Modellstudie über den Einfluss von Aerosol-Wolken-Wechselwirkungsprozessen auf Niederschlag in urbanen Gebieten

<p>Städtische Gebiete können konvektive Systeme über zwei Mechanismen verändern: (I) durch verstärkte Konvergenz und vertikale Geschwindigkeitsveränderungen über dem gesamten Stadtraum, die durch die Rauigkeit und thermische Effekte induziert werden, und (II) durch Aerosol-Wolken-Niederschlags Interaktionen, die durch hohe städtische Partikelemissionen hervorgerufen werden. Werden die städtischen Aerosole als Wolken Kondensationskeime aktiviert, können sie die Dynamik und Wolkenmikrophysik beeinflussen und damit eine signifikante und komplexe Rolle in der Niederschlagsbildung spielen. Eine Kombination aus beiden Mechanismen kann eine Veränderung der Gewittermorphologie und von Niederschlagsmustern auslösen. Dies kann zu einer Intensivierung, Verzögerung oder aber auch Unterdrückung von konvektiven Niederschlägen führen. Ob der städtische Einfluss bei der Niederschlagsbildung eine Rolle spielt oder auch nicht, ist außerdem bestimmt durch die synoptischen Bedingungen. Nicht jedes meteorologische System lässt einen städtischen Einfluss sichtbar werden.<br>Für eine Simulation der Aerosol-Wolken-Niederschlags-Kopplung in Gegenwart einer Stadt verwenden wir das Modellsystem COSMO-DCEP-MUSCAT. Dieses System besteht aus dem regionalen Atmosphärenmodell COSMO, gekoppelt mit dem Multi Skalen Chemie-Aerosol-Transportmodell MUSCAT und der Stadtparametrisierung DCEP – eine Erweiterung des BEP Schemas von Martilli. Für die Simulationen wird eine Nesting Strategie verwendet, wobei das Gebiet mit der höchsten Auflösung aus Gitterzellen mit 500m Gitterabstand besteht, die über dem Großraum Leipzig zentriert sind.<br>In diesem Beitrag stellen wir verschiedene Empfindlichkeitsstudien vor, die sich an realen Wettersituationen orientieren und den Einfluss der Stadt auf Niederschlag untersuchen. Dafür wurden mit dem Modellsystem zwei synoptische Hintergrundzustände simuliert: eine Konvergenzlinie und ein langsam über die Stadt ziehendes System. Dies ermöglicht eine Abschätzung, ob diese Wettersysteme durch die Stadt beeinflusst werden können. Außerdem zeigen wir durch Variation der anthropogenen Emissionen, wie sensitiv der Modellniederschlag auf eine Änderung der städtischen Aerosolkonzentrationen reagiert.</p><p><br>Danksagung: Gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder – EXC 2037 „CLICCS - Klima, Klimawandel und Gesellschaft“ – Projektnummer: 390683824</p>

Establishment of a DFG-funded research group on the topic of plant-microbe communication through extracellular RNA

The exRNA consortium, a team of researchers funded by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), addresses crucial aspects of cross-kingdom RNA interference (ckRNAi) and RNA application in plant protection, mainly focusing on mechanistic considerations and application efficiencies.

The Present State of Surface Conditioning in Cutting and Grinding

All manufacturing processes have an impact on the surface layer state of a component, which in turn significantly determines the properties of parts in service. Although these effects should certainly be exploited, knowledge on the conditioning of the surfaces during the final cutting and abrasive process of metal components is still only extremely limited today. The key challenges in regard comprise the process-oriented acquisition of suitable measurement signals and their use in robust process control with regard to the surface layer conditions. By mastering these challenges, the present demands for sustainability in production on the one hand and the material requirements in terms of lightweight construction strength on the other hand can be successfully met. In this review article completely new surface conditioning approaches are presented, which originate from the Priority Program 2086 of the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG).

Words, Bones, Genes, Tools: DFG Center for Advanced Studies

The series aims to further the foundations for a cross-disciplinary field of bio- cultural co-evolution by addressing topics on linguistic, cultural, and biological trajectories of the human past. It aims to push the limits of cooperation between traditional disciplines, bringing together reviews, original research, and perspectives from scholars in linguistics, anthropology, genomics, and archaeology. Volumes in this series include invited papers and proceedings from symposia hosted by the DFG Center for Advanced Studies at the University of Tübingen. The series is funded by the German Research Foundation (Deutsche Forschungsgemeinschaft, DFG FOR 2237: Project “Words, Bones, Genes, Tools: Tracking Linguistic, Cultural and Biological Trajectories of the Human Past”).

eNOS-induced vascular barrier disruption in retinopathy by c-Src activation and tyrosine phosphorylation of VE-cadherin

Background:Hypoxia and consequent production of vascular endothelial growth factor A (VEGFA) promote blood vessel leakiness and edema in ocular diseases. Anti-VEGFA therapeutics may aggravate hypoxia; therefore, therapy development is needed.Methods:Oxygen-induced retinopathy was used as a model to test the role of nitric oxide (NO) in pathological neovascularization and vessel permeability. Suppression of NO formation was achieved chemically using L-NMMA, or genetically, in endothelial NO synthase serine to alanine (S1176A) mutant mice.Results:Suppression of NO formation resulted in reduced retinal neoangiogenesis. Remaining vascular tufts exhibited reduced vascular leakage through stabilized endothelial adherens junctions, manifested as reduced phosphorylation of vascular endothelial (VE)-cadherin Y685 in a c-Src-dependent manner. Treatment with a single dose of L-NMMA in established retinopathy restored the vascular barrier and prevented leakage.Conclusions:We conclude that NO destabilizes adheren junctions, resulting in vascular hyperpermeability, by converging with the VEGFA/VEGFR2/c-Src/VE-cadherin pathway.Funding:This study was supported by the Swedish Cancer foundation (19 0119 Pj ), the Swedish Research Council (2020-01349), the Knut and Alice Wallenberg foundation (KAW 2020.0057) and a Fondation Leducq Transatlantic Network of Excellence Grant in Neurovascular Disease (17 CVD 03). KAW also supported LCW with a Wallenberg Scholar grant (2015.0275). WCS was supported by Grants R35 HL139945, P01 HL1070205, AHA MERIT Award. DV was supported by grants from the Deutsche Forschungsgemeinschaft, SFB1450, B03, and CRU342, P2.

First gravity data aquired by the transportable absolute Quantum Gravimeter QG-1 employing collimated Bose-Einstein condensates

<p>The transportable Quantum Gravimeter QG-1 is designed to determine the local gravity to the nm/s² level of uncertainty. It relies on the interferometric interrogation of magnetically collimated Bose-Einstein condensates in a transportable setup consisting of a sensor head and an electronics supply unit.<br>In this contibution we introduce the measurement concept and discuss it's impact on the measurement uncertainty. We are reporting on the first gravity data taken with the device over the course of three days thereby validating the operability and the measurement concept applied in QG-1.<br>We acknowledge financial support from "Niedersachsisches Vorab" through "Förderung von Wissenschaft und Technik in Forschung und Lehre" for the initial funding of research in the new DLR-SI Institute. Funded by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, German Research Foundation) under Germany's Excellence Strategy - EXC-2123 QuantumFrontiers - 390837967 and under Project-ID 434617780 - SFB 1464.</p>

Clock networks and their sensibility to time-variable gravity signals

<p>High-performance clock networks are considered as a novel tool in geodesy. Today the latest generation of optical clocks approaches a fractional frequency uncertainty of 1.0x10<sup>-18</sup>, which corresponds to about 1.0 cm in height or 0.1 m<sup>2</sup>/s<sup>2</sup> in geopotential. The connected clocks are thus promising to enable “relativistic geodesy” in practice: Gravity potential (or height) differences can be inferred through the ultra-precise comparison of clocks’ frequencies.</p><p>In this study, we will investigate the possibility of high-performance clock networks for detecting time-variable gravity signals. In the past two decades, the satellite gravity mission GRACE, now continued by its follow-on mission, has significantly improved our knowledge on the Earth’s gravity field, especially on its changes over time. However, the results are limited in terms of spatial resolution (about a few hundreds of kilometers) and temporal resolution (standard is one month). Terrestrial clock networks can be used to observe point-wise gravity potential values at locations of interest. By continuously tracking of changes w.r.t. a reference clock, time-series of gravity potential values are obtained, which reveal the gravity variations at these locations. To elaborate this idea, we will address the following research questions:</p><ul><li>Are clock measurements with the accuracy of 10<sup>-18</sup> sensitive enough to time-variable gravity signals? Or what is the requirement on the clock’s performance for detecting time-variable gravity signals?</li> <li>Which kinds of time-variable signals can be “seen” by clocks, the long-term trends (yearly), seasonal variations or short-term changes (weekly/daily)?</li> <li>In which regions might clock networks be sensitive to time-variable gravity signals, in Amazon, Greenland or also in Europe?</li> <li>An “absolute” reference clock is required for a network that should be least affected by gravity variations. Where should it be placed?</li> </ul><p>We gratefully acknowledge the financial support by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, German Research Foundation) under Germany’s Excellence Strategy EXC-2123 “QuantumFrontiers” (Project-ID: 390837967). This work is also funded by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, German Research Foundation) – Project-ID 434617780 – SFB 1464.</p>

Integrierte Modellierung des städtischen Systems unter Berücksichtigung von klimawandelinduzierten wasserbedingten Stressfaktoren

<p>„Klima, Klimawandel und Gesellschaft“ (CLICCS) ist ein DFG-Exzellenzcluster an der Universität Hamburg, in dem gemeinsam mit Partner-Institutionen erforscht wird, wie sich das Klima ändert und mit ihm die Gesellschaft, die somit auf das Klima zurückwirkt. CLICCS umfasst sowohl Grundlagenforschung zur Klima- und Sozialdynamik als auch die transdisziplinäre Untersuchung von Mensch-Umwelt-Wechselwirkungen. Dabei orientiert sich CLICCS an der übergeordneten Frage: „Welche Klimazukünfte sind möglich und welche sind plausibel?“.</p> <p>Drei CLICCS-Projekte konzentrieren sich auf die Entwicklung und Bewertung von Szenarien zur nachhaltigen Anpassung an den Klimawandel auf regionaler Ebene, wo der Klimawandel für den Menschen sichtbar wird und eine nachhaltige Anpassung durch lokale Akteure realisiert werden kann. Eines von ihnen, CLICCS-C1 („Wasser von 4 Seiten“; https://www.cliccs.uni-hamburg.de/de/research/theme-c/c1.html), untersucht die gekoppelte Mensch-Umwelt-Dynamik auf städtischer Ebene und konzentriert sich auf durch den Klimawandel induzierte wasserbedingte Stressfaktoren.</p> <p>Das CLICCS-„Wasser von 4 Seiten“ Projekt zielt darauf ab, einen komplexen integrierten Modellierungsansatz für das städtische System zu entwickeln und anzuwenden, der (i) die wissenschaftliche Bewertung mehrerer wasserinduzierter Auswirkungen auf das städtische System und dessen Rückkopplungen ermöglicht, (ii) für die Entwicklung nachhaltiger Anpassungsszenarien geeignet ist und (iii) bei Entscheidungen unterstützt, in denen die Auswirkungen von Anpassungsszenarien auf das Erreichen der UN-Nachhaltigkeitsziele bewertet werden. Ein wesentliches Merkmal des Modellierungsansatzes ist die Integration der wasserbedingten Stressfaktoren, wie Grundwasseranstieg, Sturmfluten, Flussüberschwemmungen und durch Starkniederschläge ausgelöste Sturzfluten. Die Wechselwirkungen der Stressfaktoren sowohl untereinander als auch mit gesellschaftlichen Komponenten des Stadtsystems spielen dabei eine wichtige Rolle. Im Vortrag werden der Forschungsansatz sowie erste Schritte der Modellentwicklung vorgestellt.</p> <p> </p> <p>Danksagung</p> <p>CLICCS wird gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder – EXC 2037 „Klima, Klimawandel und Gesellschaft“ – Projektnummer: 390683824, Dies ist ein Beitrag zum Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit (CEN) der Universität Hamburg.</p>