Helmholtz Wasser-Netzwerk

Forschungsplattform 5: Modellierung und Modellvergleiche

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Foto: André Künzelmann, UFZ

Hydrologische Modelle im Wandel der Zeit

In der Wasser-Community existiert ein breites Spektrum an hydrologischen Modellen, welche ursprünglich zur Beschreibung hydrologischer Prozesse, Stoffflüsse und –speicher auf unterschiedlichen Zeit- und Raumskalen entwickelt wurden. Im Rahmen der technischen und thematischen Möglichkeiten hat sich die hydrologische Modellierung im Laufe der Jahre weiterentwickelt. Hydrologische Prozesse wurden zunehmend mit den gleichzeitig stattfindenden Prozessen der Atmosphäre, der Vegetation und des Grundwasserkompartimentes verbunden. Die Konzipierung von komplexeren hydrologischen Modellen oder das Koppeln bereits existierender, verschiedener Modelle ist heute ein weitverbreiteter Ansatz der Wasserforschungs-Community.


Fokus der Forschungsplattform

Ziel ist es ein großes Ensemble aus strukturell verschiedenen, aber trotzdem vergleichbaren hydrologischen Modellen zu erstellen. Der Hintergrund ist zum einen die Sensitivität und zum anderen die durch räumlich verschieden hoch aufgelöste Beobachtungsdaten verursachten Unsicherheiten der hydrologischen Modelle zu quantifizieren.
Ein weiterer Schwerpunkt ist die Abschätzung von Unsicherheitsbereichen des zukünftig auftretenden Wetters und Klimaprojektionen im Ensemble der hydrologischen Modelle. Dies ermöglicht Aussagen über den Klimawandel und dessen Auswirkungen auf den Wasserhaushalt zu treffen, die an Entscheidungsträger weitergegeben werden können.


Themengebiet 1: Modellkonzepte und Modellstrukturen

Themengebiet 2: Modell-Benchmarking

Themengebiet 3: Datenintegrierung und Softwareentwicklung


Schnittstellen innerhalb des Helmholtz Wasser-Netzwerkes:


Events:

  • Workshop "Data Assimilation in Terrestrial Systems“ im September 2016 in Bonn (FZJ, Univ. Bonn, UFZ, KIT, Univ. Tübingen)
  • Hydrosystem Modelling Conference 2015 (Koordination: Universität in Tübingen, beteiligte Institutionen: Universitäten in Stuttgart, Köln)
  • DFG-Rundgespräch HM-Intercomp im Juni 2013 (FZJ und andere)
  • Model Intercomparison Workshops im Juli 2012 und Juni 2013 in Berlin (Organisation: UFZ, Beteiligung: FZJ, KIT, TU Potsdam, TU München)
  • Themenschwerpunkt der 2.Water Research Horizon Conference 2011: “New Concepts in Model Development and Data Integration for Understanding Water, Matter and Energy Fluxes at Management Scale”


Relevante Forschung innerhalb der Helmholtz-Gemeinschaft (POF III):


Cluster:


Infrastrukturen:

  • JUQUEEN - Supercomputing Platform (FZJ)
  • VISLAB - Visualization Center (UFZ)
  • TERENO - Terrestrial Environmental Observatories (Koordination: FZJ, UFZ, KIT, HMGU, GFZ, DLR, unter Beteiligung zahlreicher Universitäten)


Projekte und Schnittstellen zu weiteren Aktivitäten:

  • HPSC TerrSys - Centre for High-Performance Scientific Computing in Terrestrial Systems (FZL, Universitäten in Köln, Bonn und Aachen)
  • V-FOR-WaTer: Virtuelle Forschungsumgebung für die Wasser- und Terrestrische Umweltforschung (KIT)
  • Produkt: Dürremonitor Deutschland (Koordination: UFZ)
  • DFG-SFB 1076: AquaDiva (Koordination: Universität Jena, weitere beteiligte Institutionen: UFZ, MPI-BCG, IPHT)
  • DFG-Forschergruppe 2131: „Data Assimilation for Improved Characterization of Fluxes across Compartmental Interfaces“ (Koordination Universität Bonn, beteiligte Institutionen: KIT, FZJ, UFZ, Eberhard Karls Universität Tübingen)
  • International Project "Water availabilty for ungauged rivers" (U.S. Geological Survey, IRSTEA, University of Bristol, Vienna University of Technology, University of Zurich, NIWA, NCAR, SMHI, UFZ)
  • DFG Forschergruppe 1320: Crop Sequence and the Nutrient Acquisition from the Subsoil (Koordination: Universität Bonn, beteiligte Institute: FZJ, HMGU, Universität Bayreuth, UFZ)
  • HYDRO BENCH PLATFORM - A community initiative for hydrological benchmarking and model comparison (FZJ, KIT, UFZ, TU Potsdam, TU München)


Abgeschlossene Projekte:

  • PREFEED: Long Term Land Use - Precipitation Feedbacks in the Hai River and Poyang Lake Regions (KIT)
  • INFLUINS - Integrierte Fluiddynamik in Sedimentbecken (Koordination: Friedrich-Schiller Universität Jena, beteiligte Institutionen: UFZ, GFZ)
  • DFG-Projekt: The Jena Experiment (Koordination: Friedrich-Schiller Universität Jena, beteiligte Institutionen: UFZ, TUM)

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Kontakt

Greta Jäckel
Helmholtz Wasser-Netzwerk Outreach und Vernetzung
greta.jaeckel@ufz.de
Tel: 0341 235 1784