@misc{12859, abstract = {{One of the greatest challenges facing environmental science is to better understand the impacts of predicted future changes in the terrestrial hydrological cycle. It has been recognized that human activities play a key role and must therefore be considered in future climate simulations. The representation of anthropization in land surface schemes within global earth system models is at a relatively nascent stage and must be improved for more accurate future projections of water resources. The understanding of the impact of anthropogenic processes has been hampered by the lack of consistent and extensive observations. Here, we present the Land surface Interactions with the Atmosphere over the Iberian Semi-arid Environment (LIAISE) project field campaign which brought together ground-based (surface energy budget estimated at 7 sites, 269 radio soundings made at 2 sites and multiple remote sensing instruments for profiling the lower atmosphere), airborne measurements (3 airplanes and numerous drones measuring surface and atmospheric properties) and satellite data (to derive estimates of irrigation timing, soil moisture, evapotranspiration and surface temperature) to improve our understanding of key natural and anthropogenic land processes and boundary layer feedbacks. The study area is in the Ebro basin of northeastern Spain in a hot, dry Mediterranean climate, with a sharp demarcation between a vast intensively irrigated region and a much drier rainfed zone to the east. Analysis of the observations reveal strong surface heterogeneities of evapotranspiration within the irrigated zone (differences upwards of approximately 7 mm day-1 between fields), linked to the crop type, vegetation phenology and soil moisture, all of which were modulated by irrigation. The significant surface flux differences between the irrigated and rainfed zones were found to result in strongly contrasting atmospheric boundary layer properties (between 2 supersites​ separated by 14 km) extending upwards through the lowest several km of the atmosphere.}}, author = {{Boone, Aaron and Bellvert, Joaquim and Best, Martin and Brooke, Jennifer K. and Canut-Rocafort, Guylaine and Cuxart, Joan and Hartogensis, Oscar and Moigne, Patrick Le and Miró, Josep Ramon and Polcher, Jan and Price, Jeremy and Seguí, Pere Quintana and Bech, Joan and Bezombes, Yannick and Branch, Oliver and Cristóbal, Jordi and Dassas, Karin and Fanise, Pascal and Gibert, Fabien and Goulas, Yves and Groh, Jannis and Hanus, Jan and Hmimina, Gabriel and Jarlan, Lionel and Kim, Ed and Dantec, Valérie Le and Page, Michel Le and Lohou, Fabienne and Lothon, Marie and Mangan, Mary Rose and Martí, Belén and Martínez-Villagrasa, Daniel and McGregor, James and Kerr-Munslow, Amanda and Ouaadi, Nadia and Philibert, Alban and Quiros-Vargas, Juan and Rascher, Uwe and Siegmann, Bastian and Udina, Mireia and Vial, Antoine and Wrenger, Burkhard and Wulfmeyer, Volker and Zribi, Mehrez}}, booktitle = {{Journal of the European Meteorological Society}}, issn = {{2950-6301}}, keywords = {{Anthropization, Irrigation, Agriculture, Field campaign, Surface energy budget, Evapotranspiration, Land–atmosphere interactions, Ebro basin}}, number = {{Dez.}}, publisher = {{Elsevier BV}}, title = {{{The Land Surface Interactions with the Atmosphere over the Iberian Semi-Arid Environment (LIAISE) field campaign}}}, doi = {{10.1016/j.jemets.2025.100007}}, volume = {{2}}, year = {{2025}}, } @misc{12858, abstract = {{To contribute to a better understanding of the dynamics of the atmosphere inside and above a forest, vertical profiles are flown with a remotely-controlled multicopter in the Steinkrug forest. This area is located over a slope in the Solling natural area in Lower Saxony (Germany), composed mostly of deciduous trees about 30 m tall. Fifteen vertical flights made near sunset between summer 2019 and spring 2020 were inspected from the surface to 100 m above ground level. These measurements provide information on the vertical structures of wind and temperature within and above the canopy, including the effects of shallow slope flows near the ground. Contrasting measurements downhill outside the forest were also made. The gathered data allow estimated profiles of the turbulent fluxes of sensible heat and momentum to be obtained by computing averages and fluctuations for layers of 5 m depth. A leaf area density profile in both leafy and leafless conditions could also be produced. The presence of a slope flow is inspected at both sites, and the applicability of existing theories is explored.}}, author = {{Wrenger, Burkhard and Cuxart, Joan}}, booktitle = {{Frontiers in Earth Science}}, issn = {{2296-6463}}, publisher = {{Frontiers Media SA}}, title = {{{Vertical profiles of temperature, wind, and turbulent fluxes across a deciduous forest over a slope observed with a UAV}}}, doi = {{10.3389/feart.2024.1159679}}, volume = {{12}}, year = {{2024}}, } @misc{12883, abstract = {{Die digitale Transformation in der Landwirtschaft vollzieht sich mit neuen Technologien und Verfahren. Damit verbunden sind Erwartungen an Produktivitätssteigerungen, Optimierung des Ressourceneinsatzes oder verbesserte Nachhaltigkeitseffekte. Für etablierte Techniken gibt es bereits standardisierte Prüf- und Testverfahren, deren Ergebnisse es den Landwirt*innen ermöglichen, die Technik zu bewerten. Bei digitalen Technologien oder Lösungen fehlen solche Testverfahren bisher oder sind nicht standardisiert. Deshalb wurden in einer vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) eingesetzten und durch die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) begleiteten Arbeitsgruppe der Stand der Technik, die aktuellen Herausforderungen und mögliche Lösungsansätze diskutiert und Handlungsempfehlungen in Richtung Wirtschaft, Politik und Forschung abgeleitet. Die zugrunde gelegten Ziele waren dabei: • Verlässlichkeit und Risiken digitaler Technologien für die Landwirt*innen transparent und verständlich dar- stellen, • Transparente und verständliche Bewertung der Güte der digitalen Techniken (z.B. Angaben zum „geprüften“ Einsatzraum, Vorhersagefehler), • Bewertung der Funktionsfähigkeit, Verfügbarkeit und Anwendbarkeit, • Einschätzung, ob das Produktversprechen eingehalten wird, • Berücksichtigung von Sicherheitsaspekten bzw. Abschätzung bestehender Risiken. In Bezug auf die aktuellen digitalen Technologien wurden insbesondere hochautomatisierte Maschinen für landwirtschaftliche Prozesse sowie Entscheidungsunterstützungssysteme betrachtet. Bei Letzteren kommen zunehmend auch KI-Verfahren zum Einsatz. Für die Qualitätsbewertung solcher digitalen Technologien wurden folgende allgemeine Handlungsempfehlungen abgeleitet: • Transparente Informationsbereitstellung für den/die Landwirt*in bezüglich der Erfüllung des Produktverspre- chens und der Schnittstellen, • Freiwillige Qualitätsbewertung, außer bei gesetzlich vorgeschriebenen Prüfungen, • Neu- und Weiterentwicklung von Mess- und Prüfverfahren für Praxisbedingungen. Die nachfolgenden Kapitel bieten dazu einen detaillierteren Einblick und eine Verfeinerung der Handlungsempfehlungen zu Mess- und Prüfverfahren}}, author = {{Beneke, Frank and Gabriel, Andreas and Gabriel, Doreen and Gandorfer, Markus and Howind, Kai-Hendrik and Kalmar, Ralf and Meierhöfer, Johann and Noack, Patrick and Reckleben, Yves and Römer, Ingolf and Rubenschuh, Ulrich and Schmittmann, Oliver and Staemmler, Nikolaus and Umstätter, Christina and Weis, Martin and Wrenger, Burkhard}}, keywords = {{Produktversprechen, Standardisierung, Prüfverfahren, Testverfahren, Handlungsempfehlungen}}, pages = {{43}}, publisher = {{Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei }}, title = {{{Wege zu einer Qualitäts- bewertung digitaler und technischer Lösungen in der Landwirtschaft}}}, doi = {{10.3220/WP1725352600000}}, volume = {{246}}, year = {{2024}}, } @misc{12884, abstract = {{Der Betrieb von Unmanned Aircraft Systems (UAS) stellt neben den Anforderungen an die Flugsicherheit auch Anforderungen an die Informationssicherheit. Als fliegende Rechnerverbünde sind sie schutzbedürftig, denn korrumpierte Firmwareupdates, ein Ausfall der Kommunikationsinfrastruktur oder manipulierte Datenbanken können zu einem Fehlverhalten des Fahrzeugs führen und damit dieses zu einer Gefahr für Menschen und Umwelt werden lassen. Der Schutz von Daten und die sichere Kommunikation mit dem unternehmensinternen Netzwerk machen daher eine genauere Betrachtung in punkto Informationssicherheit erforderlich. Informationssicherheit bei UAS ist aus zwei Perspektiven zu betrachten: zum einen aus der Sicht des UAS als Teilnehmer am Luftverkehr und zum anderen aus der Sicht des mobilen Endgeräts und Datenspeichers. Grundsätzlich soll das vorliegende IT-Grundschutz-Profil den Beteiligten diese Bürde abnehmen und anhand einer Referenzarchitektur die wichtigen Fragen zur Informationssicherheit beim Betrieb von UAS klären. Insbesondere sollen folgende Fragen adressiert wer-den: Wie kann durch geeignete Maßnahmen der Informationssicherheit eine Beeinträchtigung des sicheren Flugbetriebs vermieden werden? Wie können Gefahren für ein verbundenes Netzwerk abgewendet werden? Die Aspekte im Bereich Datenschutz, wie die daten-schutzkonforme Datenerhebung für den Betrieb der Drohne und die Datenverarbeitung von Bilddaten aus der Luft, unterliegen den entsprechenden gesetzlichen Bestimmungen und sind nicht Gegenstand des IT-Grundschutzprofils. Die Gründe sich mit der Informationssicherheit beim Betrieb von UAS auseinanderzusetzen sind vielfältig. Die Wichtigsten dürften sein, Personen- und Sachschäden durch mangelhafte Informationssicherheit zu vermeiden. Dieses IT-Grundschutz-Profil ist dazu geeignet, Prozesse, die für die gebräuchliche IT-Landschaft etabliert wurden, auf den Betrieb von UAS zu übertragen. Dort, wo dies nicht möglich ist, wurden individuelle Bausteine entwickelt. Das IT-Grundschutz-Profil kann ferner als Element für eine Risikoanalyse zur Vorlage bei Luftfahrtbehörden dienen.}}, author = {{ Fehler, Jens and John, Kai Lothar and Müller-ter Jung, Marco and Rossol, Harald and Rossol, Markus and Schmitt, Corinna and Wrenger, Burkhard}}, pages = {{32}}, publisher = {{Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik }}, title = {{{IT-Grundschutz-Profil für den Betrieb von UAS Band 1: UAS-Betriebskategorie „Open (Offen)“}}}, year = {{2024}}, } @techreport{2184, abstract = {{Material flows and energy flows can be correlated with sufficient data, e.g. on production energies, annual production quantities and degrees of dissipation with temperature increases in the atmosphere, volumes of molten ice or sea level increases, as well as with probability statements, information densities and management recommendations. All these quantities can be described by the comprehensive term entropy. In order to consider the efficiency of material and energy flows, the difficulty to understand the concept of entropy with its different definitions can be summarized simply and easily in a model related to ice cubes. The quality of a model containing percentage probability statements, statements on dissipation in material flow models in connection with statements on information density and its description by the ice cube model is still to be determined in practice in suitable material flow models. Such projects should show the types of mathematical correlations between dissipation degrees, entropy increase, increase of molten ice and sea level rise. }}, author = {{Sietz, Manfred and Wrenger, Burkhard}}, keywords = {{Entropy, Ice Cube, Sustainability, Sea Level Rise, Information Density, Probability Statements, Material Flow Model, Dissipation}}, title = {{{Entropie eines Eiswürfels, Wahrscheinlichkeitsaussagen und Meeresspiegelerhöhung}}}, doi = {{10.25644/76E5-PC61}}, year = {{2020}}, } @inbook{9924, author = {{Maas, Klaus and Wrenger, Burkhard}}, booktitle = {{25 Jahre Forschungsschwerpunkt Kulturlandschaft}}, editor = {{Riedl, Ulrich and Herber, Katrin and Lohr, Mathias and Eller-Studzinsky, Bettina}}, pages = {{60--63}}, title = {{{Fernerkundung und Drohnen als Analyse-Werkzeuge in der Kulturlandschaft}}}, year = {{2018}}, }