FORSCHUNGSBERICHT 1999-2001

INDEX

Geographische Institute

Botanisches Institut und Botanischer Garten

Forschungsbericht

Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Meteorologisches Institut

Allgemeine Angaben:
Auf dem Hügel 20, 53121 Bonn
Telefon: 0228 / 73-5190
Fax: 0228 / 73-5188
eMail: miub@uni-bonn.de
WWW: http://www.meteo.uni-bonn.de

Hauptamtliche Professoren:
Prof. Dr. Andreas Bott
Prof. Dr. Andreas Hense
Prof. Dr. Clemens Simmer

Wissenschaftliches Personal:
Universitätsstellen
Dr. Thomas Burkhardt
Dr. Susanne Crewell
Dr. Cäcilia Ewenz
Prof. Dr. Günther Heinemann
Prof. em. Helmut Kraus
Dipl. Met. Guido Tschakert

Drittmittelstellen
Dipl. Met. Felix Ament (Europäische Union / BMBF)
Dr. Kai Born (Nordrhein-Westfälische Akademie der Wissenschaften)
Dipl. Phys. Harald Czekala (Deutsche Forschungsgemeinschaft)
Dipl. Phys. Clemens Drüe (BMBF)
Dr. Matthias Drusch (Europäische Union / BMBF)
Dipl. Phys. Ulrike Falk (Deutsche Forschungsgemeinschaft)
Dr. Andreas Fink (BMBF)
Dipl. Met. Petra Friederichs (Europäische Union)
Dipl. Met. Almut Gassmann (Deutscher Wetterdienst)
Dipl. Met. Christoph Gebhardt (Deutsche Forschungsgemeinschaft)
Dr. Rita Glowienka-Hense (BMBF)
Dr. Martin Göber (BMBF)
Dr. Patrick Gross (BMFT / Globalmittel)
Dipl. Met. Günther Haase (Deutscher Wetterdienst)
Dipl. Met. Reinhard Hagenbrock (BMBF)
Dipl.-Geogr. Eva-Maria Heuel (Deutsche Forschungsgemeinschaft)
Dr. Alice Kapala (Nordrhein-Westfälische Akademie der Wissenschaften)
Dipl. Geogr. Tilo Keller (Graduiertenkolleg / EUMETSAT)
Dipl. Met. Astrid Kerkweg (German-Israeli Foundation)
Dipl. Met. Thomas Klein (Deutsche Forschungsgemeinschaft)
Dr. Robert Langer (Deutsche Bundesstiftung Umwelt)
Dr. Ralf Lindau (BMBF)
Dipl. Met. Ulrich Löhnert (Europäische Union)
Dr. Hermann Mächel (Nordrheinisch-Westfälische Akademie der Wissenschaften)
Dipl. Met. Bernd Maurer (Deutsche Forschungsgemeinschaft)
Dipl. Met. Dirk Meetschen (Deutsche Forschungsgemeinschaft)
Dipl. Phys. Maud Minotte (Deutscher Wetterdienst)
Dr. Heiko Paeth (BMBF)
Dr. Ulrich Römer (Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V.)
Dipl. Geogr. Ralf Schmitz (Graduiertenkolleg)
Dipl. Met. Christian Schölzel (BMBF)
Dr. Jörg Schulz (BMBF)
Dipl. Met. Gisela Seuffert (Deutsche Forschungsgemeinschaft)
Dr. Martin Sogalla (BMBF)
Dr. Olaf Stein (BMBF)
Dipl. Met. Jochen Stuck (Deutsche Forschungsgemeinschaft)
Dipl. Met. Susanne Theis (Deutscher Wetterdienst)
Dipl. Met. Ariane Thiele (BMBF)
Dipl.-Met. Andreas Thomas (BMBF)
Dipl. Oz. Maik Thomas (Deutsche Forschungsgemeinschaft)
Dr. Victor Venema (BMBF)
Dipl.-Met. Henning Wilker (Europäische Union)
Dipl. Met. Tanja Winterrath (BMBF)

Stipendiaten
Xiefei Zhi (DAAD)

Forschungsschwerpunkte:
Meteorologie der atmosphärischen Grenzschicht
(Bott, Heinemann, Maurer, Drüe)

Wolkenphysik
(Bott, Kerkweg)

Klimaänderung
(Flohn, Simmer, Kapala, Mächel, Born)

Meteorologie der Polargebiete der Arktis und Antarktis
(Heinemann, Drüe, Klein)

Tropen-Meteorologie
(Hense, Stiefelhagen, Xiefei)

Klimadiagnostik
(Hense, Stuck, Glowienka-Hense, Friederichs, Göber, Paeth, Römer, Stein, Gebhard, Theis)

Fernerkundung und mesoskalige Modellierung
(Simmer, Crewell, Drusch, Lindau, Schmitz, Schulz, Thiele, Venema, Wilker, Gross, Langer, Czekala, Haase, Löhnert, Keller, Bagdohn, Mebold, Meetschen, Seuffert)

Besondere Forschungsförderung:
4D-Wolken Inhomogene Bewölkung - ihr Einfluß auf die Austausch- und Transportprozesse in der Atmosphäre
(Simmer, Venema, Crewell, Meetschen, BMBF)

ACSYS: Grenzschichtfronten in der Antarktis
(Heinemann, BMBF)

ACSYS: Wasserbilanz der Arktis
(Hense, BMBF)

Arbeiten zur Entwicklung einer Stufenkoordinate
(Hense, Deutscher Wetterdienst)

Auswirkung der aktivierbaren Aerosolfraktion auf die Tropfengrößenverteilung und den Eisbildungsprozeß durch Tropfengefrieren.
(Bott, Winterrath, Thomas, BMBF)

BALTEX Cloud Liquid Water Network CLIWA-NET
(Crewell, Simmer, Löhnert, Ament, EU)

BALTIMOS - Entwicklung und Validierung eines gekoppelten Modellsystems in der Ostseeregion, TP Validierung der Oberflächenmodellierung und ihrer Gedächtnisfunktion im gekoppelten BALTEX-Modell mit Satellitendaten
(Simmer, Lindau, BMBF)

Botanisch-klimatologische Transferfunktionen im Jungquartär (SFB 350 / Teilprojekt A5)
(Hense, Deutsche Forschungsgemeinschaft)

DEKLIM E - Hyperspektrale Satellitendaten Analyse über Landoberflächen zur Anwendung in der Klimamodellierung
(Drusch, Thiele, BMBF)

ELDAS - Development of a European Land Data Assimilation System to predict floods and droughts
(Drusch, Wilker, EU)

Entwicklung eines integrierten Modells der Erdrotation, Teilsystem Ozean - Atmosphäre
(Hense, Deutsche Forschungsgemeinschaft)

Erstellung einer Diskretisierung für das Lokal Modell des DWD
(Bott, Gaßmann, Deutscher Wetterdienst)

Grob- und Feinstrukturen von regionalen meteorologischen Feldern (SFB 350 / Teilprojekt A1)
(Schilling, Heinemann, Deutsche Forschungsgemeinschaft)

Großräumige Klimaänderungen
(Simmer, Kapala, Nordrhein-Westfälische Akademie der Wissenschaften)

Großräumige Zirkulationsmuster
(Hense, Potsdam Institut für Klimafolgenforschung e.V.)

Hochgenauer Regenmesser
(Langer, Deutsche Bundesstiftung Umwelt, Osnabrück)

Land SAF Satellite Application for Land Surface Analysis
(Simmer, Keller, Drusch, EUMETSAT)

Mikrowellenfernerkundung
(Crewell, Deutsche Forschungsgemeinschaft, Radiometer-Physics GmbH, Meckenheim)

Nordatlantische Oszillation
(Hense, Glowienka-Hense, Müller, Crossley, BMBF)

Operational Algorithms to estimate tropospheric stability with MSG
(Simmer, EUMETSAT)

Physikalische Initialisierung für das LM
(Simmer, Haase, Deutscher Wetterdienst)

Raum-zeitliche Dynamik der NAO
(Hense, BMBF)

Regionale Verdunstung (SFB 350 / Teilprojekt A4)
(Simmer, Heinemann, Deutsche Forschungsgemeinschaft)

SMOS Soil Moisture and Ocean Salinity
(Schulz, ESA)

Strahlungstransfer mit asphärischen Teilchen
(Simmer, Czekala, Deutsche Forschungsgemeinschaft)

The role of cloud processing and of organic matter on the formation of soluble layers in mineral dust particles and the impact on clouds characteristics.
(Bott, Kerkweg, German-Israeli Foundation for Scientific Research and Development)

Untersuchungen zur Bewertung von Flüssigwasserprofilen, abgeleitet aus Mikrowellen-Profiler-Messungen unter Einbeziehung von Radiosonden-, Ceilometer- und IR-Radiometerdaten
(Simmer, Haase, Deutscher Wetterdienst)

Untersuchung katabatischer Windsysteme in der Antarktis und in Grönland
(Heinemann, Klein, Deutsche Forschungsgemeinschaft)

Use of MSG data to estimate tropospheric stability
(Simmer, EUMETSAT)

Wechselwirkungen zwischen Relief und Klima (Graduiertenkolleg)
(Simmer, Deutsche Forschungsgemeinschaft)

Veröffentlichungen:

Bott A.
A numerical model of the cloud-topped planetary boundary-layer: Chemistry in marine stratus and the effects on aerosol particles.
Atmos. Environ., 33, 1921-1936, 1999.

Bott A.
A numerical model of the cloud-topped planetary boundary-layer: cloud processing of aerosol particles in marine stratus.
Environmental Modelling and Software, 14, 635-643, 1999.

Bott A.
A numerical model of the cloud-topped planetary boundary-layer: cloud processing of aerosols in marine stratus.
J. Aerosol Sci., 30, S453-S454, 1999.

Bott A.
A numerical model of the cloud-topped planetary boundary-layer: influence of the physico-chemical properties of aerosol particles on the effective radius of stratiform clouds.
Atmos. Research, 53, 15-27, 2000.

Bott A.
A flux method for the numerical solution of the stochastic collection equation: Extension to two-dimensional particle distributions.
J. Atmos. Sci., 57, 284-294, 2000.

Bott A.
A new method for the solution of the stochastic collection equation in cloud models with multi-component microphysics.
J. Aerosol Sci., 31, 154-155, 2000.

Braun P., Maurer B., Heinemann G.
Scaling transpiration in apple orchards-meteorological versus plant based physiological measurements.
Acta Horticulturae 537. 45-51, 2000.

Braun P., Maurer B., Müller G., Gross P., Heinemann G., Simmer C.
An integrated approach for the determination of regional evapotranspiration using mesoscale modelling, remote sensing and boundary layer measurements.
Meteor. Atmosph. Phys. 76, 83-105, 2001.

Bromwich D.H., Cassano J.J., Klein T., Heinemann G., Hines K.M.
Mesoscale Modeling of Katabatic Winds Over Greenland with Polar MM5.
Mon. Wea. Rev. 129, 2290-2309, 2001.

Crewell S., Czekala H., Löhnert U., Simmer C., Rose Th., Zimmermann R.
Microwave Radiometer for Cloud Carthography: A 22-channel ground-based microwave radiometer for atmospheric research.
Radio Science, 36, 621-638, 2001.

Crewell S., Haase G., Löhnert U., Mebold H., Simmer C.
A ground based multi-sensor system for the remote sensing of clouds.
Phys. Chem. Earth (B), 24, 207-211, 1999.

Crewell S., Löhnert U., van Lammeren A., Quante M.
Cloud remote sensing by combining synergetic sensor information.
Phys. Chem. Earth (B), 25, 1042-1048, 2000.

Czekala H., Crewell S., Hornbostel A., Schroth K., Simmer C., Thiele A.
Interpretation of polarization features in ground based microwave observations as caused by horizontally aligned oblate rain.
Journal of Applied Meteorology, 40, 1918-1932, 2001.

Czekala H., Havemann S., Schmidt K., Rother T., Simmer C.
Comparison of microwave radiative transfer calculations obtained with three different approximations of hydrometeor shape
Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 63, 545-558. 1999.

Czekala H., Thiele A., Crewell S., Simmer C.
Discrimination of cloud and rain liquid water path by groundbased polarized microwave radiometry.
Geophysical Research Letters, 28, 267-270, 2001.

Drüe C., Heinemann G.
Airborne investigation of Arctic boundary layer fronts over the marginal ice zone of the Davis Strait.
Boundary Layer Meteorol. 101, 261-292, 2001.

Drusch M., Simmer C., Wood E.F.
Up-scaling effects in passive mixcrowave remote sensing: ESTAR 1.4 GHz measurements during SGP'97.
Geophysical Research Letters, 26, 879-882, 1999.

Gebhardt C., Hense A.
Statistical - dynamical analysis of wind observations using a variational approach.
Theor. Appl. Climatol., 68, 137-154, 2001.

Gebhardt C., Kusserow B., Hense A.
Optimal averaging of incomplete climatological data.
Theor. Appl. Climatol., 65, 137-155, 2000.

Gregoric G., Macpherson B., Rossa A., Haase G.
Assimilation of radar precipitation data in NWP models - a review.
Phys. Chem. Earth (B), 25, 1233-1235, 2000.

Gross P., Hense, A.
Effects of a total solar eclipse on the mesoscale atmospheric circulation over Europe - a model experiment.
Meteorol. Atmos. Phys., 71, 229-242, 1999.

Gross P., Simmer C., Müller G., Haase G.
Use of remote sensing for validation and assimilation in mesoscale models.
IAHS Red Book "Remote Sensing and Hydrology 2000"

Haase G., Crewell S.
Simulation of radar reflectivities using a mesoscale weather forecast model.
Water Resources Research, 36, 2221-2230, 2000.

Haase G., Crewell S., Simmer C., Wergen W.
Assimilation of radar data in mesoscale models: Physical Initialization and latent heat nudging.
Phys. Chem. Earth (B), 25, 1237-1242, 2000.

Haase G., Fortelius C.
Simulation of radar reflectivities using Hirlam forecasts.
Hirlam Technical Report SMHI, 2001.

Heinemann G.
The KABEG'97 field experiment: An aircraft-based study of the katabatic wind dynamics over the Greenlandic ice sheet.
Boundary Layer Meteorol. 93, 75-116, 1999.

Heinemann G.
On the streakiness of katabatic wind signatures on high-resolution AVHRR satellite images: Results from the aircraft-based experiment KABEG.
Polarforschung 66, 19-30, 2000.

Heinemann G., Lieder M.
Analyses of polar mesoscale processes using AVHRR, SSM/I, ERS and numerical model data.
Proceedings of the Ocean Winds Workshop 19-22 June 2000, published by IFREMER, Brest, France.

Jacob D., Van den Hurk B., Lindau, R. et al.
A comprehensive model inter-comparison study insestigation the water budget during the BALTEX-PIDCAP period.
Meteorology and Atmospheric Physics, 77, 19-43, 2001.

Klein T., Heinemann G.
On the forcing mechanisms of mesocyclones in the eastern Weddell Sea region: Process studies using a mesoscale numerical model.
Meteorol. Zeitschrift N.F. 10, 113-122, 2001.

Klein T., Heinemann G., Bromwich D.H., Cassano J.J., Hines K.M.
Mesoscale Modeling of Katabatic Winds Over Greenland and Comparisons with AWS and Aircraft Data.
Meteor. Atmosph. Phys.78, 115-132, 2001.

Klein T., Heinemann G., Gross P.
Simulation of the katabatic flow near the Greenland ice margin using a high-resolution nonhydrostatic model.
Meteorol. Zeitschrift N.F. 10, 331-339, 2001.

Kraus H.
Die Atmosphäre der Erde.
Springer Verlag, ISBN 3-528-03920-5, 2000.

Lieder M., Heinemann G.
A summertime Antarctic mesocyclone event over the Southern Pacific during FROST SOP3: A meso-scale analysis using AVHRR, SSM/I, ERS and numerical model data.
Weather and Forecasting, 14, 893-908, 1999.

Löhnert U., Crewell S., Macke A., Simmer C.
Profiling cloud liquid water by combining active and passive microwave measurements with cloud model statistics.
Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, 18 (8), 1354-1366, 2001.

Meetschen D., Crewell S., Gross P., Haase G., Simmer C., van Lammeren A.
Simulation of weather radar products from a mesoscale model.
Phys. Chem. Earth (B), 25, 1257-1261, 2000.

Paeth, H., Hense A.
Signal analysis of the northern hemisphere atmospheric mean temperature 500/1000 hPa north of 55° N between 1949 and 1994.
Climate Dynamics, 18 (3-4), 345-358, 2001.

Paeth H., Friederichs P., Hense A.
Covariability and interaction of North Atlantic sea surface temperature and North Atlantic Oscillation in greenhouse gas scenario simulations.
Meteorol. Zeitschrift, 10, 295-306, 2001.

Paeth H., Hense A.
Climate change signals in the mean temperature 500/1000 hPa and the North Atlantic Oscillation due to the greenhouse forcing in coupled GCM experiments.
Ritchie, H. (Ed.): Research activities in atmospheric and oceanic modelling 28, 7.51-7.52, 1999.

Paeth H., Hense A., Glowienka-Hense R., Voss R., Cubasch U.
The North Atlantic Oscillation as an indicator for greenhouse-gas induced regional climate change.
Climate Dynamics 15, 953-960, 1999.

Reudenbach C., Heinemann G., Heuel E., Bendix J., Winiger M.
Investigation of summertime convective rainfall in Western Europe based on a synergy of remote sensing data and numerical models.
Meteor. Atmosph. Phys. 76, 23-41, 2001.

Rutgersson A., Bumke K., Lindau R. et al.
Precipitation Estimates over the Baltic Sea: Present State of the Art.
Nordic Hydrology, 32 (4/5), 285-314, 2001.

Simmer C.
Contributions of microwave remote sensing from satellites to studies on the Earth energy budget and the hydrological cycle.
Advances in Space Research, 24, 897-905, 1999.

Stein O.
The variability of Atlantic-European blocking as derived from long SLP time series.
Tellus 52A, 225-236, 2000.

Stephan K., Kraus H., Ewenz C.M.
Sea-Breeze Front Variations in Space and Time.
Meteorol. Atm. Phys., 70 (1-2), 81-95, 1999.

v. Glasow R., Bott A.
Interaction of radiation fog with tall vegetation.
Atmos. Environ., 33, 1333-1346, 1999.

Winterrath T., Bott A.
Wet deposition of aerosols and atmospheric trace gases in vegetation by fog - numerical case studies using detailed microphysics.
J. Aerosol Sci., 30, S459-S460, 1999.

Wurzler S., Bott A.
Numerical simulations of cloud microphysics and drop freezing as function drop contamination.
J. Aerosol Sci., 31, 152-153, 2000.

Wurzler S., Bott A., Gruber S., Diehl K., Matthias-Maser S.
The influence of biological aerosol particles on cloud microphysics: Numerical case studies using new experimental data.
J. Aerosol Sci., 30, S811-S812, 1999.

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