Parcs

ID	TITEL	DATENTYP	AUTOR	JAHR
NPA	Nationalparks Austria Forschungsstipendium / Forschungspreis	Project		2018
32483	Universitäre Abschlussarbeiten Nationalpark Gesäuse	Project	Nationalpark Gesäuse GmbH	2002

Bemerkungen/Beschreibung

Die ganzheitliche Betrachtung des Klimas als auch von Ökosystemen fußt methodisch in der statistischen Thermodynamik. Der Zustand dieser Systeme wird daher durch Zustandsgrößen festgelegt. Wieviel und welche Zustandsgrößen für das jeweilige System aussagekräftig sind, wird von Wissenskonsortien definiert. Es besteht eine starke Kopplung zwischen dem Klimasystem und den Ökosystemen. Hochintegrierte numerische Modelle, wozu Erdsystemmodelle gehören, berücksichtigen diese Kopplung. Folglich decken sich einige Zustandsgrößen des Klimasystems und von Ökosystemen. Konkret sind das die Oberflächentemperatur der Erde und der Wärmestrom an der Erdoberfläche. Mithilfe der Diffusionsgleichung und der Methode der Greens Funktion, werden diese beiden Zustandsgrößen aus Raumzeitpunkttemperaturdaten generiert. Das so entstandene Modell wird lediglich durch zwei Parameter festgelegt, die Tiefe, in welcher die Temperaturmessung stattfindet und die Diffusionskonstante des Erdbodens. Die Validierung der Greens Funktion Methode wird durch eine rigorose Betrachtung der Distributionentheorie untermauert. Den geeigneten mathematischen Rahmen bietet hierbei die Funktionalanalysis. Das physikalische Problem und die Fundamentallosung der Warmeleitungsgleichung wird vorgestellt. Aus ihr wird die Greens Funktion des Problems konstruiert. Die Methode wird numerisch implementiert und liefert den Bodenwärmestrom und mit ihm das gesamte Wärmestrom- und Temperaturprofil des Erdbodens, was durch die Greens Funktion Methode gewährleistet wird. Die Eingangsdaten hierzu bestehen aus den Temperaturzeitreihen des Nationalparks Gesäuse. Die hier vorgestellte Methode bietet einen klaren Vorteil gegenuber der konventionellen Methode mittels Gradientenverfahren. Lediglich unter Einsatz wartungsfreier und günstiger Temperaturlogger, kann mit der Methode der Greens Funktionen das gesamte Bodenwärmestromprofil und Bodentemperaturprofil generiert werden und somit essentielle Zustandsgroßen für das Klima und für Ökosysteme, auf einfache Weise, gemessen werden.

Eintrag Nr. 54018

Green's Function Method for the Analysis of Soil Heat Flux in the Mountain Group Gesäuse