Das Projekt "Teilprojekt 1, (Modul B)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung - Institut AWI - Forschungsstelle Potsdam durchgeführt. Im Projekt FAST-O3 wird ein großes Defizit bisher existierender genereller Zirkulationsmodelle mit gekoppeltem Ozean (AOGCMs), wie sie für die Vorhersagen der IPCC-Studien oder zeitaufwändige Ensemble-Läufe genutzt werden, behoben: Aus Rechenzeitgründen enthalten diese Modelle keine interaktive Ozonschicht und sind nicht in der Lage, das antarktische Ozonloch und dessen Rückkopplung auf das Klima zu simulieren. Wir werden ein semi-empirisches, sehr schnelles stratosphärisches Chemie- und Transportschema entwickeln, welches es erlauben wird, eine interaktive Ozonschicht in existierende AOGCMs einzubinden. Dies wird zu einer erheblichen Verbesserung des Vorhersage-Skills des Gesamtsystems führen, da Prozesse in der Ozonschicht bedeutende Rückkopplungseffekte auf das gesamte Klimasystem haben. Ein bereits vorhandener und am AWI entwickelter Prototyp namens SWIFT, der bereits für polare Regionen geeignet ist, wird für extrapolare Regionen und für den Einsatz als Modul in einem generellen Zirkulationsmodell oder die Kopplung zu so einem Modell erweitert und weiterentwickelt. Dies umfasst: 1. Weiterentwicklung des Modells und Einbau globaler Ozonchemie, 2. Einbau eines schnellen Advektionsschemas auf Basis des ATLAS-Modells, 3. Kopplung zum EMAC-Modell und Ensemble-Läufe, 4. Validation gegen volle Chemie-Läufe, 5. Einbindung in das MiKlip Modellsystem.
Das Projekt "SEALION - Meereseis in der Antarktis in Verbindung mit dem Ozean - Atmosphaerische Zwaenge" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Meereskunde, Abteilung für Maritime Meteorologie durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Weiterfuehrung und Fortentwicklung der Darstellung des Meereises in den hohen Breiten in gekoppelten globalen Atmosphaere-Meereis-Ozean Modellen (AOGCMs). Diese Ziele sind erreichbar durch (1) die Ableitung von Datensaetzen der Meereiskonzentrationen und -bewegung aus Satellitendaten, (2) durch Simulationsexperimente mit einem hochentwickelten und hochaufloesenden dynamisch-thermodynamischen Meereismodell, welches fuer die Beobachtungsdatensaetze aus diesem Projekt optimiert ist, sowie (3) durch die Analyse von Simulationsrechnungen eines gekoppelten globalen AOGCMs. Die Weiterentwicklung der Parametrisierung der thermodynamischen und dynamischen Prozesse fuer das antarktische Meereis ist dabei nur erreichbar unter der Verwendung von verbesserten Meereiskonzentrations- und -geschwindigkeitsfeldern. Daher sind die Arbeiten im einzelnen: - Ableitung von Zeitserien der Meereisdrift und -konzentration aus Fernerkundungsdaten - Entwicklung eines optimierten dynamischen thermodynamischen Meereismodells fuer die Einbindung in ein gekoppeltes globales Atmosphaere-Ozean Modells fuer die Klimaforschung.
Das Projekt "Regionalisierung der Simulation anthropogener Klimaaenderungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Meteorologie durchgeführt. Variable resolution atmospheric general circulation models (AGCMs) and high resolution limited area models, developed and tested in the Regionalization project, will be applied in time-slice regionalizations of coarser coupled atmosphere-ocean general circulation models (AOGCMs) control and scenario simulations. Three high resolution atmospheric limited area models (ALAMs) will be used to 'regionalize' new climate simulations from second generation AOGCMs. The lateral boundary fields, SSTs and sea-ice fields will be taken from outputs of three AOGCMs (at NCAR, MPIM and UKMO). 5-10 year time-slice ALAM simulations driven by output from present (control) and transiently increasing greenhouse gases (scenario) experiments will be made. Similar time-slice simulations will be made with an AGCM (METEO FRANCE's ARPEGE) using stretched coordinates with highest resolution over Europe. The SSTs and sea-ice fields will be taken from one of the above mentioned sets of AOGCM simulations (made with coarser homogeneous resolution). A special study will investigate whether ocean SST simulation (in casu the Atlantic SSTs off the Portuguese coast) can be improved using an ocean limited area model (OLAM). Very high resolution climate simulations will be made for specific regions in Europe (northern Europe and the Iberian peninsula) by driving very high resolution ALAMs with output from the high resolution ALAM simulations. For the greater Alpine area a statistical dynamic methodology will be used to give similar very high resolution simulations. The methodology combines the use of a mesoscale dynamical model with a statistical classification scheme for the large scale flow regime. Finally a purely statistical downscaling methodology will be used to simulate the local climate at a few Danish stations. This methodology will use statistical relations between 'observed' large scale flow patterns and local weather. The various regional and local climate simulations based on the AOGCM control simulations will be intercompared and evaluated against climatological data in order to estimate upper bounds for the accuracy of the corresponding simulated climate changes produced from the AOGCM scenario simulations.
Das Projekt "Wassermassentransformation im Weddellmeer: eine Modelluntersuchung mittels Tracersimulationen und Ergaenzung der Tracerdatenbasis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Fachbereich 1 Physik und Elektrotechnik durchgeführt. Fuer das Weddellmeer, einem der wichtigsten Bildungsgebiete fuer die Tiefenwassererneuerung des Weltozeans, sollen mit einem hochaufloesenden dynamischen Zirkulationsmodell (OGCM) Simulationen fuer die transienten Tracer FCKWs, Tritium und 3He durchgefuehrt werden. Der Vergleich der simulierten Verteilungen mit vorhandenen oder teilweise noch abzuschliessenden Tracerdaten soll zur weiteren Aufklaerung der Wassermassentransformation im Weddellmeer beitragen, nachdem die klassischen Vorstellungen hierzu in den letzten Jahren modifiziert und teilweise infrage gestellt wurden. Tracerdaten liefern in diesem Zusammenhang wichtige Information, und die OGCM-Auswertung ist ein erfolgversprechender, aber auch neuer Weg, diese Information umzusetzen. Die Untersuchung soll zur Verifizierung und ggf. Verbesserung des Modells beitragen und sie wird die Auswertemethodik fuer Tracerdaten weiterentwickeln helfen. In dem Projekt sollen laufende Traceruntersuchungen (Uni Bremen) und Modellierungsarbeiten (AWI) im Weddellmeer zusammengefuehrt werden. Noch abzuschliessende Tracermessungen sind die 3He- und Tritiummessungen zur Polarsternreise ANT XV/4, 1998.