Küstenforschung


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Publications

J.Ludwig, S.Lindhorst, C.Betzler, S. E.Bierstedt, R. K.Borówka (2017): Sedimentary rhythms in coastal dunes as a record of intra-annual changes in wind climate (Leba, Poland). Aeolian Research, Volume 27, August 2017, Pages 67-77, doi:10.1016/j.aeolia.2017.06.003

Abstract:

It is shown that coastal dunes bear a so far unread archive of annual wind intensity. Active dunes at the Polish coast near Łeba consist of two genetic units: primary dunes with up to 18 m high eastward-dipping foresets, temporarily superimposed by smaller secondary dunes. Ground-penetrating radar (GPR) data reveal that the foresets of the primary dunes are bundled into alternating packages imaged as either low- or high-amplitude reflections. High-amplitude packages are composed of quartz sand with intercalated heavy-minerals layers. Low-amplitude packages lack these heavy-mineral concentrations. Dune net-progradation is towards the east, reflecting the prevalence of westerly winds. Winds blowing parallel to the dune crest winnow the lee slope, leaving layers enriched in heavy minerals. Sediment transport to the slip face of the dunes is enhanced during the winter months, whereas winnowing predominantly takes place during the spring to autumn months, when the wind field is bi-directional. As a consequence of this seasonal shift, the sedimentary record of one year comprises one low- and one high-amplitude GPR reflection interval. This sedimentary pattern is a persistent feature of the Łeba dunes and recognized to resemble a sedimentary “bar code”. To overcome hiatuses in the bar code of individual dunes and dune-to-dune variations in bar-code quality, dendrochronological methods were adopted to compile a composite bar code from several dunes. The resulting data series shows annual variations in west-wind intensity at the southern Baltic coast for the time period 1987 to 2012. Proxy-based wind data are validated against instrumental based weather observations.


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Die in2science #4 ist online

Screenshot Cover in2science #4, Website HZG.de

Das Magazin des Helmholtz-Zentrums Geesthacht gewährt Einblicke in die verschiedenen Institute und stellt Mitarbeiter vor. Aus der Küstenforschung finden Sie ein Porträt von Prof. Dr. Corinna Schrum, Institutsleiterin des Bereiches Systemanalyse und Modellierung. Zum Thema „Forschen mit Weitblick“ wurde u.a. ein ein Interview mit Dr. Volker Matthias, Leiter der Abteilung Chemietransportmodellierung geführt.  Ab Seite 38 beginnt die Reportage, wie die Kollegen der Abteilung Radarhydrographie die Strömungsgeschwindigkeit der Elbe bei Lauenburg auf ungewöhnlichem Weg mithilfe einer Drohne berechnet haben.

Screenshot in2science, S. 38 – 39

In der HZG Mediathek stehen die Ausgaben in2sience #1 bis #3 ebenfalls zur Verfügung:

Screenshot HZG Mediathek


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Publications

Bierstedt, S. E., Hünicke, B., Zorita, E., and Ludwig, J. (2017): A wind proxy based on migrating dunes at the Baltic coast: statistical analysis of the link between wind conditions and sand movement. Earth Syst. Dynam., 8, 639-652, doi: 10.5194/esd-8-639-2017

Abstract:

We statistically analyse the relationship between the structure of migrating dunes in the southern Baltic and the driving wind conditions over the past 26 years, with the long-term aim of using migrating dunes as a proxy for past wind conditions at an interannual resolution.

The present analysis is based on the dune record derived from geo-radar measurements by Ludwig et al. (2017). The dune system is located at the Baltic Sea coast of Poland and is migrating from west to east along the coast. The dunes present layers with different thicknesses that can be assigned to absolute dates at interannual timescales and put in relation to seasonal wind conditions. To statistically analyse this record and calibrate it as a wind proxy, we used a gridded regional meteorological reanalysis data set (coastDat2) covering recent decades. The identified link between the dune annual layers and wind conditions was additionally supported by the co-variability between dune layers and observed sea level variations in the southern Baltic Sea.

We include precipitation and temperature into our analysis, in addition to wind, to learn more about the dependency between these three atmospheric factors and their common influence on the dune system. We set up a statistical linear model based on the correlation between the frequency of days with specific wind conditions in a given season and dune migration velocities derived for that season. To some extent, the dune records can be seen as analogous to tree-ring width records, and hence we use a proxy validation method usually applied in dendrochronology, cross-validation with the leave-one-out method, when the observational record is short. The revealed correlations between the wind record from the reanalysis and the wind record derived from the dune structure is in the range between 0.28 and 0.63, yielding similar statistical validation skill as dendroclimatological records.


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Das Freitagsfoto

Foto: Ina Frings

Ein Blick auf eine Küstenlandschaft ist der Ausgangspunkt unseres heutigen Freitagsrätsels. Handelt es sich um einen Graben oder um einen Kanal im Vordergrund? Das ist eher zweitrangig, wir legen den Fokus dieses Mal auf den Boden. Saftig grün und sehr fruchtbar. Nach den Maßstäben der deutschen Bodenkartierung ordnen die Fachleute ihn der Gruppe semiterrestrischer Böden zu. Wie nennt man diese Landschaftsform und was zeichnet sie aus? Wem das wieder viel zu einfach ist, der möge zusätzlich mal ganz scharf hinsehen und das Federvieh auf dem Wasser bestimmen … 😉


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Gerätselt

haben wir schon seit einiger Zeit, was wohl aus den ausgesetzten Flaschenposten von Sassnitz geworden ist …

Foto: privat

Jetzt haben wir eine tolle Rückmeldung von Familie M. erhalten:

“ … Die Flaschenpost wurde am 17.7. 2017 im Örtchen Niechorze direkt neben dem Leuchtturm aus der polnischen Ostsee gefischt.“

Das ist grandios! Auch diese Flaschen waren sehr abenteuerlustig und haben sich in internationale Gewässer verdriften lassen. Es wäre zu einfach gewesen, sich direkt nach dem Abwurf an die Strände Rügens in Sichtweite anspülen zu lassen. Oder ein Stück weiter auf Usedom anzulanden. Frei nach dem Motto: Wenn schon, denn schon …

© OpenStreetMap-Mitwirkende (CC BY-SA 2.0) http://www.openstreetmap.org

Herzlichen Dank an Familie M. für die super nette Fundmeldung!


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Eine Wetterstation

Foto: HZG / Ina Frings

bzw. ein Teil davon war auf unserem letzten Freitagsfoto zu sehen. Der Stein, der die aktuelle Wetterlage faktisch darstellt. Obendrein kann er ein Naturereignis und ein Phänomen deuten. Tatsächlich kann man mit ihm auch Simulationen durchführen … und das ohne Bits und Bites 😉

Eine Leserin hat sogar den Stein erkannt und wusste, dass diese Wetterstation auf der Insel Poel steht. Im Hafen von Timmendorf ist er uns sofort ins Auge gesprungen. Die Tafel ist ein wenig verwittert und an einigen Stellen nicht mehr ganz leserlich.

Die mühsame Entzifferung ist nicht das neue Freitagsrätsel 😉 Wir geben hier ein bisschen Hilfestellung:

  • Stein bewegt sich: Sturm
  • Stein nass: Regen
  • Stein trocken: kein Regen
  • Stein unsichtbar: Nebel
  • Stein wirft Schatten: Sonne
  • Stein ist weiß: Schnee
  • Stein glitzert: Frost
  • Stein liegt auf der Erde: Erdbeben
  • Stein fehlt: geklaut


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Strömungsberechnung

der Elbe bei Lauenburg. Die Wissenschaftler aus der Abteilung Radarhydrographie gehen dazu einen ungewöhnlichen Weg: Sie nutzen eine Drohne. Diese überfliegt die Elbe in einer gewählten Fläche von 300 x 160 Metern. Durch eine Unterteilung der abgefilmten Fläche in quadratische Teile ist es möglich, die Oberflächenströmung anhand der Bestimmung von Länge und Periode der Wellen zu berechnen. Das ist die vereinfachte Version der Beschreibung. In Wirklichkeit ist es natürlich komplizierter und wie es funktioniert, das werden wir zu einem späteren Zeitpunkt ausführlicher erklären.

Hier gibt es ein kleines Video auf der HZG facebook Seite:

Screenshot facebook HZG


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BRIESE PREIS für Meeresforschung / BRIESE Award for Marine Science

Screenshot briese-research.de

Die Reederei Briese Schiffahrts GmbH & Co. KG (Leer) vergibt seit 2010, zusammen mit dem Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW), den „BRIESE-Preis für Meeresforschung“. Mit dem Preis, der jährlich vergeben wird, sollen herausragende Promotionen der Meeresforschung prämiert werden, deren Ergebnisse in besonders engem Zusammenhang mit dem Einsatz von Forschungsschiffen und der Verwendung und Entwicklung von Technik und/oder der Datenerhebung auf See stehen. Ein vorrangiges Kriterium bei der Vergabe ist die Tragweite der im Rahmen der Arbeit gewonnen wissenschaftlichen Erkenntnis. Die Auszeichnung ist mit einem Preisgeld von 5.000 € verbunden. (Quelle: Website briese-research.de)

==> zur vollständigen Ausschreibung (Deutsch)

Since 2010 the shipping company Briese Schiffahrts GmbH & Co. KG (Leer, Germany), together with the Leibniz Institute for Baltic Sea Research Warnemünde (IOW), grants the „BRIESE-award for Marine Science”. This annual award honors exceptional doctoral theses in marine science. The dissertations should closely relate to the use of research vessels and to the development of technologies and/or techniques of data acquisition at sea. Primary criterions for the award are the outstanding results of the dissertation and their importance for the marine science. The award is endowed with price money of 5000 €. (source: website briese-research.de)

==> detailed infos for application procedure (English)