institute "DEad SEa Research VEnue"
Ansprechpartner:

Prof. Dr. Ch. KottmeierDr. U. Corsmeier, Dr. M. Nied, Dipl. Geoph. F. Lott, Dipl.-Met. J.Metzger.

Links:
Projektgruppe:IMK-TRO
Förderung:

HGF 

Starttermin:

2012 

Endtermin:

2017 

DeservlogoDie Region des Toten Meeres steht vor großen wasserbezogenen Herausforderungen; unter ihnen der kontinuierliche Rückgang des Seespiegels, Wüstenbildung, Sturzfluten, die Verunreinigung von Süßwasser durch stark salzhaltiges Wasser und Abwasser, sowie schlagartig auftretende Erdfälle und Erdbeben. Zusätzlich tragen der Klimawandel und die umfangreiche Nutzung des Grund- und Oberflächenwassers zu einer Verschärfung der Lage bei. Die Bewältigung der genannten Herausforderungen erfordert einen interdisziplinären Forschungsansatz unter Einbeziehung aller Anrainerstaaten.

DESERVE ist ein disziplinübergreifendes internationales Forschungsprojekt der Helmholtz-Zentren KIT, GFZ und UFZ in Zusammenarbeit mit Forschungseinrichtungen der Anrainerstaaten des Toten Meeres.

DESERVE integriert dabei bereits geleistete und gegenwärtige Forschungsarbeiten aller erd- und umweltwissenschaftlichen Disziplinen am Toten Meer zu einem gemeinsamen Forschungsansatz.

DESERVE untersucht die gekoppelten atmosphärischen, hydrologischen und lithosphärischen Prozesse, wie Erdfälle, Sturzfluten und Erdbeben. Dieser interdisziplinäre Forschungsansatz trägt zu einem verbesserten Verständnis der ablaufenden Prozesse bei. Wodurch die Entwicklung von Vorhersagemodellen, Sanierungsstrategien und Risikobewertungen für die genannten Naturgefahren und die Wasserverfügbarkeit unter Einbezug des Klimawandels ermöglicht wird.

DESERVE wird durch die Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren gefördert.

  

Abb. 1: Verdunstungsmessungen über dem Toten Meer (© U. Corsmeier, IMK-TRO).

Abb. 2: Meteorologischer Mast in Jordanien (© F. Lott, IMK-TRO).

Abb. 3: KITcube in Masada (© A. Wieser, IMK-TRO).

Die Forschungsarbeit des IMK-TRO im Rahmen von DESERVE umfasst den Betrieb eines dauerhaften meteorologischen Messnetzes in Kombination mit Intensivmesskampagnen und numerischer Modellierung. Die Ziele sind:

  • Messung der Verdunstung des Toten Meeres und Quantifizierung des Beitrags der Verdunstung zur Wasserbilanz des Toten Meeres sowie Quantifizierung ihrer Auswirkung auf die Bildung von Dunst und Niederschlag;

  • Quantifizierung und Charakterisierung der atmosphärischen Aerosole sowie regionaler und lokaler Windsysteme unter Anwendung von LIDAR und Radarsystemen;

  • Wettersimulationen mit COSMO und COSMO-ART mit dem Zweck das Prozessverständnis von Verdunstung, Trübung und Niederschlagsbildung zu verbessern;

  • Untersuchung der Auswirkung der globalen Erwärmung und regionaler Landnutzungsänderungen auf den Wasserhaushalt mittels hochauflösender regionaler Klimasimulationen (COSMO-CLM);

  • Untersuchung der Auswirkung von Windsystemen und Luftdruckschwankungen auf Erdbewegungen mittels seismischer Messungen.

Dauermessnetz

Seit 2006 betreibt das IMK-TRO zwei dauerhafte meteorologische Messstationen, P88 und Masada, an der Westküste des Toten Meeres. Im März 2014 wurde die erste dauerhafte meteorologische Messstation des IMK-TRO in Jordanien errichtet. Die Installation einer meteorologischen Station in den palästinensischen Autonomiegebieten ist in Vorbereitung und trägt damit zum Aufbau eines grenzüberschreitenden meteorologischen Dauermessnetzes in der Region des Toten Meeres bei. Gemessen werden Windgeschwindigkeit und Windrichtung, Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchte, Bodenfeuchte und Bodentemperatur, kurz- und langwellige Strahlung, sowie Niederschlag. Die Messungen können hier betrachtet werden.

Intensivmesskampagnen

Anfang 2014 startete nach intensiven Vorbereitungen die Intensivmesskampagne „Haze and evaporation at the Dead Sea 2014“ (Dunst und Verdunstung am Toten Meer; HEADS 2014). Zunächst wurden an der Westküste des Toten Meeres an drei charakteristischen Standorten (innerhalb von Vegetation, auf nacktem Boden, und direkt am See) Energiebilanzstationen für einen Zeitraum von mindestens einem Jahr installiert. Die von den Stationen erfassten hochaufgelösten meteorologischen Messungen werden benutzt um unter Anwendung der Grenzschichttheorie, den latenten Wärmefluss (freigesetzt bei Verdunstung) und den fühlbaren Wärmestrom zu berechnen. Die Messungen können hier betrachtet werden.

Der Höhepunkt der Messkampagne HEADS 2014 ist der Betrieb des KITcube, eines Gesamtbeobachtungssystems für die Erforschung der Atmosphäre, in Masada (Israel) für jeweils 4 Wochen im August 2014 (Trockenzeit) und im November/Dezember 2014 (Regenzeit). Der KITcube ermöglicht die kontinuierliche Messung von atmosphärischer Strömung und Stabilität in Raum und Zeit und damit die Untersuchung der Bildung und des Lebenszyklus des Dunstes im Tal des Toten Meeres. Um das gesamte Tal des Toten Meeres abzudecken, werden die KITcube Beobachtungen durch Messungen an der Ostküste des Toten Meeres in Jordanien ergänzt. Zusätzlich wird ein temporäres seismisches Messfeld nahe der meteorologischen Station in Jordanien aufgebaut. Dieses besteht aus 15 Hochfrequenz-und Breitband-Seismometern. Das Ziel ist es verschiedene Windsysteme in den seismischen Daten zu identifizieren und mittels meteorologischer Messungen zu verifizieren. Dazu wird das Messfeld am Rande des Tals des Toten Meeres im Einflussgebiet der Windsysteme errichtet.