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FORSCHUNGSBERICHT 1996-1998


 

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Index


SFB 350: Wechselwirkung kontinentaler Stoffsysteme und ihre Modellierung

Sonderforschungsbereich 350

Allgemeine Angaben:
Prof. Dr. Horst J. Neugebauer, Geodynamik - Physik der Lithosphäre, Universität Bonn, Nußallee 8, 53115 Bonn, Tel. 0228 / 73-7429 / 30 oder 0228 / 73-2949, e-Mail: sfb350@geo.uni-bonn.de

Sprecher:
Prof. Dr. Horst J. Neugebauer

Projektleiter / Beteiligte Hochschullehrer
Prof. Dr. Manfred Bonatz
Dr. Johannes Botschek
Dr. Peter Braun
Prof. Dr. Gerhard W. Brümmer
Prof. Dr. James Campbell
Prof. Dr. Armin B. Cremers
Prof. Dr. Bernd Diekkrüger
Prof. Dr. Richard Dikau
Prof. Dr. Wolfgang Albert Flügel (ausgeschieden zum 31.12.1997)
Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Förstner
Prof. Dr. Michael Griebel
Prof. Dr. Jörg Grunert (ausgeschieden 1996)
Dr. Günther Heinemann
Prof. Dr. Hans-Peter Helfrich
Prof. Dr. Andreas Hense
Dr. Ralf Klingel
Prof. Dr. Hans-Joachim Kümpel
Prof. Dr. Thomas Litt
Prof. Dr. Stephan Luckhaus
Prof. Dr. Wilhelm Meyer
Prof. Dr. Volker Mosbrugger (ausgeschieden zum 31.12.1997)
Dr. Thomas Mörs
Prof. Dr. Horst J. Neugebauer
Prof. Dr. Hans-Dieter Schilling (verstorben November 1997)
Prof. Dr. Andreas Schäfer
Prof. Dr. Agemar Siehl
Prof. Dr. Clemens Simmer
Prof. Dr. Armin Skowronek
Prof. Dr. Johannes Stets
Prof. Dr. Jean Thein
Prof. Dr. Matthias Winiger
Prof. Dr. Wighart von Koenigswald

Projektbereiche und Teilprojekte
Projektbereich A: Bodennahe Zirkulation, Energie- und Stoffumsätze in der Atmosphäre: Mesoskalige Transportmodelle und Transferfunktionen in Wechselwirkung mit Relief und Bodenbedeckung
A1: Grob- und Feinstrukturen von regionalen meteorologischen Feldern unter besonderer Berücksichtigung der Fernerkundung des Niederschlags
(Winiger, Geographie-Klimatologie; Schilling und Heinemann, Meteorologie)
A3: Rekonstruktion des tertiären Klimas im Bereich der Niederrheinischen Bucht
(Schilling, Meteorologie; Mosbrugger, Paläontologie-Paläobotanik)
A4: Regionale Verdunstung in der Niederrheinischen Bucht und dem Rheinischen Schiefergebirge
(Simmer u. Heinemann, Meteorologie; Diekkrüger, Geohydrologie; Braun, Pflanzenphysiologie)
A5: Bestimmung der botanisch-klimatologischen Transferfunktionen und die Rekonstruktion des bodennahen Klimazustands im europäischen Jungquartär
(Hense, Meteorologie; Litt, Paläoökologie)
Projektbereich B: Oberflächennahe und tiefreichende Transport-, Austausch- und Umwandlungsprozesse
B1: Regionale Modellierung von Wasserbilanzen, Stoffeintrag, -transport und Wechselwirkungen des hydrologischen Prozeßgefüges im Einzugsgebiet der Sieg
(Diekkrüger u. Flügel, Geohydrologie; Luckhaus, Angewandte Mathematik)
B10: Wasser- und Energiehaushaltskomponenten in wesentlich inhomogenen Bereichen des Grenzgebietes Atmosphäre/ungesättigte Zone
(Schilling, Meteorologie; Brümmer, Bodenkunde)
B11: Messung und Modellierung des Transportes von Stoffen unterschiedlicher Matrixaffinität in Böden aus Löß (Rhein/Sieg-Einzugsgebiet)
(Brümmer, Bodenkunde; Helfrich, Angewandte Mathematik)
B13: Kinematik und Dynamik gravitativer Prozesse und ihr Beitrag zur Reliefentwicklung
(Dikau, Geomorphologie; Kümpel, Angewandte Geophysik)
B14: Bilanzierung und Modellierung von Stoffflüssen in Flußeinzugsgebieten am Beispiel des Wahnbachs
(Diekkrüger, Geohydrologie, Klingel u. Thein, Hydrogeologie-Geochemie)
B15: Jungholozäne Reliefentwicklung in lößbedeckten Wassereinzugsgebieten und ihre Modellierung
(Dikau, Geomorphologie; Skowronek, Bodenkunde)
B7: Oberflächenwässer in der kontinentalen Kruste: Eindringmechanismen und Wechselwirkungen
(Neugebauer, Geophysik-Geodynamik; Griebel, Numerische Mathematik)
B9: Bodenabtrag in einem kleinen Wassereinzugsgebiet der Sieg - Beitrag der Tunnelerosion
(Skowronek u. Botschek, Bodenkunde; Diekkrüger, Geohydrologie; Grunert, Geographie)
Projektbereich C: Krustenmechanische Prozesse in Wechselwirkung mit Erosion, Sedimentation und Paläo-ökologischen Entwicklungen
C1: Erfassung und Interpretation lokaler Krustendynamik im Zusammenhang mit Fluidbewegung und rezenter Tektonik
(Campbell u. Bonatz, Geodäsie; Kümpel, Geophysik)
C2: Quartäre tektonische Prozesse im Rheinischen Massiv und ihre Verknüpfung mit äquivalenten Prozessen in der Niederrheinischen Bucht
(Meyer u. Stets, Geologie)
C3: Entwicklung des Sedimentationsraumes Niederrheinische Bucht im Tertiär und Altquartär - Stratigraphie, Sedimentologie, Paläoökologie
(Schäfer, Geologie-Sedimentologie; Litt, Paläoökologie; von Koenigswald, Paläontologie)
C4: Quantitative Modellierung der tektonischen und sedimentären Entwicklung der Niederrheinischen Bucht
(Siehl, Geologie; Neugebauer, Geophysik-Geodynamik)
C5: Simulation der Entwicklung von Schrägschichtungsgefügen
(Förstner, Photogrammetrie; Griebel, Numerische Mathematik; Schäfer, Geologie-Sedimentologie; Siehl, Geologie; Neugebauer, Geophysik-Geodynamik)
C6: Biostratigraphische Fixpunkte und paläoökologische Biotopanalysen für das Jungtertiär und Quartär der Niederrheinischen Bucht - Biostratigraphie und Paläoökologie
(Mörs, Biostratigraphie-Paläoökologie; von Koenigswald, Paläontologie)
Projektbereich D: Daten- und Prozeßmodellierung
D1: Modellierung und Interpretation relief- und grenzflächenbezogener Daten
(Förstner, Photogrammetrie; Helfrich, Angewandte Mathematik)
D2: Prozesse der Veränderung von Stoff- und Phasengrenzen: Simulation der Reliefentwicklung
(Neugebauer, Geophysik-Geodynamik; Dikau, Geomorphologie; Förstner, Photogrammetrie)
D3: Ein Metainformationssystem für den SFB 350
(Förstner, Photogrammetrie; Cremers, Informatik)
D4: Objektorientiertes 3D/4D-Geoinformationssystem
(Cremers, Informatik; Förstner, Photogrammetrie; Siehl, Geologie)

Forschungsprogramm

Projektbereich A: Aufbauend auf der Fernerkundung von regionalen meteorologischen Feldern und dem Bezug zu Niederschlag und Verdunstung werden klein- und mesoskalige Atmosphärenmodelle definiert und analysiert. Die regionale Datenbasis für Niederschlag und Verdunstung bildet eine Grundlage für eine Reihe von Teilprojekten, die sich mit der Wasserdynamik im Boden befassen. Ein zweiter Schwerpunkt ist die Ermittlung und Interpretation von Klimaproxidaten aus biogenen Sedimentablagerungen der Niederrheinischen Bucht und Zentraleuropa. Diese Datenbasis dient zur Modellierung tertiärer und quartiärer Klimate der Region.

Projektbereich B: Das Prozeßgefüge des Wasser- und Stofftransports (gelöst und partikulär) auf der Erdoberfläche bzw. im Boden wird beobachtet und modelliert. Dabei werden eine Vielzahl von Raum- und Zeitskalen betrachtet. Die Kinetik physikalisch-chemischer Wechselwirkungen werden anhand räumlich und zeitlich hochaufgelöster Messungen im Labormaßstab analysiert und modelliert. Fragen der Modellierung, der Skalierung und der Regionalisierung des Sedimenttransports werden in kleinen und mittleren Einzugsgebieten untersucht. Radiometrische Analysen dienen der Bestimmung der zeitlichen Dimension, von wenigen Jahren bis zur Reliefentwicklung im Holozän. Neben Bodenerosionsprozessen wird auch die Kinetik und die Dynamik gravitativer Prozesse analysiert.

Projektbereich C: Tektonik und Sedimentation werden mit unterschiedlichen Zugängen im Hinblick auf die steuernden Parameter analysiert. Es werden sowohl die rezente Dynamik als auch geologische Zeitfenster bearbeitet. Die Ermittlung regionaler Parameter bildet die Voraussetzung für die Formulierung und Modellierung sedimentärer und strukturbildender Prozesse in der Dimension der Niederrheinischen Bucht. Schwerpunkte der Beobachtung bilden somit geodätische und geophysikalische Meßreihen sowie stratigraphische, sedimentologische und strukturgeologische Befunde.

Projektbereich D: Die Modellierung wird als Mittel zur Erschließung der multiskaligen Prozesse in der Natur eingesetzt. Der Aufbau von drei- und vierdimensionalen Datenbanken für geowissenschaftliche Fragestellungen bildet eine übergreifende Integration von Strukturinformationen und Zeitreihen in bezug auf das Arbeitsgebiet. Ziel der Prozeßbeschreibung ist der Ansatz von komplexem gekoppeltem Systemverhalten. Die Prozeßmodellierung behandelt schwerpunktmäßig Niederschlag, Erosion, Abfluß, Versickerung, Stofftransport und Phasenübergänge im Bereich der Oberfläche und des porösen Fließens. Durch Nutzung neuer Technologien wie dem Internet (http://www.sfb350.uni-bonn.de) wird der Informationsaustausch im SFB und die Auskunft über die Arbeiten erleichtert.


Transfer und Öffentlichkeitsarbeit