Abstract ...................................................... III
Zusammenfassung ................................................. V
Danksagung .................................................... VII
Abbildungsverzeichnis .......................................... IX
Tabellenverzeichnis .......................................... XIII
Abkürzungsverzeichnis ......................................... XIV
Inhaltsverzeichnis ............................................ XVI
Kapitel l ....................................................... 1
1. Einführung ................................................... 1
1.1. Stand der Forschung ..................................... 6
1.2. Zielsetzung/Motivation .................................. 7
Kapitel 2 ....................................................... 9
2. Grundlagen ................................................... 9
2.1. Methanemissionen in Permafrostregionen .................. 9
2.1.1. Verbreitung von Permafrost auf der nördlichen
Hemisphäre ....................................... 9
2.1.2. Methanogenese und Methanotrophie ................ 12
2.1.3. Beitrag zur globalen Erwärmung .................. 14
2.2. Modellierung von Methanemissionen ...................... 17
2.2.1. Wahl der Modelle ................................ 19
2.2.2. Methanemissionsmodell ........................... 20
2.2.3. Vegetationsmodell BETHY/DLR ..................... 29
2.3. Fernerkundung .......................................... 36
2.3.1. Grundlagen der optischen Fernerkundung .......... 38
2.3.2. Verwendete Sensoren ............................. 41
2.3.3. Validierung von Femerkundungsdaten mittels
Feldspektrometrie ............................... 43
Kapitel 3 ...................................................... 45
3. Methodik .................................................... 45
3.1. Datengrundlage ......................................... 45
3.1.1. Untersuchungsgebiet ............................. 45
3.1.2. Messreihen zur Validierung ...................... 50
3.1.3. Fernerkundungsdatensätze ........................ 58
3.1.4. Modellparameter ................................. 66
3.2. Modelle und Modellmodifikationen ....................... 70
3.2.1. Methanemissionsmodell ........................... 70
3.2.2. BETHY/DLR ....................................... 73
3.2.3. Kopplung der Modelle ............................ 74
Kapitel 4 ...................................................... 76
4. Ergebnisse und Diskussionen ................................. 76
4.1. Verarbeitung von Fernerkundungsdaten ................... 76
4.2. Sensitivitätsstudien ................................... 82
4.2.1. BETHY/DLR ....................................... 82
4.2.2. Methanmodell .................................... 83
4.3. Modellvalidierung ...................................... 87
4.3.1. Modellvalidierung für das Jahr 2003 ............. 88
4.3.2. Modellvalidierung für das Jahr 2004 ............. 91
4.3.3. Modellvalidierung für das Jahr 2005 ............. 92
4.3.4. Modellvalidierung für das Jahr 2006 ............. 94
4.3.5. Fehlerparameter und Modellgüte .................. 96
4.4. Diskussion der Modellergebnisse ........................ 98
4.5. Upscaling ............................................. 100
Kapitel 5 ..................................................... 113
5. Fazit ...................................................... 113
5.1. Weiterer Forschungsbedarf ............................. 116
Literaturverzeichnis .......................................... 119
Internetverzeichnis ........................................... 136
Eidesstattliche Erklärung ..................................... 137
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