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Effect of mining on regional climate

Auswirkungen des Tagebaus in der Lausitz auf das regionale Klima

  • Intensive coal mining over the region of Lusatia covers a large area in southern Brandenburg and Saxony. Post mining this region has been filled with water resulting in lake formation. People living in the vicinity of mining area believe that the lake formation will increase convective precipitation in the neighboring area which shall lead to weathering of their structures. This was the prime reason to investigate the Lusatia region. The study about the impact of lake was carried out using data and CCLM simulation analyses. For data analysis, stations Senftenberg, Cottbus and Elsterheide-Geierswalde were selected. For the analysis, six 10 years running time series, CPDF were analyzed for all the three stations. Last three time series included the period of lake formation at station Elsterheide-Geierswalde. The CPDF time series showed little deviation for station Elsterheide-Geierswalde as compared to that for other two stations during lake formation periods. But in absence of parameters (temperature, wind data) data analysis wasIntensive coal mining over the region of Lusatia covers a large area in southern Brandenburg and Saxony. Post mining this region has been filled with water resulting in lake formation. People living in the vicinity of mining area believe that the lake formation will increase convective precipitation in the neighboring area which shall lead to weathering of their structures. This was the prime reason to investigate the Lusatia region. The study about the impact of lake was carried out using data and CCLM simulation analyses. For data analysis, stations Senftenberg, Cottbus and Elsterheide-Geierswalde were selected. For the analysis, six 10 years running time series, CPDF were analyzed for all the three stations. Last three time series included the period of lake formation at station Elsterheide-Geierswalde. The CPDF time series showed little deviation for station Elsterheide-Geierswalde as compared to that for other two stations during lake formation periods. But in absence of parameters (temperature, wind data) data analysis was inconclusive. To observe effect of LULC (Land use and land cover) change on precipitation, three different simulations have been carried out, 1. VAT010: This simulation represents the potential vegetation of the whole domain. This describes the pre mining stage of the area when there was no mining. 2. VAT020: This simulation represents the introduction of lake points in the model domain. This describes the situation of area post mining, when lakes are formed.show moreshow less
  • Intensiver Übertagekohleabbau in der Lausitz erstreckt sich über eine große Region in Südbrandenburg und Sachsen. Ehemalige Tagebaue werden mit Wasser geflutet, so dass an ihrer Stelle Seen entstehen. Die Menschen, die in der Umgebung der Tagebaue leben, glauben, dass die neu entstandenen Seen den konvektiven Niederschlag in dieser Region erhöhen und dadurch die Witterungseinflüsse z. B. auf ihre Gebäude zunehmen. Dies war der Hauptgrund dafür, die Region der Lausitz zu untersuchen. Die vorliegende Studie zum Einfluss der Tagebauseen wurde mithilfe von Daten meteorologischer Messstationen und eines Klimamodells, dem CCLM, durchgeführt. Die Analyse der Stationsdaten beruht auf den Stationen Senftenberg, Cottbus und Elsterheide-Geierswalde. Für alle drei Stationen wurden sechs 10-Jahreszeitreihen und die dazugehörigen CPDFs analysiert. Die letzten drei Zeitreihen beinhalten die Zeitperiode, in der die Seen in der Nähe der Station Elsterheide-Geierswalde entstanden sind. Die CPDF der Station Elsterheide-Geierswalde zeigt nur geringeIntensiver Übertagekohleabbau in der Lausitz erstreckt sich über eine große Region in Südbrandenburg und Sachsen. Ehemalige Tagebaue werden mit Wasser geflutet, so dass an ihrer Stelle Seen entstehen. Die Menschen, die in der Umgebung der Tagebaue leben, glauben, dass die neu entstandenen Seen den konvektiven Niederschlag in dieser Region erhöhen und dadurch die Witterungseinflüsse z. B. auf ihre Gebäude zunehmen. Dies war der Hauptgrund dafür, die Region der Lausitz zu untersuchen. Die vorliegende Studie zum Einfluss der Tagebauseen wurde mithilfe von Daten meteorologischer Messstationen und eines Klimamodells, dem CCLM, durchgeführt. Die Analyse der Stationsdaten beruht auf den Stationen Senftenberg, Cottbus und Elsterheide-Geierswalde. Für alle drei Stationen wurden sechs 10-Jahreszeitreihen und die dazugehörigen CPDFs analysiert. Die letzten drei Zeitreihen beinhalten die Zeitperiode, in der die Seen in der Nähe der Station Elsterheide-Geierswalde entstanden sind. Die CPDF der Station Elsterheide-Geierswalde zeigt nur geringe Abweichungen im Vergleich zu den CPDFs der anderen beiden Stationen im gleichen Zeitraum. Da jedoch Stationsdaten wie Temperatur und Wind für die Analyse nicht zur Verfügung standen, sind die Ergebnisse nicht aussagekräftig. Um die Auswirkungen der Landnutzungs- und Landbedeckungsänderungen auf den Niederschlag zu untersuchen, wurden drei verschiedene Simulationen mit dem regionalen Klimamodell CCLM durchgeführt: 1. VAT010: Diese Simulation repräsentiert die potentielle Vegetation in der modellierten Region. Damit beschreibt sie die Situation vor dem Beginn des Kohletagebaus. 2. VAT020: Diese Simulation beinhaltet eine Vegetation, die dahingehend geändert wurde, dass sich Wasser an der Stelle, an der die Tagebauseen entstanden sind, befindet. Das ist der Zustand nach dem Ende des Kohleabbaus. 3. VAT030: Diese dritte Simulation repräsentiert die Zeit während des Kohleabbaus, also ohne jegliche Vegetation im Bereich der Tagebaue. Werden die Simulationen VAT020 und VAT010 miteinander verglichen, so ergibt sich ein leichter Anstieg des Niederschlags über den See-Gitterpunkten im Sommer und im Frühherbst. Diese Änderung wird durch Faktoren wie die Bodenrauhigkeit, die Westwinde, einem kleinen Bowen-Verhältnis und der Wärmekapazität des Sees erklärt. Auf Basis der Analysen und Ergebnisse wird die Schlussfolgerung gezogen, dass die Tagebauseen in der Lausitz keinen Einfluss auf den konvektiven Niederschlag und die Umgebung der Seen haben.show moreshow less

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Metadaten
Author: Manish Nawdiyal
URN:urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-34631
Referee / Advisor:Prof. Dr. Eberhard Schaller
Document Type:Doctoral thesis
Language:English
Year of Completion:2014
Date of final exam:2014/12/10
Release Date:2015/06/15
Tag:Bergbautätigkeit; CCLM-Simulation; Datenanalyse; Regionales Klima
CCLM simulation; Data analysis; Mining effect; Regional climate
GND Keyword:Lausitz; Braunkohlenrevier; Rekultivierung; Klimaanalyse
Institutes:Fakultät 2 Umwelt und Naturwissenschaften / FG Atmosphärische Prozesse (ehem. Umweltmeteorologie)
Institution name at the time of publication:Fakultät für Umweltwissenschaften und Verfahrenstechnik (eBTU) / LS Umweltmeteorologie
Licence (German):Keine Lizenz vergeben. Es gilt das deutsche Urheberrecht.
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