bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Peran Program Tahfiz Alquran dalam Meningkatkan Perilaku Belajar terhadap Anak dan Remaja
Authors: Manik Wagiman , Ibnu Fisabilillah
Published: December 2021

الأخلاق الكريمة هي من أعظم العبادة, ولها فوائد كثيرة منها حسن الخلق يرتقي بصاحبه إلى الدرجات العالية من الإيمان, و بعث الله نبيه محمدا صلى الله عليه وسلم  للدعوة إلى الأخلاق الصالحة, وأقرب الناس منزلة من رسول الله صلى الله عليه وسلم, وغير ذلك من فوائد الأخلاق الكريمة. ومن طريقة كسب الأخلاق الصالحة بحفظ القرآن, لأن القرآن سيطهر ما في القب ويؤثر في الجوارح. وهذا الذي سيُطبَّقُه في البرنامج التدريب الميداني بمنطقة سولوك سومترى الغربية. لأن المشكلة هناك كثير من الأطفال أو الأولاد ليس لهم حسن الخلق, بل يقعون في الجريمة والمعاصي, ومن أسباب ذلك قلة اهتمام آبائهم بتربية أبنائهم وقلة اهتمامهم بالقرآن, لذلك ستنفذ حلقة حفظ القرآن. فهذا البرنامج يفيدهم وتحسن أخلاقهم بعد أن يشتركوا في حلقة حفظ القرآن. والطريقة المستخدمة في خدمة المجتمع تستخدم أسلوب البحث التشاركي حيث  يقوم الباحث بثلاث مراحل وهي التخطيط وتنفيذ وتقييم. نتيجة برنامج تحفيظ القرآن في قرية تالاوك، منطقة سولوك سومطرة غربية لها أثر إيجابية لللأولاد في أخلاقهم.
Bimbingan Keagamaan dan Dampaknya terhadap Sikap Keagaamaan Muallaf di Panti Asuhan Al-Falah
Authors: Napri Napri
Published: December 2021

Mu'allaf is classified as a person who needs religious guidance, on the basis of these needs Al-Falah Koto Tangah orphanage has a program oriented towards increasing mu'allaf knowledge of Islamic teachings. The results of this religious guidance should be practiced by every mu'allaf. Therefore, this study aims to describe how the impact of religious guidance on religious attitudes mu'allaf. The research was conducted with a qualitative approach, data sources included orphanage caregivers and mu'allaf in al-Falah orphanage. Data is collected through observation, interview and documentation studies, all data is analyzed through data reduction, classification, presentation and interpretation and withdrawal of conclusions. The results of the study were mu'allaf in orphanages getting religious guidance in aspects of prayer, reading the Qur'an, practicing sunnah worship and morals. The existence of various forms of guidance, mu'allaf in al-Falah orphanage is able and memorizes the readings and movements of prayer, has the ability to read the Qur'an, know and have good morals
Efek Media Massa terhadap Agama dan Sosial Budaya Masyarakat
Authors: Benny Munardi
Published: December 2021

The effect of mass media has a very important role in the formation of one's moral and personality characteristics. The purpose of writing this journal is to explain and describe in detail how the strong influence of the mass media, both positive and negative influences that occur on individuals in society, especially in religion and social society. The method used in this paper uses a descriptive analysis method of the changes that occur in Indonesian society in particular and the world community globally. The description uses samples that occur from the opposite life of the local cultural life of a community of countries with the effect of being contaminated with foreign countries that are powerful in dominating the vision and mission of the mass media launched. The results obtained that the mass media can have a positive effect and can also hurt society. The media cannot dictate society. But it is the people who choose which media they want to see. Religion can be a filter in receiving mass media messages to us
Zanubrutinib (Brukinsa)
Authors: Reimbursement Team
Published: December 2021

CADTH recommends that Brukinsa be reimbursed by public drug plans for the treatment of adult patients with relapsed or refractory Waldenström macroglobulinemia (WM), if certain conditions are met.

Brukinsa should only be covered to treat patients with relapsed or refractory WM who have received at least 1 prior line of therapy, meet at least 1 criterion for treatment according to International Workshop on WM (IWWM) consensus panel criteria, and have good performance status. Patients eligible for reimbursement of Brukinsa should not have disease transformation, which is WM that has transformed into another type of cancer, or received prior treatment with a drug of the same class (i.e., a Bruton tyrosine kinase [BTK] inhibitor) unless such therapy was stopped because the drug was not tolerated and the disease had not progressed.

Brukinsa should only be reimbursed if prescribed by a clinician with expertise and experience in the treatment of WM and monitoring of therapy and if it does not cost more than other treatments for WM.
Multilevel multitrait multimethod model
Authors: Coromina Lluís , Coenders Germà , Kogovšek Tina
Published: December 2021

Our goal in this paper is to assess reliability and validity of egocentered network data using multilevel analysis (Muthén, 1989, Hox, 1993) under the multitrait-multimethod approach. The confirmatory factor analysis model for multitrait-multimethod data (Werts & Linn, 1970; Andrews, 1984) is used for our analyses. In this study we reanalyse a part of data of another study (Kogovšek et al., 2002) done on a representative sample of the inhabitants of Ljubljana. The traits used in our article are the name interpreters. We consider egocentered network data as hierarchical; therefore a multilevel analysis is required. We use Muthén’s partial maximum likelihood approach, called pseudobalanced solution (Muthén, 1989, 1990, 1994) which produces estimations close to maximum likelihood for large ego sample sizes (Hox & Mass, 2001). Several analyses will be done in order to compare this multilevel analysis to classic methods of analysis such as the ones made in Kogovšek et al. (2002), who analysed the data only at group (ego) level considering averages of all alters within the ego. We show that some of the results obtained by classic methods are biased and that multilevel analysis provides more detailed information that much enriches the interpretation of reliability and validity of hierarchical data. Within and between-ego reliabilities and validities and other related quality measures are defined, computed and interpreted.
Relinking marriages in genealogies
Authors: Mrvar Andrej , Batagelj Vladimir
Published: December 2021

Genealogies can be represented as graphs in different ways: as Ore graphs, as p-graphs, or as bipartite p-graphs. p-graphs are usually more suitable for analyses. Some approaches to analysis of large genealogies implemented in program Pajek are presented and illustrated with analysis of some large genealogies.
Calibration of water vapor Raman lidar measurements by use of radiosonde and microwave radiometer measurements
Authors: Althausen Dietrich , Seidel Clara , Engelmann Ronny , Griesche Hannes , Radenz Martin , Hofer Julian , Dahlke Sandro , Maturilli Marion
Published: December 2021

Water vapor profiles with high vertical and temporal resolution were determined by use of the Raman lidar PollyXT within the MOSAiC campaign in the Arctic during the winter time 2019 – 2020. These measurements need a calibration. Usually, radiosonde data are utilized to calibrate the lidar data by the profile or the linear fit method, respectively. The radiosonde is drifting with the wind; thus, it is often measuring different atmospheric volumes compared to the lidar observations.

The period 5-7 February 2020 is used to demonstrate the results. The correlation coefficient of the linear fit between the radiosonde and the lidar data varies with the different atmospheric conditions. The calibration results from the profile method coincide with those of the linear fit method, but the selection of the appropriate calibration setup is not straightforward. The varying correlation of the calibration results is attributed to the partly too low data-variability of the water vapor mixing ratio in the respective heights.  Moreover, the drift of the radiosondes with the wind and hence measurements of atmospheric volumes with lateral distances will have decreased the correlation between the lidar and the radiosonde measurements.

During MOSAiC a microwave radiometer was collocated close to the lidar. This system was measuring the same atmospheric vertical column. Its product, the integrated water vapor, might be useful for the calibration of the lidar.

Hence, the contribution will analyze the error of the lidar retrieved water vapor mixing ratio that includes the calibration with the radiosonde data and the microwave radiometer product.

 
FESSTVaL: Field Experiment on sub-mesoscale spatio-temporal variability in Lindenberg – Übersicht der Messkampagne und erste Ergebnisse
Authors: Lundgren Kristina , Ament Felix , Hohenegger Cathy , Beyrich Frank , Löhnert Ulrich , Göber Martin , Rust Henning , Sakradzija Mirjana , Bastak-Duran Ivan , Masbou Matthieu , Jahnke-Bornemann Annika
Published: December 2021

Die FESSTVaL-Messkampagne (Field Experiment on sub-mesoscale spatio-temporal variability in Lindenberg) wurde im Sommer 2021 als eine große Kooperation mit gut zwei Dutzend Forschenden in der Umgebung des Meteorologischen Observatoriums Lindenberg des Deutschen Wetterdienstes durchgeführt. Im Rahmen des Projektes stehen sommerliche Wetterereignisse im Fokus, um die Entstehung von „Cold Pools“ und Windböen in der konvektiven Grenzschicht sowie deren Wechselwirkung besser zu verstehen. Aufgrund der kleinskaligen Natur dieser Wetterphänomene, können sie nur bedingt von konventionellen Bodenmessungen erfasst werden, können aber nichts-desto-trotz großen Schaden anrichten. Einzigartig für diese Kampagne ist daher die hohe Dichte der durchgeführten Bodenmessungen mit über 100 bodennahen Messungen hinsichtlich Temperatur und Druck und 20 automatischen Wetterstationen sowie ein dichtes Bodenfeuchtemessnetz. Ein X-Band Radar und mehrere Energiebilanzstationen wurden ebenfalls eingesetzt. Des Weiteren wurden in Kooperation mit externen Partnern am KIT und DLR neun Doppler-Lidar-Systeme für Messungen des Windprofils und von Turbulenzvariablen bis in mehrere Kilometer Höhe koordiniert getestet. Durch ein Messnetz von vier Mikrowellenradiometern und weiteren „Profilern“ wurden thermodynamische Eigenschaften der Grenzschicht sowie von Wolken und Niederschlag gemessen. Zusätzlich dazu wurden Messflüge mit unbemannten und ferngesteuerten Flugzeugen durch die Universität Tübingen und das DLR durchgeführt, um weitere Informationen in der Vertikalen zu erzielen und um die bodengebundene Fernerkundungssysteme zu evaluieren.

Als Ergänzung zu diesen Messungen wird im Rahmen des Projektes der Informationsgewinn durch ein Citizen Science Messnetzes untersucht. Die Messungen werden außerdem durch hoch-aufgelöste large-eddy Simulationen (ICON-LES) ergänzt. Die Ergebnisse des Projektes sollen unter anderem dazu dienen, die Darstellung solcher kleinskaligen Prozesse in der numerischen Wettervorhersage zu verbessern und neue Messstrategien zu definieren. Die Datenprodukte der Kampagne werden unter dem FAIR-Prinzip behandelt und werden über einer Plattform am Integrated Climate Data Center der Universität Hamburg zur Verfügung gestellt. Dieser Beitrag wird die Messstrategie von FESSTVaL näher beleuchten, erste Erkenntnisse und Ergebnisse zusammenfassen sowie einen Einblick in die Datenverfügbarkeit und deren Verwertungsperspektive geben.
100 Messstationen – eine Stadt: Die raum-zeitliche Variabilität der Lufttemperatur in Hamburg während der Messkampagne FESST@HH 2020
Authors: Stankovic Milica , Kirsch Bastian , Ament Felix
Published: December 2021

Mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung lebt in urbanen Räumen, Tendenz steigend. Umso bedeutender ist das vermehrte Auftreten von Hitzewellen und den damit verbundenen Hitzestress, die mit dem Klimawandel zusammenhängen. Die Gefährdung der menschlichen Gesundheit, insbesondere in Städten, wird steigen. Deshalb ist es wichtig, die Auswirkungen der Stadteffekte, wie die städtische Wärmeinsel (Urban Heat Island, UHI), auf das Stadtklima zu untersuchen. Hierbei sind die raumzeitliche Entwicklung der UHI als auch die Einflussgrößen auf die UHI von Bedeutung.

Zahlreiche Studien haben sich bereits mit der UHI beschäftigt, doch die Besonderheit unserer Untersuchung der UHI liegt im dichten Messnetzwerk rund um und in Hamburg mit über 100 Stationen während der Messkampagne FESS@HH im Sommer (Juni bis August) 2020. Dabei kamen die sogenannten „APOLLOs“ ("Autonomous cold POoL LOgger") zum Einsatz, die das Rückgrat der Kampagne mit 81 Stationen bilden. Diese messen jede Sekunde die Lufttemperatur und den Luftdruck in Bodennähe. Das Messnetz wird mit 21 Wetterstationen ergänzt, die zusätzlich die relative Feuchte, Wind sowie den Niederschlag mit 10 s Auflösung aufzeichnen. Diese Messungen bilden somit einen hochaufgelösten Datensatz zur Temperaturverteilung in Hamburg, sodass die raumzeitliche Struktur der UHI untersuchbar ist. Um die Variabilität in der UHI Intensität zu verstehen, werden die Wetterbedingungen, wie die Windgeschwindigkeit oder der Bedeckungsgrad, in den Nächten mit einem UHI-Signal betrachtet. Des Weiteren wird der Einfluss der Entfernung einer Station vom Stadtzentrum sowie der Standorteigenschaften auf die UHI untersucht.

Das UHI-Signal ist im Mittel über alle untersuchten Nächte in bis zu 6 km Entfernung vom Stadtzentrum messbar. Der Zeitpunkt in der Nacht, an dem die UHI Intensität ihr Maximum erreicht, ist unabhängig vom Sonnenuntergang und -aufgang. Zudem sind sowohl die Ausbildung als auch die Auflösung der nächtlichen UHI variabel. Erste Ergebnisse zeigen, dass die bodennahe Windgeschwindigkeit maßgeblich die Stärke der UHI bestimmt. Einflussparameter wie zum Beispiel der Bedeckungsgrad zeigen hingegen nur eine schwache Korrelation. Abgesehen von der UHI, wird der Einfluss der Bebauung, der Vegetation sowie der Wasserflächen auf die lokale Lufttemperatur analysiert.
Zukünftige Klimaänderungen in Deutschland, Gegenüberstellung verschiedener Methoden und Ensembles
Authors: Sieck Kevin , Bülow Katharina , Lierhammer Ludwig
Published: December 2021

Die regionalen Klimasimulationen des EURO-CORDEX-Ensembles leisten einen grundlegenden Beitrag zur Abschätzung des Klimawandels und seiner Folgen. Diese regionalen Klimasimulationen verwenden als Antrieb die Daten von 14 Globalmodellsimulationen aus CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 5). Da nicht die gesamte Bandbreite der CMIP5 Modelle genutzt werden kann, ist es für die Nutzer des EURO-CORDEX-Ensembles wichtig zu wissen, wie die Ergebnisse der antreibenden Globalmodellsimulationen in das gesamte CMIP5 einzuordnen sind. Darüber hinaus werden auch Ergebnisse des neue CMIP6 Ensembles mit in die Analyse einbezogen. Bei der Einordnung in CMIP6 wird unterschieden zwischen dem gesamten verfügbaren Ensemble und einem Sub-Ensemble für das Randbedingungen für dynamische Regionalmodelle vorliegen, um eine erste Einschätzung für das potentielle EURO-CORDEX-CMIP6 Ensemble zu bekommen. 

Die Ergebnisse zeigen für die Änderung im Zeitraum 2070-2099 im Vergleich zu 1981-2010 für die Temperatur und Szenario RCP26/SSP126 (RCP85/SSP585) einen vergleichbaren mittleren Anstieg von ~1 K (3.5K) für das EURO-CORDEX Ensemble und das CMIP5 Ensemble, wobei das CMIP5 Ensemble eine deutlich größere Bandbreite aufweist.  Der mittlere Anstieg im CMIP6 Ensemble liegt etwas höher und ist sehr ausgeprägt im Sommer mit ~2K (>5K). Die Änderungen des Niederschlags zeigen im Mittel eine Zunahme im Winter, etwas ausgeprägter in CMIP6 als in CMIP5 und EURO-CORDEX, im Sommer nimmt der Niederschlag im Mittel ab, die einzelnen Simulationen jedes Ensembles zeigen Zu- und Abnahmen. Das CMIP6 Ensemble für SSP585 bildet eine Ausnahme mit ausschließlich Abnahmen des Niederschlags.

Ein weiteres Ziel der Analyse ist neben der Einordnung der verschiedenen Ensemble eine Untersuchung der Unterschiede, wenn man a) klassische Zeitscheiben definiert durch Klimanormalperioden aus unterschiedlichen Szenarien betrachtet, oder b) politisch motivierte globale Temperaturschwellen wie 1,5°C, 2°C und 3°C Erwärmung gegenüber der vorindustriellen Periode betrachtet. Dabei wird die Temperaturschwelle analog einer Klimanormalperiode durch ein 30-jähriges gleitendes Mittel aus den globalen Temperturänderungszeitreihen der Globalmodellsimulationen bestimmt.
Vorstellung des DAS-Basisdienst "Klima und Wasser"
Authors: Brauch Jennifer , Leps Nora
Published: December 2021

Viele Politikfelder und Wirtschaftssektoren sind durch die Folgen des Klimawandels betroffen. Extremereignisse wie Hitzewellen, Dürren, Starkregen und Stürme oder auch allmähliche Verschiebungen in langjährigen Mittelwerten (Meeresspiegelniveau, Wasserdargebot, Globalstrahlung, Wind, Temperatur-, Niederschlags- und Abflussregime) setzen Wirkungsketten in Gang, an deren Ende ökologische und ökonomische Funktionen beeinträchtigt und Aspekte der Daseinsvorsorge sowie der Sicherheit berührt sind.  
Eine vorausschauende Planung und ein auf Resilienz ausgerichtetes Handeln müssen den Aspekt Klimawandel berücksichtigen. Dafür sind eine einheitliche Datengrundlage und abgestimmte Methoden notwendig. Diese Grundlagen zur Bewertung der regionalen und sektoralen Wirkungen des Klimawandels und zur Erarbeitung und Bewertung von Anpassungsoptionen werden durch den DAS-Basisdienst "Klima und Wasser" bereitgestellt, der 2020 durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur ins Leben gerufen wurde. Dieser Dienst ist in vier Behörden verankert: Bundesanstalt für Wasserbau (BAW), Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH), Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) und Deutscher Wetterdienst (DWD).
Der DAS-Basisdienst "Klima und Wasser" soll u.a. die Bereiche Verkehr, Wasser- und Energiewirtschaft, Bauwesen, Küsten-, Meeres- und Bevölkerungsschutz, Industrie und Gewerbe mit einheitlichen Informationen zu extremen Witterungsereignissen sowie zu Änderungen mittlerer Bedingungen versorgen. 

Als zentrale Informationsplattform für die Nutzerinnen und Nutzer wurde Ende August die Webseite des DAS-Basisdienstes online gestellt (www.das-basisdienst.de). Hier sind die zahlreichen Produkte der vier Behörden zum Thema Anpassung an den Klimawandel zu finden. Darüber hinaus gibt es Hintergrundinformationen zum Dienst, weiterführende Links und es werden die Beratungsteams der beteiligten Behörden vorgestellt.

Die zentralen Aspekte des DAS-Basisdienstes "Klima und Wasser" werden vorgestellt. 

 
Evaluation des EarthCare Cloud Profiling Radars durch bodengebundene Radare
Authors: Pfitzenmaier Lukas , Kollias Pavlos , Lamer Katia , Löhnert Ulrich
Published: December 2021

Radarmessungen liefern für die Erforschung von Niederschlag, Wolken und der involvierten Prozesse einen signifikanten Beitrag. Dazu tragen auch Netzwerke wie ACTRIS (Aerosol, Cloud and Trace Gases Research Infrastructure) bei, in welchen nicht nur die Zahl bodengebundener Wolkenradarsysteme stetig wächst, sondern auch deren Datennutzung, z. B. durch Anwendung im synergistischen Verbund mit anderen Messsystemen bei der Wolkenklassifizierung. Europa verfügt somit über ein dichtes bodengebundenes Netzwerk, um Wolken zu untersuchen, für die globale Betrachtung sind allerdings Satelliten notwendig. Mittels satellitengestützter Wolkenradarsysteme, wie z. B. CloudSat, ist es möglich, ein globales Bild zu erhalten. Satellitengestützte Cloud Profiling Radare (CPR) können allerdings hinsichtlich ihrer meist geringeren Sensitivität und aufgrund des sehr starken Bodenechos gegenüber bodengebundenen Systemen im Nachteil sein. Somit sind beispielsweise die Beobachtung bodennaher Wolken, z.B. Grenzschichtbewölkung, oder das Quantifizieren von bodennahem Niederschlag für CPR problematisch.

In den kommenden Jahren wird die ESA/JAXA Mission EarthCare ein neues CPR mit verbesserter Performance in Umlauf bringen. Um bereits vor dem Start des Satelliten die Performance des CPR zu evaluieren, werden in dieser Arbeit bodengebundene Messdaten mit simulierten CPR-Daten verglichen. Hierzu werden Datensätze von bodengebundenen Radaren mittels Vorwärtsoperator in einen komplementären Radarsatellitendatensatz umgewandelt. Im Anschluss werden die Datensätze verglichen und ausgewertet.

Die Datengrundlage für diese Arbeit liefern die W-Band-Radare des ACTRIS Netzwerks. Die zeitlich langen ACTRIS-Datensätze liefern eine optimale Datengrundlage für eine statistische Analyse der CPR-Performance. Diese Analyse macht es möglich, das neue CPR im Bezug auf die Beobachtung bodennaher Wolken und des bodennahen Niederschlags zu evaluieren.
ACTRIS-D – Der deutsche Beitrag zur europäischen Forschungsinfrastruktur für Aerosol, Wolken und Spurengase
Authors: Wandinger Ulla ,   ACTRIS-D-Konsortium
Published: December 2021

ACTRIS-D ist der deutsche Beitrag zur paneuropäischen Forschungsinfrastruktur ACTRIS (Aerosol, Clouds und Trace Gases Research Infrastructure) und seit 2019 Teil der Nationalen Roadmap für Forschungsinfrastrukturen. Ziel von ACTRIS ist es, über einen Zeitraum von mehreren Jahrzehnten Daten und Dienstleistungen zu kurzlebigen atmosphärischen Bestandteilen bereitzustellen, die entsprechende Forschung zu unterstützen und somit unser Wissen über atmosphärische Prozesse, Klimaveränderungen und Luftqualität zu verbessern. Dabei baut die Forschungsinfrastruktur auf die Erfahrung von mehr als 20 Jahren koordinierter Forschungs- und Entwicklungsarbeit in Europa auf. ACTRIS integriert die europäischen Messnetze zur In-situ- und Fernmessung von Aerosol, Wolken und reaktiven Spurengasen sowie den Verbund atmosphärischer Simulationskammern. Die Rechtsform eines Europäischen Forschungsinfrastruktur-Konsortiums (ERIC), die ACTRIS im Jahr 2022 annehmen wird, stellt die langfristige Unterstützung durch die mehr als 15 Mitgliedsstaaten sicher.

Am Aufbau von ACTRIS-D beteiligen sich elf deutsche Forschungseinrichtungen. Sie übernehmen die Verantwortung für den Betrieb von dreizehn Beobachtungsstationen zur Erhebung von Langzeitdaten, fünf atmosphärischen Simulationskammern zur Untersuchung chemischer und physikalischer Prozesse unter kontrollierten Bedingungen und vier mobilen Plattformen zur Beobachtung atmosphärischer Prozesse an ausgewählten Standorten. Darüber hinaus tragen sie zum Aufbau und Betrieb der sechs thematischen Zentren von ACTRIS bei, welche auf europäischer Ebene unter anderem für einheitliche Kalibrier- und Messstandards und die Schulung des technischen und wissenschaftlichen Personals verantwortlich sind und somit die hohe ACTRIS-Datenqualität gewährleisten. Drei dieser zentralen europäischen Einrichtungen werden von deutschen Instituten geleitet.

In diesem Beitrag stellen wir die laufenden Implementierungsarbeiten von ACTRIS-D vor, diskutieren die langfristige Strategie und zeigen anhand von Beispielen das Potenzial der Forschungsinfrastruktur für die integrierte und koordinierte Atmosphärenforschung in Deutschland und Europa.
Source identification of aerosol chemical composition in the Atlas region of North Africa.
Authors: Deabji Nabil , Fomba Khanneh Wadinga , dos Santos Souza Eduardo José , Herrmann Hartmut
Published: December 2021

Aerosol particles are important constituents of the atmosphere due to their role in controlling climate-related processes. In addition, their impacts on air quality and human health make it essential to study. However, the characterization and the identification of natural and anthropogenic atmospheric particles can be challenging due to the complex mixture occurring during atmospheric transport. Background locations such as high-altitude sites provide valuable infrastructure for obtaining representative data for understanding various pathways for aerosol interactions useful in assessing atmospheric composition. However, information about aerosol characteristics at high-altitude in the African regions and their relation to urban aerosol composition is still not well understood. In the present study, PM10 and PM2.5 particulate matter was characterized at two different sites in the North African region of Morocco. A background site located at the newly established AM5 research station in the Middle Atlas region at an altitude of 2100 m and an urban site situated in a polluted city, Fez. The goal was to determine chemical components, evaluate Saharan dust’s role on the PM10 concentrations between the sites, and assess the impact of urban pollution on background aerosol composition. The results indicate that the background aerosol composition is influenced by both regional and trans-regional transport. Despite the site's proximity to the Sahara Desert, the deserts influence on the atmospheric composition was observed for only 22% of the time and this was mainly seasonal. Marine air masses were more dominant with a mixture of sea salt and polluted aerosol from the coastal regions especially during wintertime. Furthermore, high concentrations of mineral dust were observed during the daytime due to the resuspension of road dust. At the same time, an increase of PAHs and anthropogenic metals such as Pb, Ni, and Cu were found during the nighttime because of the boundary layer variation. The Fez's urban site is characterized by a high contribution of elemental carbon (6%) and organic biomass tracers (3%) such as Levoglucosane and 4-nitrophenol.
Beobachtung von Windprofilen mittels Wolkenradar und Dopplerlidar 
Authors: Pospichal Bernhard , Müller Marcus , Kneifel Stefan
Published: December 2021

Die Messung des 3D-Windprofils erfordert – abgesehen von in-situ Messungen – ein aktives Fernerkundungsverfahren (meist Radar oder Lidar), welches mit geneigten Strahlen unter verschiedenen, mindestens drei Azimutwinkeln Pulse ausstrahlt („Doppler beam swinging“). Aus den gemessenen Doppler-Radialgeschwindigkeiten entlang der Strahlen kann dann das dreidimensionale Windfeld abgeleitet werden. Dies ist nur möglich, sofern Partikel vorhanden sind, die bei der gegebenen Wellenlänge ein Rückstreusignal erzeugen.

Bereits seit mehreren Jahrzehnten sind Radar-Windprofiler im Einsatz, die bei Wellenlängen zwischen 50 und 1000 MHz arbeiten und mittels Bragg-Streuung an Fluktuationen des Brechungsindex ein Rückstreusignal erhalten. Durch die lange Wellenlänge sind große Antennen erforderlich, was dazu führt, dass die Geräte nicht flexibel einsetzbar sind.

Innerhalb des Netzwerks der europäischen Forschungsinfrastruktur ACTRIS (Aerosol, Cloud and Trace Gas Research Infrastructure) sind mehrere Standorte für Wolkenbeobachtungen mit einem scannenden Wolkenradar und einem Doppler-Windlidar ausgestattet, die auch zur Beobachtung von Windprofilen in der Troposphäre herangezogen werden können. Diese Messgeräte ergänzen sich, da das Lidar besonders in der Grenzschicht bzw. unterhalb von Wolken messen kann. Das Wolkenradar hingegen liefert Signale hauptsächlich aus Wolkenschichten, von welchen das Lidar aufgrund der starken Extinktion der Strahlung in Wolken keine Information erhält. Zusätzlich können beim Wolkenradar in der warmen Jahreszeit auch Insekten als Tracer verwendet werden, die häufig bis in Höhen von 3-4 km beobachtet werden können. 

Diese Präsentation zeigt anhand von Beobachtungen über mehr als zwei Jahre an der Messplattform JOYCE (Jülich Observatory for Cloud Evolution) eine neue Methode zur Kombination der Windprofile aus Wolkenradar und Lidar. Neben einer Betrachtung der Genauigkeit, sowie möglicher Fehlerquellen, werden auch die generellen Bedingungen für die Anwendung der Methode diskutiert. Es werden Anwendungsbeispiele gezeigt, wie diese kombinierten Windprofile zur Validierung von Satellitenbeobachtungen (z.B. Aeolus) oder zur Evaluation von atmosphärischen Modellen genutzt werden können. 

 
Extreme Saisons in ERA5
Authors: Boettcher Maxi , Röthlisberger Matthias , Wernli Heini
Published: December 2021

Das Projekt INTEXSeas hat sich zum Ziel gesetzt, Extreme auf saisonaler Zeitskala statistisch und bezüglich deren Wettersituationen und dynamischer Prozesse zu untersuchen. Exemplarisch für extreme Saisons sind die Hitzesommer 2003 über Europa und 2010 über Russland, welche immense soziale und wirtschaftliche Auswirkungen zur Folge hatten. Weiterhin werden extrem kalte, trockene, niederschlagsreiche, stürmische und windarme Saisons in die Untersuchung einbezogen, deren Konsequenzen auch für den Agrar- und Energiesektor oder für die Tourismusbranche relevant sein können. Der ERA5 Reanalyse Datensatz von 1950 bis 2021 wird verwendet, um weltweit außerhalb der Tropen über Landgebieten systematisch saisonale Extreme herauszufiltern. Sie basieren auf den Mittelwerten von 2m-Temperatur, Niederschlag und 10m-Wind über 3 aufeinanderfolgende Monate (MAM, JJA, usw). Für die 2m-Temperatur wurde eine Trendkorrektur vorgenommen. Ein Konzept aus statischen Methoden bildet den Rahmen, um räumlich zusammenhängende Gebiete mit den extremsten saisonalen Bedingungen zu bestimmen. 

In dieser Studie werden die weltweit extremsten 10 und 50 Saisons mit mindestens 40 Jahren Wiederholungsrate verwendet, die sich aus der Rangliste der Flächenintegrale über die Anomalien der entsprechenden Variablen berechnen. Mit diesem Verfahren befinden sich die Top-50 der Temperatur- und Windextreme bevorzugt über den kontinentalen Regionen der Außertropen. Aus diesen beiden Variablen entstehen die flächenmäßig größten Gebiete saisonaler Extreme. Die Niederschlagsextreme hingegen bilden die Gebiete mit der kleinsten Skala. Entsprechend kommen Niederschlagsextreme sehr lokal vor und speziell auch in den Monsun-beeinflussten Regionen der Subtropen. Als Zeitreihe betrachtet scheinen die frühen Jahre des Datensatzes vor 1980 häufiger von extremen Saisons betroffen zu sein als die aktuelleren. Zeitliche Häufungen können beobachtet werden, wo sich Übergänge von El Nino zu La Nina, verbunden mit einem abnehmenden Nino-3.4 Index vollziehen. Schließlich wird gezeigt, welchen Einfluss Tiefdruckgebiete auf die verschiedenen Typen von saisonalen Extremen haben. Daraus ergibt sich, dass extrem niederschlagsreiche und stürmische Saisons unabhängig von der Jahreszeit durch positive Anomalien der Zyklonenhäufigkeit im identifizierten Gebiet charakterisiert sind, wohingegen der Beitrag von Zyklonen für Temperaturextreme schwächer und variabel ist.
Unterschiede in der Feinstaubbelastung von Kindern und Erwachsenen
Authors: Harr Lorenz , Sinsel Tim , Simon Helge , Konter Oliver , Dreiseitl Damian , Schulz Philipp , Esper Jan
Published: December 2021

Die Körpergrößen von Kindern und Erwachsenen sind sehr verschieden und können zu einer unterschiedlichen Belastung durch PM2.5-Partikel führen. Wir haben die PM2.5-Belastungen von Fußgängern auf einer 5.5 km langen, zirkulären Strecke entlang von Kindergärten und Schulen in Mainz (Deutschland) gemessen. Die Messungen wurden im November 2019 an acht aufeinanderfolgenden Tagen in zwei Höhen, der Atemhöhe von Erwachsenen in 1.6 m und Kindern in 1.0 m, mit Alphasense OPC-N3 Low-Cost-Sensoren durchgeführt. Wir fanden heraus, dass, unabhängig von der Messhöhe, anhaltend ruhige Wetterbedingungen mit geringen Windgeschwindigkeiten < 1,0 m/s und fehlendem Niederschlag zu erhöhten PM2.5-Belastung von über 60 µg/m³ führten. Der Vergleich der beiden Messhöhen ergab, dass Kinder an sechs Tagen mehr als 20 % höheren Konzentrationen ausgesetzt waren (p < 0.01), an einem Tag betrug dieser Unterschied sogar über 80 %. Die Unterschiede nahmen im Allgemeinen mit zunehmender PM2.5-Konzentration zu, weitgehend unabhängig von der Position entlang der Strecke, aber von Tag zu Tag stark variierend. Diese Ergebnisse werden durch eine Mikroklimasimulation von Verkehrsabgasen mit ENVImet gestützt. Die stärksten Höhenunterschiede treten hier in der Nähe von Straßen mit hoher Verkehrsintensität auf. Unsere Ergebnisse zeigen, dass Kinder erheblich höheren PM2.5-Konzentrationen ausgesetzt sind als Erwachsene, ein Phänomen, das in den offiziellen, immobilen Messstationen, normalerweise nicht beobachtet werden kann, da diese die Feinstaubpartikel nur auf einer Messhöhe erfassen.
Two months of measurements with an autonomous thermodynamic Raman lidar in Lindenberg
Authors: Lange Vega Diego , Behrendt Andreas , Wulfmeyer Volker
Published: December 2021

Between 15 July 2020 and 19 September 2021, the Atmospheric Raman Temperature and Humidity Sounder (ARTHUS) collected data at the Lindenberg Observatory of the Deutscher Wetterdienst (DWD), including temperature and water vapor mixing ratio with a high temporal and range resolution.

During the operation period, very stable 24/7 operation was achieved, and ARTHUS demonstrated that is capable to observe the atmospheric boundary layer and lower free troposphere during both daytime and nighttime up to the turbulence scale, with high accuracy and precision, and very short latency. During nighttime, the measurement range increases even up to the tropopause and lower stratosphere.

ARTHUS measurements resolve the strength of the inversion layer at the planetary boundary layer top, elevated lids in the free troposphere, and turbulent fluctuations in water vapor and temperature, simultaneously (Lange et al., 2019, Wulfmeyer et al., 2015). In addition to thermodynamic variables, ARTHUS provides also independent profiles of the particle backscatter coefficient and the particle extinction coefficient from the rotational Raman signals at 355 nm with much better resolution than a conventional vibrational Raman lidar.

At the conference, highlights of the measurements will be presented. Furthermore, the statistics of more than 150 comparisons with local radiosondes will be presented which confirm the high accuracy of the temperature and moisture measurements of ARTHUS.

Acknowledgements

The development of ARTHUS was supported by the Helmholtz Association of German Research Centers within the project Modular Observation Solutions for Earth Systems (MOSES). The measurements in Lindenberg were funded by DWD.

References

Lange, D., Behrendt, A., and Wulfmeyer, V. (2019). Compact operational tropospheric water vapor and temperature Raman lidar with turbulence resolution. Geophysical Research Letters, 46. https://doi.org/10.1029/2019GL085774

Wulfmeyer, V., R. M. Hardesty, D. D. Turner, A. Behrendt, M. P. Cadeddu, P. Di Girolamo, P. Schlüssel, J. Van Baelen, and F. Zus (2015), A review of the remote sensing of lower tropospheric thermodynamic profiles and its indispensable role for the understanding and the simulation of water and energy cycles, Rev. Geophys., 53,819–895, doi:10.1002/2014RG000476
Ice microphysics of low-level ice clouds in the Arctic: Satellite analysis
Authors: Papakonstantinou-Presvelou Iris , Quaas Johannes
Published: December 2021

This study investigates low-level ice clouds in the Arctic and their potential relation to the surface aerosols. These aerosols or ice nucleating particles (INPs), are necessary for the heterogeneous nucleation of ice in temperatures above -38°C. Several studies in the past have investigated the sources of INPs and their nucleating behavior with response to the temperature. According to these studies, it has been suggested that a marine source of INPs coming from sea spray is able to nucleate ice in temperatures close to -5oC. What we do here is a large-scale comparison of boundary-layer ice clouds over open ocean and sea ice, over the whole Arctic region for the time period of 2006-2016. We use for this purpose a satellite-retrieved quantity, the ice crystal number concentration (Ni), which we investigate in relation to the temperature. We study clouds with regard to the region and season they form and we examine their coupling to the surface. Our findings show - contrary to previous expectation - enhanced ice crystal numbers over sea ice compared to open ocean, in temperatures above -10oC. In lower temperatures this difference still persists for the lower Arctic latitudes (<70oN), especially for clouds that are coupled to the surface.
Towards a transient gravity wave parametrization in atmospheric models
Authors: Voelker Georg Sebastian , Bölöni Gergely , Kim Young-Ha , Achatz Ulrich
Published: December 2021

Subgrid-scale internal gravity waves (IGWs) are important distributors of energy in a stratified atmosphere. While they are mostly excited at lower altitudes their effects are most important between the upper troposphere to the mesopause (~85km). During propagation–both in the vertical and the horizontal–nonlinear IGWs can exert a wave drag on the mean winds, interact with the mean potential temperature, and mix atmospheric tracers such as aerosols or greenhouse gases.

In state-of-the art weather prediction models IGWs are typically parametrized using the single-column and the steady-state assumptions. These parametrizations take into account dissipative effects of IGWs but neglect their horizontal propagation and all of their transient interaction mechanisms such as direct wave-mean-flow interactions. However, the latter have been shown to contribute to IGW dynamics in various idealized studies.

Here we present advances of the use of the transient Multi Scale Gravity Wave Model (MS-GWaM) in the upper atmosphere model UA-ICON. Based on Lagrangian ray-tracing the parametrization includes various non-orographic wave sources, transient propagation in both the horizontal and vertical directions, direct wave-mean-flow interactions and wave breaking. The resulting setup satisfactorily reproduces the observed mean-wind and potential temperature climatology and already shows promising insights into the details of the role of IGWs in the atmosphere.
Blocking-Eigenschaften in Europa im Klimawandel
Authors: Detring Carola , Schielicke Lisa , Müller Annette , Névir Peter , Rust Henning
Published: December 2021

Blockierungslagen können zu extremen Wettersituationen führen, wie zum Beispiel zu Hitzewellen oder zu Starkregenereignissen. Grundsätzlich können zwei Typen von Blockierungen unterschieden werden: High-over-Low und Omega. Die Punktwirbeltheorie und die kinematische Vorticity-Zahl erlauben eine neuartige automatisierte Differenzierung dieser beiden Typen. Basierend auf der NCEP-2 Reanalyse untersuchen wir Auftrittswahrscheinlichkeiten für und Übergangswahrscheinlichkeiten zwischen diesen zwei Blockierungstypen und nicht-blockierten Zuständen für den Zeitraum 1990 bis 2019 im Europäischen Raum. Logistische Regression und Markov-Modelle mit zwei und drei Zuständen beschreiben die Änderungen der Auftritts- und Übergangswahrscheinlichkeiten.

Während jährliche Auftrittswahrscheinlichkeiten für Blockierungen (ohne Unterscheidung zwischen Omega und High-over-Low) nur einen schwachen Trend zeigen, sehen wir vereinzelt stärke Trends für saisonale und monatliche Auftrittswahrscheinlichkeiten; insbesondere ist für Februar und März ein Anstieg und für Dezember ein Abfall über die Untersuchungsperiode zu erkennen. Die Möglichkeit der Aufspaltung in die oben genannten zwei Blockierungstypen  zeigt, dass die Omega-Blockierungen einen dominanten Beitrag zu den Änderungen im Februar und Dezember zeigen.

Aus der Beschreibung der Übergangswahrscheinlichkeiten mit einem Markov-Modell mit drei Zuständen (High-over-Low, Omega, nicht blockiert) zeichnet sich eine größer werdende Auftrittswahrscheinlichkeit und Stabilität für Omega-Blockierungen im Vergleich zu High-over-Low ab. Außerdem lassen sich für die Studienperiode Änderungen in den Übergangswahrscheinlichkeiten im Sommer erkennen, wobei insbesondere die Übergänge hin zu den Omega-Blockierungen wahrscheinlicher werden und nicht-blockierte Situationen weniger lange anhalten.
Interactive visualization of climate model data via Python or GUI with psyplot
Authors: Sommer Philipp S.
Published: December 2021

psyplot (https://psyplot.github.io) is an open-source data visualization framework that integrates rich computational and mathematical software packages (such as xarray and matplotlib) into a flexible framework for visualization. It differs from most of the visual analytic software such that it focuses on extensibility in order to flexibly tackle the different types of analysis questions that arise in pioneering research. The design of the high-level API of the framework enables a simple and standardized usage from the command-line, python scripts or Jupyter notebooks. A modular plugin framework enables a flexible development of the framework that can potentially go into many different directions. The additional enhancement with a graphical user interface (GUI) makes it the only visualization framework that can be handled from the convenient command-line or scripts, as well as via point-click handling. It additionally allows to build further desktop applications on top of the existing framework. 

In this presentation, I will show the main functionalities of psyplot, with a special focus on the visualization of unstructured grids (such as the ICON model by the German Weather Service (DWD)), and the usage of psyplot on the HPC facilities of the DKRZ (mistral, jupyterhub, remote desktop, etc.). My demonstration will cover the basic structure of the psyplot framework and how to use psyplot in python scripts (and Jupyter notebooks). I will demonstrate a quick demo of to the psyplot GUI and psy-view, a ncview-like interface built upon psyplot, and talk about different features such as reusing plot configurations and exporting figures.
Remote sensing of multiyear ice in the Antarctic
Authors: Melsheimer Christian , Spreen Gunnar
Published: December 2021

The changing sea ice cover of polar seas is of key importance for the exchange of heat and moisture between atmosphere and ocean and hence for weather and climate, and in addition, the sea ice and its long-term changes are  an indicator for global change.  In order to properly understand and model the evolution of the sea ice cover and its interaction with the global climate system, we need detailed knowledge about sea ice, i.e., not only its extent, but also, e.g., its thickness and its type.

We can broadly distinguish a few different sea ice types that have different dynamic and thermodynamic properties, namely: young ice (YI, thin/smooth new ice), first-year ice (FYI, formed during one cold season), and multiyear ice (MYI, which has survived at least one melt season). The  latter is of particular interest as it is usually thicker than other ice types (thus, takes more time to melt), much less saline, and may accommodate a unique ecosystem. Sea ice types in the Antarctic, until recently, have not been monitored much because of the lack of appropriate remote  sensing methods. While the Antarctic sea ice is greatly dominated by FYI, there are, nevertheless, considerable amounts of MYI, in particular in the Weddell Sea.

We have recently adapted an algorithm for the detection of Arctic sea ice types for application in the Antarctic. The algorithm uses data from space-borne microwave radiometers and scatterometers as input. So far we have compiled a time series of daily Antarctic MYI data (and also an estimate of YI and FYI) data at a spatial resolution of 12.5 km, starting in 2013, but excluding the melt seasons when the algorithm does not work. Here give an overview of the data, showing, e.g., the quite large interannual variability of MYI and its evolution in the Weddell Sea, and discuss shortcomings of the algorithm and possible ways forward. The time series of daily Antarctic MYI data can in principle be extended backwards to the year 2000, when the used satellite data first became available, and with planned future satellite missions, it can be continued for years to come.
Interpretation of clearness day-ahead forecast errors using novel cloud classification
Authors: Zech Matthias , von Bremen Lueder
Published: December 2021

        The formation and dissipation of clouds are one of the longest studied and yet least understood phenomenon in nature. This is crucial in atmospheric and climate science as clouds have a significant impact on radiative forcing. In numerical weather prediction, solar radiation forecasts have lower skill than other parameters as temperature forecasts despite recent progresses. This study aims at better understanding cloud situations over Europe and how solar radiation forecast errors are related to these situations. Therefore, an enhanced cloud class algorithm based on unsupervised Deep Learning and hierarchical clustering is introduced. By using the MODIS optical cloud thickness product, the algorithm is able to classify 14 different daily cloud situations which are applied on defined tile regions (approximately 70,000 km²) of Europe. These different classes differ in both optical cloud phase and the overall structure of the cloud shape. The usefulness of the cloud classes is illustrated by showing regional differences of cloud type frequencies over the last 20 years. To better understand solar radiation forecast errors, the cloud classes are assigned to ECMWF IFS clearness day-ahead forecast errors. We show that high-water content and mixed-cloud phase situations lead to highest absolute forecast errors for single sites. Summed up over an area, we observe an accumulation of forecast errors for mixed-cloud phase situations whereas for other cloud situations forecast errors are more likely to cancel each other out (e.g. broken high-water content clouds). This study is useful for researchers and practitioners to better understand situations of high solar radiation errors by using the developed cloud product.
Detektion von NAT-PSCs und Klassifizierung nach Teilchengrößen mit Hilfe von Infrarot Limb-Emissionsmessungen
Authors: Kalicinsky Christoph , Grießbach Sabine , Spang Reinhold
Published: December 2021

Polare Stratosphärenwolken (PSCs) spielen eine wichtige Rolle beim Ozonabbau in den Polarregionen. Zum einen leisten sie einen Beitrag zur Aktivierung von Chlor aus den Reservoirspezies (z.B. HCl und ClONO2) und zum anderen verursachen sie eine Denitrifizierung der unteren Stratosphäre. Wegen dem zweiten Punkt sind gerade sogenannte NAT-PSCs von sehr großer Bedeutung, da große NAT-Teilchen stärker sedimentieren und somit effektiv HNO3 aus oberen Schichten der Atmosphäre nach unten transportieren. Aufgrund der Komplexität der Vorgänge sind Modellrechnungen schwierig und häufig werden Parametrisierungen in den Simulationen verwendet. Um die Prozesse genauer zu verstehen und die Modelle zu verbessern, sind detaillierte Messungen von großer Bedeutung.

Infrarot Limb-Emissionsmessungen sind hervorragend geeignet, um PSCs zu detektieren und die unterschiedlichen Typen (Supercooled Ternary Solution (STS), Nitric Acid Trihydrate (NAT) und Eis) zu unterscheiden. Mit Hilfe vieler Strahlungstransportsimulationen für eine Flugzeuggeometrie konnten wir eine neue, verbesserte Methode entwickeln, die es nun zum ersten Mal erlaubt NAT-PSCs auch in verschiedene Größenklassen einzuteilen. Die Größenklassen sind (unter Annahme sphärischer Teilchen) sNAT (Median-Radius r ≤ 1.0 µm), mNAT (1.0 µm < r < 4.0 µm) und lNAT (r ≥ 3.5 µm). Die Detektion basiert dabei auf der größenabhängigen Änderung einer charakteristischen spektralen Signatur, die durch NAT-Teilchen verursacht wird. Die Signatur ändert sich mit zunehmender Teilchengröße von einem Peak bei 820 cm-1, über einen verschobenen Peak (zu kleineren Wellenzahlen) hin zu einer stufenförmigen Signatur. Die Änderung wird durch steigende Beiträge der Streuung zur Gesamtextinktion hervorgerufen. Die eigentliche Methodik basiert dann auf einfachen Strahlungsdichteverhältnissen in unterschiedlichen Wellenzahlbereichen.

Analysen von Messdaten des flugzeuggetragenen Instruments CRISTA-NF (CRyogenic Infrared Spectrometers and Telescope for the Atmosphere – New Frontiers) zeigen die einfache, schnelle und gut funktionierende Anwendbarkeit der Methode. So wurden z.B. im Januar 2010 während der RECONCILE Kampagne eindeutig PSCs mit mittelgroßen NAT-Teilchen beobachtet. Die einfache Art der Methodik lässt sich auch sehr gut auf andere Infrarot Limb-Emissionsmessinstrumente wie z.B. das Satelliteninstrument MIPAS-Env übertragen.