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Human progress within planetary guard rails

Menschheitsaufgabe Klimaschutz

Teilprojekt 2: Kopplung des AWI Eisschild-Modells mit dem Klimamodell ECHAM/MPIOM -

Das Projekt "Teilprojekt 2: Kopplung des AWI Eisschild-Modells mit dem Klimamodell ECHAM/MPIOM -" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung durchgeführt. Hauptziel des Vorhabens ist die Kopplung des AWI Eisschild-Modells mit dem Klimamodell ECHAM/MPIOM. Hierzu gehört auch die Ausarbeitung der Ozean-Schelfeiswechselwirkung sowie der Wechselwirkungen zwischen der Atmosphäre und dem Inlandeis. Das Teilprojekt beinhaltet ferner die Durchführung von Gleichgewichtsläufen für verschiedene Klimazustände (Testläufe unter heutigen Randbedingungen; Letztes Interglazial, Letztes Glaziales Maximum, Holozän) mit dem voll gekoppelten Erdsystem-Modell. Zudem sind Studien zur Untersuchung der Sensitivität der Eisschilde und deren Effekt auf das Klima geplant. Zusammen mit dem Partner GFZ Potsdam wird die feste Erde im Erdsystemmodell eingebaut und ihre Effekte im Klimasystem studiert. In Zusammenarbeit mit Projekt PalMod-1-2 werden Parametrisierungen in das Erdsystemmodell eingebaut, insbesondere in der Eisdynamik und im Modell für die Akkumulation zur Überwindung der verschiedenen Skalen im Atmosphäre-Eissystem. Der Arbeitsplan beginnt mit dem Aufsetzen einer globalen Konfiguration des Eisschildmodells inklusive Simulationen. Im Anschluss daran wird das Inlandeismodell an das Klimamodell gekoppelt, so dass am Ende des zweiten Jahres das voll gekoppelte Erdsystemmodell in einer vorläufigen Version für erste transiente Simulationen zur Verfügung steht. Dieses Modell ist modular aufgebaut und beinhaltet Eigenschaften zur interaktiven Aufsetzlinie und Ozean-Schelfeisdynamik. Parallel zu den Modellentwicklungsarbeiten werden Testläufe und Sensitivitätsstudien zur Untersuchung der Stabilitätseigenschaften des gekoppelten Erdsystems sowie Zeitscheibenexperimente für verschiedene Klimazustände durchgeführt. Im Anschluss daran werden transiente Läufe mit dem verbesserten und optimierten Erdsystem-Modell durchgeführt. Die Ergebnisse werden mit Blick auf verfügbare Daten validiert und analysiert.

Sub project: Millennial-scale palaeoceanographic variability of the North Atlantic through Marine Isotope Stage M2 in the warm mid-Pliocene

Das Projekt "Sub project: Millennial-scale palaeoceanographic variability of the North Atlantic through Marine Isotope Stage M2 in the warm mid-Pliocene" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Fachbereich 5 Geowissenschaften durchgeführt. The proposed project will apply palynology and geochemical data from foraminifers to investigate the North Atlantic palaeoceanographic variability around Marine Isotope Stage M2 (mid-Pliocene, ca. 3.3 Ma). Marine Isotope Stage (MIS) M2 is a mid-Pliocene global cooling event that can be seen as a first attempt of the climate system to switch into a 'Quaternary mode'. Preliminary studies have hinted that oceanographic changes in the Pliocene North Atlantic can occur on timescales of less than ten thousand years. Firstly, this project will establish a millennial scale record across MIS M2 from four sites along a north-south transect in the North Atlantic. This will test the hypothesis that the North Atlantic Current can suddenly weaken even during warmer climate conditions of the Pliocene. Furthermore, the transect will allow assessing how mid-Pliocene ocean circulation compares with the Quaternary and present-day circulation. Understanding the mechanisms of ocean circulation during a globally warmer climate is highly relevant for understanding possible future conditions of planet Earth. Secondly, the geochemical and palynological dataset along the north-south transect will reflect a gradient of different climatic conditions and palaeoenvironmental settings around MIS M2. This is essential to identify the environmental preferences of extinct dinoflagellate species - a major challenge in palaeoecological studies.

Planetary Ecospheres (PLACES)

Das Projekt "Planetary Ecospheres (PLACES)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. durchgeführt. How does life begin and evolve, does life exist elsewhere in the universe, and what is the future of life on Earth and beyond? These basic questions of astrobiology will be addressed in the project PLACES. The project focuses on the co-evolution of biosphere and geosphere on very long time and spatial scales and pursues two main directions. The first aim is to model and analyse the limits of self-regulation under extreme forcing and internal variability in the past and future of planet Earth by refining our coupled biosphere-geosphere model. The second aim is to investigate extrasolar Earth-like planets by simplifying our model and varying planetary properties.

Ressourcenkammer Erde - Entwicklung und Umsetzung einer Dauerausstellung und eines Außenexponats im Landeszentrum für erneuerbare Energien Mecklenburg-Vorpommern (Leea)

Das Projekt "Ressourcenkammer Erde - Entwicklung und Umsetzung einer Dauerausstellung und eines Außenexponats im Landeszentrum für erneuerbare Energien Mecklenburg-Vorpommern (Leea)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landeszentrum für erneuerbare Energien Mecklenburg-Vorpommern e.V. durchgeführt. Im Landeszentrum für erneuerbare Energien Mecklenburg-Vorpommern (Leea) wurden im Zeitraum unmittelbar nach dem Aufbau der Ausstellung 'Ressourcenkammer Erde' zwei Befragungen durchgeführt. Eine Fragebogenerhebung richtete sich an Schüler und Schülerinnen, welche die Ausstellung im Klassenverband besucht haben, die zweite an Erwachsene, welche die Ausstellung in ihrer Freizeit aufgesucht haben. In beiden Fällen lagen die Fragebögen zum selbst Ausfüllen aus und die Besucher wurden von Mitarbeitenden darum gebeten mitzuwirken.

Kritische Planetare Grenzen - Anforderungen an die Wissenschaft, Zivilgesellschaft und Politik

Das Projekt "Kritische Planetare Grenzen - Anforderungen an die Wissenschaft, Zivilgesellschaft und Politik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Adelphi Research gemeinnützige GmbH durchgeführt. Die Annäherung und teilweise kritische Überschreitung einzelner planetarer Grenzen (z. B. Klimawandel, Biodiversität, Stickstoff), verdeutlichen, dass die heutigen Produktions- und Konsummuster und Lebensstile der Gesellschaft innerhalb des ressourcen-intensiven Wirtschaftssystems nicht zukunftsfähig sind. Die planetaren Grenzen und die ökologische Tragfähigkeit der Erde sind bisher in der Politik, Zivilgesellschaft und Wissenschaft aber nicht hinreichend als maßgeblicher Entscheidungs- und Handlungsrahmen anerkannt, möglicherweise u. A. auch, weil ihre Überschreitung bisher in Deutschland 'gefühlt folgenlos' geblieben ist. Für langfristige Umweltprogrammatiken wie das 7. UAP und das integrierte Schwerpunktprogramm 'Perspektive 2030' sowie für die Verhandlungen im Rahmen der UN-, EU- und nationalen Nachhaltigkeitsziele ist eine Konkretisierung und politische Operationalisierung der planetary boundaries essenziell. Das Projekt soll konzeptionelle und strategische Vorschläge zur Beantwortung u. A. folgenden Leitfragen widmen.. Was sind die Stärken und Defizite des Konzepts der planetaren Grenzen?. Inwieweit lassen sich die planetaren Grenzen quantifizieren (Bestandsaufnahme). Inwieweit können planetare Grenzen auf der regionalen und nationalen Ebene operationalisiert werden?. Welche Möglichkeiten bieten sich das Wissen um die Grenzen zu institutionalisieren, d.h. z.B. in die politischen Abwägungs- und Entscheidungsprozesse als absoluten Rahmen integrieren?. Wie lässt die Akzeptanz der ökologischen Grenzen in der Gesellschaft erhöhen? Welche Rolle spielt dabei der gezielt von bestimmten Lobbyisten vorangetriebene Umweltskeptizismus? . Wie kann das Konzept der Planetaren Grenzen in einem adäquaten Policy Mix abgebildet werden (inkl. Governance Globaler Gemeinschaftsgüter)? Welche Rolle kann die Idee der Planetaren Grenzen bei Transformationsansätzen spielen?. Was bedeutet die Anerkennung der planetaren Grenzen im Kontext der ökologischen Gerechtigkeit?

Bewusstseinsbildung und Kommunikationsarbeit für Natur, Naturschutz und biologische Vielfalt durch den Aufbau einer offenen Kommunikationsplattform (Strang I) sowie zielgruppenspezifischer Kommunikationsarbeit (Strang II) unter dem Titel ERDFEST-Initiative

Das Projekt "Bewusstseinsbildung und Kommunikationsarbeit für Natur, Naturschutz und biologische Vielfalt durch den Aufbau einer offenen Kommunikationsplattform (Strang I) sowie zielgruppenspezifischer Kommunikationsarbeit (Strang II) unter dem Titel ERDFEST-Initiative" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kurt und Institut für Kunst, Kultur und Zukunftsfähigkeit e.V., Leitung Büro Berlin durchgeführt. In einer zunehmend technisierten und urbanisierten Welt zielt die ERDFEST-Initiative darauf, unsere Beziehungen zur Erde - als Boden und als Planet - neu zu festigen. Hierzu schlägt diese Initiative insbesondere vor, ein neues Fest im Jahreslauf zu verankern: Das 'Erdfest' will Bewusstsein schaffen für eine echte Gegenseitigkeit mit dem Lebendigen, das uns in jedem Augenblick nährt und hält.

Internationale Senckenberg Convention Explain Science & Exhibit Nature

Das Projekt "Internationale Senckenberg Convention Explain Science & Exhibit Nature" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung durchgeführt. Die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung plant eine Erweiterung seiner Ausstellungsfläche um ca. 7.000m2. Hierzu soll das bestehende Museum in Frankfurt um einen Neubau erweitert werden. Um in dieser frühen Phase bereits ein Netzwerk aus Fachleuten für Architektur und Ausstellungsgestaltern aufzubauen, die sich der Nachhaltigkeit verpflichtet fühlen und die eine integrale Planung für den Neubau entwickeln können, fand am 6./7. Juni 2011 die erste International Convention Exhibit Nature & Explain Science statt. Mit der Convention verfolgen wir drei Ziele: 1) Aufbau eines Netzwerks zur Sicherung nachhaltiger Prozesse bei Gebäude und Ausstellungsinhalten Bereits in dieser frühen Phase sollten die Teilnehmer in einen Dialog treten, der es ermöglicht eine integrale Planung für den Museumsneubau zu entwickeln. Auch ein möglichst früher Start in die bilateralen Diskussionen zwischen Architekten und Szenographen spielen eine wichtige Rolle 2) Start einer Dialogplattform für die Öffentlichkeit Wir möchten diskutieren, welche umweltrelevanten Handlungsweisen ein Naturmuseum der Zukunft für jeden Einzelnen, eine Gruppe und die Gesellschaft aufzeigen kann. 3) Ausbau des Senckenberg Angebots Die Diskussionen sollen genutzt werden, um ein zukunftsfähiges Konzept für ein nachhaltiges Museumsangebot entwickeln zu können. Es ist weltweit ein Bauboom für Naturmuseen zu beobachten. Naturmuseen entwickeln sich zu touristischen Attraktionen im Wettbewerb der Destinationen. Andererseits steigt das gesellschaftliche Interesse an der Expertise der Forschungsmuseen bei Wirtschaft und Kultur. Naturmuseen leisten wichtige Beiträge zu Risikoabschätzungen wie für das Selbstverständnis der Menschen, die zur dominanten Art des Planeten Erde geworden sind und Verantwortung dafür tragen, dass menschliches Leben auch in Zukunft möglich bleibt. Senckenberg will den Transformationsprozess des eigenen Hauses als 'Projekt Senckenberg' zum Thema der Fachöffentlichkeit aber auch der interessierten Öffentlichkeit machen. Der Kongress 'Exhibit Nature & Explain Science' war der Start für diesen Prozess, der das Ausbauprogramm von Senckenberg am Standort Frankfurt begleiten wird.

Teilprojekt 5: Konsistente Etablierung des viskolastischen Erdmodell VILMA in die Erdsystemmodelle

Das Projekt "Teilprojekt 5: Konsistente Etablierung des viskolastischen Erdmodell VILMA in die Erdsystemmodelle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. In diesem Vorhaben soll das viskoelastische Erdmodell VILMA als Feste-Erde-Komponente, die die Bestimmung der statischen Meeresspiegeländerung und der Eigengravitation einschließt, in den für das Programmthema PalMod-1, Physikalische Systeme, relevanten Erdsystemmodellen etabliert werden. Zu untersuchenden Kopplungsmechanismen sind Meeresspiegelvariationen und Änderungen in der Land-Ozean-Maske bezüglich des Ozeanzirkulationsmodelles, Isostasie auf den Kontinenten und der Einfluss des Meeresspiegels an den marinen Eisränden bezüglich der Eisschildentwicklung. Ziel ist es, VILMA in die diskutierten Erdsystemmodelle (ESMs) konsistent zu integrieren. Dazu werden geeignete Schnittstellen zur Ozean- und Eisschildkomponente entwickelt, um flexibel auf die sich aus der Kopplung ergebenden Anforderungen reagieren zu können. In Kooperation mit Teilprojekt PalMod-1-2-TP4 werden zur glazial isostatischen Anpassung konsistente Topographie/Bathymetrie-Modelle über das letzte Glazial bestimmt, Prozesse, die sich aus der dynamischen Kopplung der ESM mit VILMA ergeben werden analysiert, und die resultierenden Effekte quantifiziert. Dies erfolgt in Kooperation mit weiteren Projekten innerhalb des Verbundes. Aufbauend auf diesen Analysen trägt die Arbeit dazu bei, eine für die dynamische Kopplung optimierte Feste-Erde-Komponente für transiente Simulationsläufe bereitzustellen, die in einer alle Komponenten verbindenden Analyse verbessert werden.

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