Eddy Kovarianz
Eddy Kovarianz wird mit akustischen Windmessgeräten (sog. sonic anemometer) gemessen, welche sowohl Wind, als auch Temperatur und Feuchte messen können. Zusätzlich können über Infrarot Signale Konzentrationen von Spurengasen, z.B. Kohlenstoff Dioxid (CO2) gemessen werden.
Dadurch, dass die Messungen zeitlich sehr hoch aufgelöst Daten erfassen (20 Hz), können turbulente Anteile der Strömung und durch Kombination der gemessenen Größen auch netto Transport der turbulenten Strömung (sog. Flüsse) berechnet werden.
Diese Methodik erlaubt direkte Messungen von Energie-, Feuchte-, Impuls- und Konzentrationsflüssen und sind von erheblicher Wichtigkeit für die Quantifizierung von beispielsweise CO2 Bilanzen.
Doppler Wind Lidar
Doppler Wind Lidar Systeme sind bodengestützte Laser Systeme. Die Instrumente messen das das Laserlicht, welches von Aerosolen in der Atmosphäre zurückgestreut wird. Anhand der Laufzeit des Lichts wird die Entfernung vom Gerät bestimmt, während gleichzeitig die Menge des gestreuten Lichts Informationen über die Menge an Aerosol in der rückstreuenden Schicht liefert. Die Geschwindigkeit, mit der sich die rückstreuende Schicht auf das Instrument zu (oder davon weg) bewegt, lässt sich anhand der Wellenlängen Änderung (sog. Doppler Verschiebung) bestimmen. Da sich das Instrument nicht bewegt, kann diese Verschiebung als Windgeschwindigkeit der rückstreuenden Luftmasse interpretiert werden.
Diese Messtechnik erlaubt es vom Boden Wind und Aerosol bis in mehrere Kilometer Höhe zu vermessen. Sie sind daher besonders geeignet um Wind in Städten zu vermessen, wo oft kein Aufstellen ausreichend hoher Türme möglich ist.
Austauschprozesse in der atmosphärischen Grenzschicht, Urbane Systeme, Starkregen und Windenergie
Die Arbeitsgruppe "Urbane und Öko-Klimatologie" befasst sich räumlichen und zeitlichen Skalenwechselwirkungen von natürlichen und anthropogenen Ökosystemen und der Atmosphäre: Austauschprozesse mit der Biosphäre, dem Stadtklima, dem Einfluss von Starkregenereignissen auf Kommunen und den meteorologischen Grundlagen der Windenergie.
Im KIT "Zentrum Klima und Umwelt" ist die Stadtforschung in Topic 5 "Urbane Systeme und Stoffstrommanagement" verankert.
Die Forschung der Arbeitsgruppe und des Zentrums Klima und Umwelt ist wiederum eingebettet in die KIT-Stadtforschung, die noch wesentlich breiter und interdisziplinärer aufgestellt ist. Die KIT-Stadtforschung ist wiederum Teil der Helmholtz-Stadtforschungsinitiative.
In der neuen programmorientierten Förderung der Helmholtz-Gemeinschaft (PoF IV) gehören die Arbeiten zum Programm "Changing Earth - Sustaining our Future", darin zum Topic 1 "Die Atmosphäre im globalen Wandel", darin wiederum zu den Subtopics "Luftqualität" und "Extremereignisse". Starke Überschneidungen gibt es mit der Querschnittsaktivität "Regionale Klimaänderungen (REKLIM)".
Alles das liefert Beiträge zur Stadtforschung im Rahmen der Nachhaltigkeitsforschung, die durch das BMBF gefördert wird.