CliCCS - Climate, Climatic Change, and Society
A2 - Wolken und Zirkulation in den Tropen
Das Projekt zielt darauf ab, das tropische Wärmebudget und seine Anbindung an die globalen Zirkulationssysteme besser zu verstehen – und wie diese auf die Erderwärmung reagieren.
Es ist entscheidend, zu verstehen, wie sensibel das System reagieren wird. Nur so können wir besser abschätzen, wie sich diese global wichtige Region entwickeln könnte und Unsicherheiten weiter reduzieren. Dies ist die Voraussetzung dafür, die Bandbreite von weltweit möglichen und plausiblen Klimazukünften weiter einzuschränken. Im Projekt werden Experimente und Messungen im tropischen Atlantik erweitert, eine neue Generation von Satelliten genutzt und die Modellierung damit auf ein neues Level gehoben.
Weitere Informationen über die Arbeitsgruppen in CliCCS - A2 sind hier zu finden:
Theoretische Meteorologie (UHH)
Antriebe tropischer Zirkulation (UHH und MPI-M)
Leitung: Stefan A. Bühler (UHH), Bjorn Stevens (MPI-M)
Team: Felix Ament (UHH), Stefan Bühler (UHH), Theresa Lang (UHH), Elliot McKinnon-Gray (UHH), Ann Kristin Naumann (MPI-M), Jule Radtke (UHH), Bjorn Stevens (MPI-M), Nedjeljka Žagar (UHH)
A6 - Variabilität und Vorhersagbarkeit im Klimawandel
Nur in Ansätzen ist bisher bekannt, wie sich die Variabilität des Klimas und seine Vorhersagbarkeit durch die globale Erwärmung ändern wird. Doch ohne dieses Wissen können wir auch das Maß der letztlich bleibenden Unsicherheit nicht abschätzen, die sich stets aus natürlichen Klimaschwankungen ergeben wird.
Entscheidend ist, welche Rolle die Wechselwirkungen zwischen Prozessen auf kleinen und großen Skalen für die Variabilität, für die Vorhersehbarkeit und das Auftreten von Extremen spielen. Alle diese Aspekte beeinflussen die Beziehung zwischen Mensch und Umwelt sowie soziale Dynamiken stark.
Im Projekt werden wir die Übergänge von Skalen global untersuchen und dabei die wichtigsten Prozesse und Phänomene des Erdsystems analysieren. Zwei Forschungsziele stehen im Vordergrund:
Wie interagieren verschiedene Skalen und wie wirkt sich dies auf die Schwankungen in einem transienten Klima aus? Beispielhaft wird das Südpolarmeer mit seinen vielen Verwirbelungen untersucht, die größte Wärme- und Kohlenstoffsenke im Meer.
Was bedeuten veränderte Variabilität und begrenzte Vorhersagbarkeit in physikalischen und sozialen Kontexten? Hier werden speziell Unsicherheiten in den Natur- und Sozialwissenschaften charakterisiert.
Indem wir den Aufbau von Extremen und ihre potenziellen Veränderungen analysieren, können wir die großskaligen Veränderungen und Schwankungen des Klimas mit kleinskaliger Variabilität und sozialen Auswirkungen in Verbindung bringen.
Globale Simulationen zu kommenden Klimaänderungen werden wir mit dem ICON-Erdsystemmodell durchführen und dabei die Komponenten nutzen, die kleine Ozeanwirbel und Konvektionen in der Atmosphäre abbilden können, sowie ein umfassendes Modell des marinen Kohlenstoffkreislaufs.
Mit Systemen für 10-Jahres-Prognosen und Saisonale Vorhersagen werden wir mittels großer Ensembleläufe das vergangene Klima simulieren und so die Modelle überprüfen (Rückhersagen). Im Projekt wird so das naturwissenschaftliche Verständnis der aktuellen und erwarteten zukünftigen Klimaschwankungen und -veränderungen erarbeitet.
Unsere Klimasimulationen liefern die gemeinsame wissenschaftliche Basis für alle CLICCS Projekte und tragen zur übergreifenden Forschungsfrage bei. Wir werden abschätzen, wie viel Wärme und Kohlenstoff der Ozean noch aufnehmen kann und wie groß dabei die Spanne ist. Diese Angaben sind gleichzeitig unmittelbar relevant für sozio-ökonomische Studien in den Forschungsfeldern B und C
Leitung: Johanna Baehr, Richard Blender (UHH), Tatiana Ilyina (MPI-M), Jin-Song von Storch (MPI-M), Eduardo Zorita (HZG)
Publikationen:
[1] Zaplotnik Ž., Žagar N., Benedetti A., Semane N., 2020: Inferring atmospheric dynamics from aerosol observations in 4D‐Var. Quarterly journal of the Royal Meteorological Society. DOI: https://doi.org/10.1002/qj.3743
[2] Lembo V., Lunkeit F., Lucarini V., 2019: TheDiaTo (v1.0) – A new diagnostic tool for water, energy and entropy budgets in climate models. Geoscientific model development. 12, 8, p. 3805-3834 50 p., DOI: https://doi.org/10.5194/gmd-12-3805-2019