Coordinators
- K. Heinke Schlünzen
- Jürgen Oßenbrügge
Collaborators
- Institut für Bodenkunde
A. Eschenbach
E.-M. Pfeiffer - Institut für Geographie
B. Bechtel
J. Böhner
J. Ossenbrügge - Institut für Küstenforschung an der GKSS
H. von Storch - Institut für Soziologie
A. Engels - Max-Planck-Institut für Meteorologie
St. Bakan
D. Jakob
S. Hagemann - Meteorologisches Institut
F. Ament
B. H. Fock
D. Grawe
P. Hoffmann
P. Kirschner
B. Leitl
M. Schatzmann
K. H. Schlünzen
Cooperations
Within CLISAP the research area D4 collaborates with A1, A2, B1, B2, D1,
where analysis of climate variability, predictability and prediction is
the focus for global and regional scale models. The same methods will be
used here. The regional climate model results of D1 will be downscaled
to the urban, and the upscaled urban effects will be used in D1, C1 to
improve existing parametrizations and investigate feed-backs of the
urban areas (society feedback with D2). The P1 data base is used and
support by P2 is also used. Wind tunnel data will support the
investigations (P3) and large computer resources and support are
essential for the long-term high resolution simulations planned here
(P4).CliSAP collaborates with external projects and partners as well:
- Deutscher Wetterdienst
- KLIMZUG-NORD
- MEGAPOLI
Funded by
DFG within excellence cluster CLISAP, 01. Nov 2007 - 31. Oct 2012
Subject
Today, two-thirds of the global population lives in urban areas; in
Germany this fraction is even higher. Cities are highly sophisticated
technical artefacts and show a strong vulnerability to the effects of
climate change. In addition, the special characteristics of cities
(thermal and radiative properties, flow resistance, anthropogenic
emissions) produce a distinctive urban climate with direct impact on
human health and comfort, resource consumption and local economics.
Using our advanced numerical and physical models and joining physical
and sociological expertise, this RA addresses the following questions:
1) To what degree is climate change in urban areas caused by
global/regional climate change and to what extent is it 'home-made'?
2) To what degree can urban climate change be mitigated or even
manipulated by urban modifications?
3) What are the implications for future town planning, local
architecture, urban safety, and urban governance?
Journal and Book Articles
2012
Fock, B. H. and Schlünzen, K. H. (2012): Characterization of typical coastal circulations with high-resolution measurements in the Gulf of Valencia. International Journal of Climatology, 32(9), 1392-1405, doi: 10.1002/joc.2362. Download.
Bechtel, B. (2012): Robustness of Annual Cycle Parameters to
characterize the Urban Thermal Landscapes. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters 99: 1–5, doi: 10.1109/LGRS.2012.2185034.
Bechtel, B., & Daneke, C. (2012): Classification of local Climate Zones based on multiple Earth Observation Data. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, doi: 10.1109/JSTARS.2012.2189873.
Grawe D., Thompson H.L., Salmond J.A., Caia X.-M., Schlünzen K.H. (2012): Modelling the impact of urbanization on regional climate in the Greater London Area. Int. J. Climatol. 32, doi: 10.1002/joc.3589. Download.
2011
Schlünzen K.H., Grawe D., Bohnenstengel S.I., Schlüter I., Koppmann R. (2011): Joint modelling of obstacle induced and mesoscale changes – current limits and challenges. J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 99, 217–225, doi: 10.1016/j.jweia.2011.01.009. Download.
Meyer E.M.I. & Schlünzen K.H. (2011): The influence of emission changes on ozone concentrations and nitrogen deposition into the southern North Sea. Meteorol. Zeitschr., 20-1, 75-84, doi: 10.1127/0941-2948/2011/0489. Download.
Bohnenstengel S.I, Schlünzen K.H., Beyrich F. (2011): Representativity of in-situ precipitation measurements – a case study for the LITFASS area in North-Eastern Germany. Journal of Hydrology, 400 (3-4), 387-395.
Bechtel, B., Langkamp, T., Ament, F., Böhner, J., Daneke, C., Günzkofer, R., Leitl, B., Oßenbrügge, J., Ringeler, A. (2011): Towards an urban roughness parameterisation using interferometric SAR data taking the Metropolitan Region of Hamburg as an example. Meteorologische Zeitschrift, Vol. 20, No. 1, p. 29-37. Download.
Bechtel, B., Schmidt, K.J. (2011): Floristic mapping data as a new proxy for the mean urban heat island. Climate Research 49: 45-58, doi: 10.3354/cr01009.
Langkamp, T. and J. Böhner (2011): Influence of the compiler on multi-CPU performance of WRFv3. Geosci. Model Dev., 4, 611–623, doi: 10.5194/gmd-4-611-2011. Download.
Schatzmann, M., and Britter, R. (2011): Quality assurance and improvement of micro-scale meteorological models. Int. J. of Environment and Pollution, 44, 139 - 146.
Bechtel, B. (2011): Multitemporal Landsat data for Urban Heat Island
assessment and classification of Local Climate Zones. Urban Remote Sensing Event (JURSE). 2011 Joint. IEEE international, doi: 10.1109/JURSE.2011.5764736.
Bechtel, B. (2011): Multisensorale Fernerkundungsdaten zur mikroklimatischen Beschreibung und Klassifikation urbaner Strukturen.. Photogrammetrie – Fernerkundung – Geoinformation 2011(5): 325–338, doi: 10.1127/1432-8364/2011/0090.
2010
Schlünzen K.H., Hoffmann P., Rosenhagen G., Riecke W. (2010): Long-term changes and regional differences in temperature and precipitation in the metropolitan area of Hamburg. Int. J. Climatol., 30, 1121-1136, doi: 10.1002/joc.1968. Download.
Hoffmann P., Schlünzen K.H. (2010): Das Hamburger Klima. Beitrag zu Hamburgs Natur im Überblick (edtl. H.-H. Poppendieck).
Sandoval, S.; Ament, F.; Eschenbach, A. (2010): Hamburg Urban Soil Climate Observatory (HUSCO): A concept to assess the impact of moisture and energy fluxes of urban soils on local climate. Geophysical Research Abstracts, Vol. 12, EGU2010-4265, EGU General Assembly 2010.
Schrön, A., Schatzmann, M. (2010): Klimabeobachtungshistorie am Beispiel Hamburgs. In: von Storch, H., und Claußen, M. (Hrsg.) Klimabericht für die Metropolregion Hamburg, In Vorbereitung.
Ries H., Schlünzen K.H., Brümmer B., Claussen M., Müller G. (2010): Impact of surface parameter uncertainties on the development of a trough in the Fram Strait region. Tellus A, doi: 10.1111/j.1600-0870.2010.00451.
2009
Bohnenstengel S., Schlünzen K.H. (2009): Urbanization of meteorological and air quality models. Baklanov A., S. Grimmond, A. Mahura, M. Athanassiadou (Eds), Springer Publishers, 165p., ISBN 978-3-642-00297-7, doi: 10.1007/978-3-642-00298-4.
Schroeder G., Schlünzen K.H. (2009): Numerical dispersion of gravity waves. Monthly Weather Review, doi: 10.1175/2009MWR2890.1. Download.
2008
Böhner, J. & Antonic, O. (2008): Land-Surface Parameters Specific to Topo-Climatology.. In: Hengl, T & Reuter, H.I. [Eds.]: Geomorphometry: Concepts, Software, Applications. -- Developments in Soil Science 33, Elsevier, 772 pp.
Di Sabatino, S., Olesen, H., Berkowicz, R., Franke, J., Schatzmann, M., Britter, R., Schlünzen, H., Martilli, A., Carissimo, B. (2008): A Model Evaluation Protocol for Urban Scale Flow and Dispersion Models. Croatian Meteorological Journal, Vol. 43, pp. 409-413.
Conference Contributions
2011
Flagg D., Grawe D., C. Daneke, P. Hoffmann, D. Jacob, P. Kirschner, A. Kriegsmann, M. Linde, B. Mayer, K. O‘Driscoll5, T. Pohlmann, K.H. Schlünzen, R. Schoetter, W. Teichert, E. Zorita (2011): Hamburg 2K: Climate modeling and downscaling for Hamburg, Germany under a 2 K global warming scenario presented at 2011 Fall Meeting. AGU, San Francisco, Calif., 5-9 Dec. , 05.-09. Dec. 2011, San Francisco, Calif.
Haller M., K. Heinke Schlünzen, Matthias Beekmann, Peter Builtjes, Sönke Gimmerthal, David Grawe, Hoffmann P., Marje Prank, Ole Ross, Arjo Segers, Guillaume Siour, Mikhail Sofiev, Ranjeet Sokhi, Jochen Theloke, Malte Uphoff (2011): Evaluation of Air Quality models for one year in the MEGAPOLI project. 11th EMS Annual Meeting, 12.-16. Sept. 2011, Berlin.
Hoffmann P., Flagg D.D., Grawe D., Katzfey J.J., Kirschner P., Linde M., Schlünzen K.H., Schoetter R. (2011): Statistical-dynamical downscaling for the future urban climate of Hamburg, Germany. abstract GC21E-07 presented at 2011 Fall Meeting, AGU, 05.-09. Dec. 2011, San Francisco, Calif.
Schoetter, R., P. Hoffmann, M. Linde, D. Grawe, P. Kirschner, K.H. Schlünzen, D. Rechid (2011): Contributions of regional climate change and urban effects on the future climate in the Metropolitan Region of Hamburg. Vortrag beim UAQCC Workshop am 16.08.2011.
2010
Schlünzen K.H. (2010): Joint modelling of obstacle induced and mesoscale changes – Current limits and challenges.. CWE2010, Hill, North Carolina, 23.-27.05.2010.
Harms, F., Leitl, B., Schatzmann, M., Patnaik, G. (2010): Validating LES-based Flow and Dispersion Models. 5th International Symposium on Computational Wind Engineering (CWE2010), Chapel Hill, North Carolina, USA, May 23-27.
Langkamp, T. (2010): "Woher wissen wir wie das Klima wird - Global Circulation Modells (GCM)" und "Urban roughness parameter estimation using Interferometric SAR data in the Metropolitan Region of Hamburg". Vortrag an der Helmut-Schmidt Universität der Bundeswehr Hamburg.
Leitl, B., Schatzmann, M. (2010): Validation data for urban flow and dispersion models - Are wind tunnel data qualified?. 5th International Symposium on Computational Wind Engineering (CWE2010), Chapel Hill, North Carolina, USA, May 23-27.
Uphoff M., Schlünzen K.H. (2010): Effectiveness of a source dynamics parameterisation for airplanes on the engine exhaust dispersion. Proceedings, 5th International Symposium on Computational Wind Engineering (CWE2010), Chapel Hill, North Carolina, USA, May 23-27.
2009
Schlünzen K.H., Grawe D., Hoffmann P., Kirschner P. (2009): Kleinräumige Betrachtung des Klimawandels und die Wirkung auf Freiflächen. Vortrag, Workshop "Klimawandel und Klimaschutz in der Freiraumplanung", Behörde für Stadtentwicklung und Umwelt, Amt für Landes- und Landschaftsplanung, 26. Oktober 2009. Download.
K.H. Schlünzen, F. Ament, B. Bechtel, J. Böhner, A. Eschenbach, B. Fock, P. Hoffmann, P. Kirschner, B. Leitl, J. Oßenbrügge, G. Rosenhagen, M. Schatzmann (2009): Development of mitigation measures for the metropolitan region of Hamburg (Germany). Climate Change: Global Risks, Challenges and Decisions. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 6 332034. Download.
Bechtel, B., Daneke, C., Günzkofer, R., Langkamp, T, Oßenbrügge, J., Ringeler, A., Böhner, J. (2009): Urban roughness parameter estimation using Interferometric SAR data in the Metropolitan Region of Hamburg. METTOOLS, 01.-03. September 2009, Hamburg.
Grawe D., Thompson H., Salmond J., Xiao-Ming C., Schlünzen H. (2009): Implementation of the urban surface exchange
parameterisation BEP into the mesoscale meteorology model METRAS and evaluation of first results. METTOOLS, 01.-03. September 2009, Hamburg.
Ament F., Eschenbach A., Pfeiffer E.-M. (2009): Hamburg urban soil climate observatory – Einflüsse der Bodenfeuchte- und Energieflüsse von Stadtstruktureinheiten auf das Stadtklima. METTOOLSVII, 01.-03. September 2009, KlimaCampus.
Fock B.H., Schlünzen K.H. (2009): Wirbelauflösende Simulation der urbanen Grenzschicht mit METRAS für die Hamburger Innenstadt. METTOOLS, 01.-03. September 2009, Hamburg.
Leitl B., Kiepert K., Harms F. & Schatzmann M. (2009): Quantifying the unknown -- estimating representative wind conditions in complex urban areas. METTOOLS, 01.-03. September 2009, Hamburg.
Hoffmann P., Schlünzen H. (2009): Bestimmung relevanter Wetterlagen für stadtklimatische Zielgrößen. METTOOLS, 01.-03. September 2009, Hamburg.
Ament F., Eschenbach A. (2009): Hamburg urban soil climate observatory. METTOOLSVII, 01.-03. September 2009, KlimaCampus Hamburg.
Bechtel B. (2009): Urban Climate and Climate Change in Hamburg: First results and future research in the Cluster of Excellence CliSAP. Vortrag für Taiwaesische WissenschaftlerInnen im Rahmen eines Kooperationsprogramms des National Science Council Taiwan.
Bechtel B. (2009): Verbesserte Repräsentation und Parametrisierung städtischer Oberflächen am Beispiel von Rauigkeitsparametrisierung durch Stadtformparameter. AK Klima: CliSAP D4 – urban systems.
Eschenbach A., Ament F., Pfeiffer E.-M. (2009): Hamburg urban soil climate observatory – Einflüsse der Bodenfeuchte- und Energieflüsse von Stadtstruktureinheiten auf das Stadtklima. Fachtagung "Aktiver Klimaschutz und Anpassung an den Klimawandel – Beiträge der Agrar- und Forstwirtschaft" 15.-16.06.2009, vTI Braunschweig.
Eschenbach A., Ament F., Pfeiffer E.-M. (2009): Hamburg urban soil climate observatory – Einflüsse der Bodenfeuchte- und Energieflüsse von Stadtstruktureinheiten auf das Stadtklima. Workshop „Anwendung von Bodendaten bei der Klimaanpassung“, 29.-30.09.2009, Umweltbundesamt Dessau.
Fock B.H., P. Hoffmann, K.H. Schlünzen (2009): High resolution simulations for urban areas. Seventh International Conference on Urban Climate (ICUC-7), 29.06. – 03.07.2009, Yokohama.
Grawe D., Thompson H., Salmond J., Xiao-Ming Cai, Schlünzen K.H. (2009): Implementation of an improved urban parametrisation into the mesoscale meteorology model METRAS and application to London, UK. EMS, Toulouse, France.
Harms, F., Leitl, B., Schatzmann, M., Patnaik, G. (2009): Validating an LES-based Puff Dispersion Model. Proceedings International Workshop on Physical Modelling of Flow and Dispersion Phenomena, Brussels, Belgium, Aug. 24-26, ISBN 978-2-930389-42-7.
Jacob et al. (2009): Global anthropogenic warming below 2°C above pre-industrial level: how might climate look like in Europe?. Poster Climate Change Conference in Kopenhagen, März 2009.
Langkamp, T. (2009): Woher wissen wir wie das Klima wird - Global Circulation Modells (GCM). Vortrag im Rahmen der Lehrerfortbildung an der Universität Hamburg.
Langkamp, T. (2009): Urban roughness parameter estimation using Interferometric SAR data in the Metropolitan Region of Hamburg. Vortrag im Rahmen des CLISAP D-Säulen Treffens.
Leitl, B. (2009): Advances and Challenges in Applied Flow and Dispersion Modeling. Proc. 7th Asia-Pacific Conference on Wind Engineering, November 8-12, 2009, Taipei, Taiwan.
Oßenbrügge, J. & B. Bechtel (2009): Klimawandel und Stadt: Der Faktor Klima als neue Determinante der Stadtentwicklung. Lehrerfortbildung an der Universität Hamburg.
Sandoval S., Ament F., Eschenbach A. (2009): Hamburg urban soil climate observatory – Einflüsse der Bodenfeuchte- und Energieflüsse von Stadtstruktureinheiten auf das Stadtklima. Jahrestagung AK Klima, 30.10.-01.11.2009, Hamburg.
2008
Hoffmann P., Schlünzen K.H., Rosenhagen G. (2008): Urban heat island and urban impact on precipitation in the area of Hamburg. Data Analysis and Modelling in Earth Sciences, Workshop (DAMES 08).
Bechtel B. (2008): Segmentation for object extraction of trees using MATLAB and SAGA. AGIT.
Fock B. H., Kalb-Rottmann P. and Schlünzen K. H. (2008): Evaluation of the micro-scale model MITRAS. 8th Annual Meeting of the EMS / 7th ECAC. Amsterdam.
Leitl, B., and Schatzmann, M. (2008): Quality assurance of urban flow and dispersion models - new challenges and data requirements. Invited Lecture, 3rd International Symposium on Wind Effects on Buildings and Urban Environment (ISWE3), March 4-5.
2007
Schlünzen K.H. (2007): Klima und Luftbelastung. Vortrag im Rahmen der 2. NUN Konferenz "Klima und Energie -- was können Bildung und Information zum Klimaschutz beitragen?", Hamburg (22./23. November 2007).
Schlünzen K.H. (2007): Klimaänderung in der Metropolregion Hamburg. Vorlesung im Rahmen der Gemeinschaftsvorlesung "Carl Friedrich von Weizsäcker -- Friedensvorlesung zu globalen Herausforderungen der Menschheit und Verantwortung der Wissenschaft", Universität Hamburg (05. November 2007). Download.
Schlünzen K.H. (2007): Temperaturänderungen in der Metropolregion Hamburg. Vortrag, Fachkonferenz des Bundesministeriums für Bildung und Forschung "Globaler Klimawandel und regionale Auswirkungen in Norddeutschland", Hamburg (12. März 2007). Download.
Institute Reports
2011
Schlünzen K.H., Haller M., Beekmann M., Bedbur G., Conrady K., Finardi S.,
Gimmerthal S., Grawe D., Hoffmann P., Pandis S., Prank M., Reinhardt V., Ross
O., Silibello C., Siour G., Sofiev M., Sokhi R., Theloke J., Uphoff M. (2011): Evaluation of Integrated tools. MEGAPOLI Scientific report 11-03. Download.
2010
Schlünzen K.H., B.H. Fock (edtl.) (2010): Model Applications and Model Evaluation. Results of COST 728 Workshop at ZMAW, University of Hamburg, Germany - 15th and 16th May 2008.
2008
Bechtel, B., Ringeler, R. & J. Böhner (2008): Segmentation for Object Extraction of Trees using MATLAB and SAGA. In: Böhner, J., Blaschke, T. & L. Montanarella: SAGA - Seconds Out = Hamburger Beiträge zur Physischen Geographie und Landschftsökologie 19, S. 1-12. Download.
2012
Hoffmann P. (2012): Quantifying the influence of climate change on the urban heat island of Hamburg using different downscaling methods. Diss., Dept. Geowissenschaften, Univ. Hamburg.
Master and Diploma Thesis
2011
Gierisch, A. (2011): Wärmemissionen aus Einzelgebäuden – Messung und Modellierung. . Download.
Linde, M. (2011): Modellierung des Einflusses von Windturbinen auf das umgebende Windfeld. . Download.
2010
Ertl, G. (2010): Eigenschaften von Niederschlägen im Nordwesten und Nordosten Deutschlands. .
2009
Hoffmann, P. (2009): Modifikation von Starkniederschlägen durch urbane Gebiete. Dept. Geowissenschaften, Universität Hamburg, Diplomarbeit. Download.
Langkamp, T. (2009): Konfiguration, Kalibrierung und Validierung des mesoskaligen Klimamodells WRF ARW 3 - auf dem Weg zu hoher Auflösung für precision farming Anwendungen. Unveröffentlichte Diplomarbeit. Download.
2008
Uphoff, M. (2008): Parametrisierung flugzeuginduzierter Vermischung in einem mesoskaligen Modell. .
Bachelor Thesis
2011
Rudolf, E. (2011): Untersuchung von Starkniederschlägen der ENSEMBLES Regionalmodelle in der Metropolregion Hamburg. Bachelorarbeit Meteorologie, Universität Hamburg. Download.
2010
Boysen, L. (2010): Vertikalstrukturen in TA Luft und METRAS. Bachelorarbeit Meteorologie, Universität Hamburg. Download.
Conrady, K. (2010): Mittlere Modellgüte verschiedener mesoskaliger Modelle als Funktion der Gitterweite. Bachelorarbeit Meteorologie, Universität Hamburg.
2009
Linde M. (2009): Spektralanalyse der Temperatur und der Niederschlagshöhe in Hamburg-Fuhlsbüttel über 117 Jahre. Studienarbeit, Department Geowissenschaften, Meteorologisches Institut, Univ. Hamburg.