Daten und Software
Datensätze
Atmosphärisches Flask-Beobachtungsprogramm
Jena CarboScope: Daten-basierte CO2-Flussabschätzungen
Software
Datensätze
Atmosphärisches Flask-Beobachtungsprogramm
Unser Beitrag zum globalen atmosphärischen Beobachtungsnetz für biogeochemisch relevante atmosphärische Arten umfasst 12 Standorte mit regelmäßigen Probenahmen im Jahr 2021, einige davon mit Aufzeichnungen seit 2004. In der Regel werden an jedem Standort jede Woche Triple-Flaschen mit atmosphärischer Luft gefüllt. An allen Kolbenproben werden routinemäßig gaschromatographische Messungen des Mischungsverhältnisses von CO2, CO, CH4, N2O, H2 und SF6 durchgeführt. Darüber hinaus werden Messungen der Isotopenzusammensetzung von CO2 (13C/12C und 18O/16O) sowie O2/N2 und Ar/N2 mittels Massenspektrometrie durchgeführt. Seit 2012 wird auch die Isotopenzusammensetzung von Methan (13C/12(CH4) und D/H(CH4)) routinemäßig bestimmt. Mit dem Kolbenprobenprogramm werden drei Hauptziele verfolgt: (i) eine unabhängige Qualitätskontrolle der In-situ-Messungen an den entlegenen Stationen; (ii) die Messung zusätzlicher Spezies, wie z. B. der Isotopenzusammensetzung, sowie von Gasen, die an entlegenen Standorten nicht einfach kontinuierlich gemessen werden können; (iii) der Vergleich der Messprogramme der verschiedenen Labors.
Quelle: Datensatz und Dokumentation sind hier verfügbar (nur in Englisch).
Kontakt: Sönke Zaehle
Jena CarboScope: Daten-basierte CO2-Flussabschätzungen
Abschätzungen des CO2-Austauschs auf der Grundlage verschiedener Arten von Messungen (atmosphärische CO2-Mischungsverhältnisse, CO2-Partialdruck an der Oberfläche des Ozeans) und statistischer inverser Methoden.
Die terrestrische Vegetation, die Ozeane und die menschlichen Aktivitäten --die Hauptakteure des globalen Kohlenstoffkreislaufs-- tauschen Kohlendioxid (CO2) und andere Treibhausgase mit der Atmosphäre aus. Sie beeinflussen so das Klima durch den Treibhauseffekt. Die Stärke des biosphärischen und ozeanischen CO2-Austauschs variiert stark in Raum und Zeit - von Jahr zu Jahr, mit der Jahreszeit, von Tag zu Tag, zwischen Tag und Nacht. Diese Variabilität ist wiederum eng mit klimatischen Einflüssen verknüpft. Die Quantifizierung des Zusammenhang zwischen Klimavariabilität und Variabilität des CO2-Austauschs ist ein wichtiger Schritt, um die Rolle des Kohlenstoff-Kreislaufs im Klimasystem zu verstehen.
Die Ergebnisse des Jena CarboScope können für gemeinsame wissenschaftliche Projekte oder zur allgemeinen Information heruntergeladen werden.
Weitere Informationen finden Sie hier (auf Englisch).
Kontakt: Christian Rödenbeck
COFFEE-Datensätze:
Bestandsaufnahme der CO2-Freisetzung und O2-Aufnahme aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe
Der COFFEE-Datensatz enthält globale Karten der CO2-Emissionen und der O2-Aufnahme im Zusammenhang mit der Verbrennung fossiler Brennstoffe. Eine hochaufgelöste und aktuelle Version des COFFEE-Datensatzes für CO2-Emissionen wird über das ICOS Carbon-Portal unter diesem verteilt DOI.
COFFEE-Daten einer früheren Version, einschließlich der O2-Aufnahme, sind mit stündlicher Auflösung in einem 1x1-Raster verfügbar (Aktualisierung auf 0,1 x 0,1-Raster läuft). Die Informationen im Datensatz basieren auf den CO2-Emissionen fossiler Brennstoffe aus der Emission Database for Global Atmospheric Research (EDGAR) und Kraftstoffverbrauchsdaten aus dem United Nations Energy statististics und dem British Petroleum BP).
Daten können per ftp heruntergeladen werden von ftp://ftp.bgc-jena.mpg.de/pub/outgoing/cgerbig/COFFEE_old.
Eine detaillierte Beschreibung der Erstellung des Datensatzes und einer ersten Anwendung finden Sie in folgendem Beitrag:
Kontact: Christoph Gerbig
Vegetationsphotosynthese- und Atmungsmodell (VPRM)
VPRMpreproc: MODIS-Oberflächenreflexionsdaten für das VPRM finden Sie hier.
VPRM Parametertabelle: Optimierte Parameter für das Vegetationsphotosynthese- und Atmungsmodell VPRM
Die Parameter für das Vegetationsphotosynthese- und Atmungsmodell VPRM (Mahadevan et al., 2008) wurden anhand von CO2-Flussdaten (NEE) aus dem Jahr 2007 für 46 Standorte in Europa optimiert. Optimierte Parameter stehen für den Bereich von Europa zur Verfügung. Details finden Sie in der Kopfzeile der verlinkten Parameterdatei.
Quelle: Mahadevan, P., S. Wofsy, D. M. Matross, X. Xiao, A. Dunn, J. C. Lin, C. Gerbig, J. W. Munger, V. Y. Chow, and E. Gottlieb, A Satellite-Based Biosphere Parameterization for Net Ecosystem CO2 Exchange: Vegetation Photosynthesis and Respiration Model (VPRM), Global Biogeochem. Cycles, 22, GB2005, doi:10.1029/2006GB002735, 2008.
VPRM Flussfelder: VPRM simulierter Biosphäre-Atmosphäre CO2-Austauschfluss
Biosphäre-Atmosphäre-Austauschflüsse für CO2 wurden mit dem Vegetationsphotosynthese- und Atmungsmodell VPRM (Mahadevan et al., 2008) für den europäischen Bereich für den Zeitraum 2006 bis 2019 simuliert. Simulationen wurden mit den folgenden Datensätzen durchgeführt: - Vegetationsphotosynthese und Atmungsmodell (VPRM)-Parameter optimiert für das Jahr 2007 an 46 Standorten in Europa (erhältlich unter www.europe-fluxdata.eu) - VPRM-Präprozessor-Codeversion Rev.116 - VPRM-Optimierungscode-Version Rev.7 - VPRM-Offline-Code-Version - MODIS Terra MOD09A1 Oberflächenreflexion Version 6 - abwärts gerichtete kurzwellige Strahlung und 2m Temperatur, extrahiert aus kurzfristigen Vorhersagefeldern aus dem ECMWF IFS Modell.
Daten können per ftp können hier heruntergeladen werden ftp://ftp/pub/outgoing/cgerbig/VPRM_fluxes_v3.
Quelle:
Kontact: Christoph Gerbig
Modelle
WRF Greenhouse Gas Model (WRF-GHG) basierend auf WRF-Chem
WRF-GHG ist jetzt (seit v.3.5) ein Modul in der offiziellen WRF-Distribution, siehe die Webseite und den verfügbaren code.
Für Download und Installation befolgen Sie die allgemeinen WRF-Anweisungen aus dem Benutzerhandbuch. Die neueste Version befindet sich hier.
Einige Informationen zur Verwendung von WRF-GHG finden Sie im WRF-Chem-Benutzerhandbuch auf der Website.
Die Referenz zu WRF-GHG finden Sie im Technischen Report.
Kontact: Christoph Gerbig
Das dynamische globale Vegetationsmodell OCN ist ein Modell des gekoppelten terrestrischen Kohlenstoff- und Stickstoffkreislaufs (Zaehle and Friend, 2010; Zaehle et al., 2010, GBC), das aus dem Landoberflächenmodell ORCHIDEE abgeleitet wurde (Krinner et al. 2005). Es arbeitet auf einer halbstündigen Zeitskala und simuliert den täglichen Netto-Kohlenstoffaustausch und die Stickstoffspurengasemissionen sowie die täglichen Veränderungen des Blattflächenindex, des Blattstickstoffs und der Vegetationsstruktur und des Wachstums. Hauptzweck des Modells ist die Analyse der längerfristigen (interannualen bis dekadischen) Auswirkungen des Nährstoffkreislaufs auf die Modellierung von Land-Klima-Wechselwirkungen (Zaehle et al. 2010, GRL; Zaehle et al. 2011). Das Modell leistet seit langem einen Beitrag zum TRENDY-Projekt.
Kontakt: Sönke Zaehle
Das QUINCY Modell (englische Seite) (Thum, et al., 2019) ist ein terrestrisches Biosphärenmodell, das die Flüsse von Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor sowie eine Reihe von Isotopen für eine Reihe vordefinierter terrestrischer Ökosystemtypen in halbstündlichen Zeitschritten verfolgt. Es wird derzeit entwickelt, um für einzelne Standorte durch Oberflächenmeteorologie betrieben zu werden, aber es soll weiterentwickelt werden, um an ein Land-Oberflächen-Schema eines globalen Klimamodells gekoppelt zu werden. Zu diesem Zweck wird unter anderem an der Integration des Modells in das Jenaer Schema zur Biosphären-Atmosphären-Kopplung in Hamburg (JSBACH) gearbeitet. JSBACH ist das Landoberflächenmodell der MPI Earth system model. Es wird gemeinsam vom Max-Planck-Institut für Meteorologie und dem Max-Planck-Institut für Biogeochemie entwickelt. Weitere Informationen finden Sie hier.
Kontakt: Sönke Zaehle