Das Projekt "Teilprojekt 1: Kopplung des Eisschild-Modells PISM mit dem Klimamodell ECHAM/MPIOM" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Meteorologie durchgeführt. Das Erdsystemmodell MPI-ESM soll mit dem Eisschildmodell PISM gekoppelt werden, um Übergänge zwischen dem Glazial und dem Interglazial simulieren zu können. Dazu soll das existierende Modellsystem auf die jeweils aktuellen Modellversionen upgedated und auf die Südhemisphäre ausgedehnt werden. Das Ziel der Arbeiten ist die Entwicklung eines funktionsfähigen gekoppelten Atmosphäre-Ozean-Eisschild Modellsystems, das es erlaubt, realistische Übergänge zwischen Glazial und Interglazial (und vice versa) zu simulieren. Dieses System muss zum einen erstellt werden, zum anderen muss es ausgiebig getestet werden. 1. Aufsetzen der aktuellen Eisschildmodells PISM für die Nordhemisphäre (existiert in einer älteren Modellversion) und die Südhemisphäre (Task WP 1.1.1) 2. Implementieren von verschiedenen Modulen zur Berechnung der Oberflächenmassenbilanz aus atmosphärischen Antriebsdaten (Task WP 1.1.2) und Einbau in die aktuelle MPI-ESM Modellversion. Dabei kann von einem existierenden Modellsystem mit älteren Modellversionen ausgegangen werden. 3. Tests mit dem Einfluss von Staub auf das Albedo (Task WP 1.1.5). Dieses ist in dem existierenden Energiebilanzmodul für die Oberflächenmassenbilanzberechnung vorgesehen. 4. Analyse von Bifurkationen im glazialen Klimasystem (Task WP 1.1.7). 5. Quantifizierung des Effekts von Topographieänderungen durch die Physik der festen Erde (Task WP 1.1.8). 6. Einbau eines Eisbergmoduls (Task WP 1.1.9). 7. Erstellen und Testen des gekoppelten Modells mit den Modelländerungen aus WP 4.2, die zeitabhängige Landseemaske erlauben (Task WP 1.1.10). 8. Analyse der transienten gekoppelten Simulation aus WP1.3 (Task WP 1.1.11)Ein Vergleich mit den entsprechenden Untersuchungsergebnissen in den Teilprojekten PalMod-1-1-TP2 und PalMod-1-1-TP3 wird dazu dienen, die Robustheit der Resultate einzuordnen.
Das Projekt "Teilprojekt 1 (Modul C)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Cottbus-Senftenberg, Institut für Boden, Wasser, Luft, Lehrstuhl für Umweltmeteorologie durchgeführt. Ziel des Projekts ist die Verbesserung der Genauigkeit der Simulation planetarer Wellen über dem Atlantik und der deterministischen Vorhersagbarkeit der Witterung über Europa. Dieses Ziel soll durch die explizite Simulation der meso-beta Skalen der atmosphärischen Dynamik in der Entwicklungsregion stark wachsender Rossbywellenzüge erreicht werden. Die Veränderungen in der Dynamik sollen statistisch untersucht und die Relevanz Berücksichtigung der meso-beta Skalen für die dekadische Vorhersage in Europa quantifiziert werden. Auf diese Weise sollen Beiträge zum Verständnis der Mechanismen der interannuellen bis dekadischen Vorhersagbarkeit geleistet werden. Zunächst sollen die Modellkomponenten des operationellen Systems von MiKlip, ECHAM und COSMO-CLM, evaluiert und eine gekoppelte Version entwickelt werden. Die Ergebnisse der klassisch genesteten COSMO-CLM und der gekoppelten Simulationen sollen mit der Referenzlösung des ECHAM, den Beobachtungen und miteinander verglichen werden. Die Veränderungen der Dynamik und insbesondere der Entwicklung von außertropischen Stürmen und Zyklonen sollen speziell untersucht werden. Es ist vorgesehen, die Einflussfaktoren auf die Vorhersagbarkeit zu untersuchen, insbesondere die räumliche Auflösung des Regionalmodells und des Ozeans. Gegebenenfalls soll die Performance der gekoppelten Version optimiert, die relevanten Modellentwicklungen dokumentiert und in das operationelle Vorhersagesystem integriert werden.
Das Projekt "European polar stratospheric cloud and lee wave experiment" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Chemie und Dynamik der Geosphäre ICG-1: Stratospäere durchgeführt. EUPLEX will critically test current hypotheses for the three key processes of arctic stratospheric ozone depletion chemistry: 1. PSC formation and properties in Lee-wave and synoptic scale PSC; 2. Halogen activation on PSC, and; 3. Chemical ozone loss. Optimum chemica1 and microphysical information will be measured on dedicated flights of a suitably instrumented high-altitude research aircraft employing two new flight strategies: 1. Quasi-Lagrangian flights through Lee-wave PSC; 2. Multiple flights probing the same air masses twice within time periods of several days. Comparison of these first-time observations and state of the art microphysical and chemical models will yield improved or new parameterisations or corroborate established concepts that are a prerequisite for numerical simulations to predict the future state of the azone layer.
Das Projekt "Teilprojekt 2 (Modul C)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin, Institut für Meteorologie WE03, MILIEU - Centre for Urban Earth Systen Studies durchgeführt. Ziel des Projekts ist die Verbesserung der Genauigkeit der Simulation planetarer Wellen über dem Atlantik und der deterministischen Vorhersagbarkeit der Witterung über Europa. Dieses Ziel soll durch die explizite Simulation der meso-beta Skalen der atmosphärischen Dynamik in der Entwicklungsregion stark wachsender Rossbywellenzüge erreicht werden. Die Veränderungen in der Dynamik sollen statistisch untersucht und die Relevanz der meso-beta Skalen für die dekadische Vorhersage in Europa quantifiziert werden. Auf diese Weise sollen Beiträge zum Verständnis der Mechanismen der interannuellen bis dekadischen Vorhersagbarkeit geleistet werden. Zunächst sollen die Modellkomponenten des operationellen Systems von MiKlip, ECHAM und COSMO-CLM, evaluiert und eine gekoppelte Version entwickelt werden. Die Ergebnisse der klassisch genesteten COSMO-CLM und der gekoppelten Simulationen sollen mit der Referenzlösung des ECHAM, den Beobachtungen und miteinander verglichen werden. Die Veränderungen der Dynamik und insbesondere der Entwicklung von außertropischen Stürmen und Zyklonen sollen speziell untersucht werden. Es ist vorgesehen, die Einflussfaktoren auf die Vorhersagbarkeit zu untersuchen, insbesondere die räumliche Auflösung des Regionalmodells und des Ozeans. Gegebenenfalls soll die Performance der gekoppelten Version optimiert, die relevanten Modellentwicklungen dokumentiert und in das operationelle Vorhersagesystem integriert werden.
Das Projekt "Untersuchung des Einflusses von Veränderungen der Erdbahn auf das globale Klima (EEM)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin, Institut für Meteorologie WE03, Fachrichtung Wechselwirkung im Klimasystem der Erde, Arbeitsgruppe Modellierung des Klimasystems durchgeführt. Beschreibung des Projektes Unsere jetzige Warmzeit, das Holozän, dauerte bislang ca. 11.500 Jahre. Keine der anderen quartärzeitlichen Warmzeiten dauerte länger als 15.000 Jahre, manche nur 7000 Jahre. Der Übergang von der Warm- zur nachfolgenden Kaltzeit erstreckte sich über 5000 Jahre, gekennzeichnet durch einen Rückgang der Wintertemperaturen bis zu 10 Grad-C und 4 Grad-C für die Sommertemperaturen. Abrupte Klimastürze oder kurzfristige Anomalien während dieser Übergangszeit sind bislang noch nicht untersucht worden. Die Teilprojekte dieses Forschungsverbundes benutzen höchstauflösende Geoarchive, die z.T. Jahresauflösung, in jedem Fall aber Auflösung von Jahrzehnten ermöglichen. Klimaanzeiger sind Pollen, atmosphärischer Staub oder stabile Isotope, die eine Funktion der Atmosphärentemperatur und Niederschlagsintensität sind. Die aus den Geoarchiven gewonnenen Zeitreihen werden mit Zeitreihen der Klimavariabilität aus zeittransienten Computersimulationen gekoppelter Atmosphären-Ozean-Modelle verglichen. Mögliche Abweichungen der rekonstruierten Klimageschichte von der simulierten Klimageschichte werden für die Weiterentwicklung der Modelle benutzt, bis alle Prozesse verstanden und erfasst sind, so dass die Modelle zuverlässig die zu erwartenden Klimaänderungen auch am Ende unserer Warmzeit wiedergeben. Die Synthese aller neun Teilprojekte wird zu einer Vorhersage der natürlichen Klimavariabilität und Verfügbarkeit von Wasser während des Endes der heutigen Warmzeit eingesetzt. Ziele des Projektes Die rekonstruierenden Paläoklimagruppen werden mit Hilfe von Transferfunktionen (z.T. schon entwickelt im BMBF-KIHZ Programm) höchstauflösende Zeitreihen der Klimavariabilität, wie sie tatsächlich stattgefunden hat, entwickeln, um folgende Fragen zu beantworten: Wie lange dauerten vergangene Warmzeiten im Vergleich zu der Dauer von 11.500 Jahren unserer heutigen Warmzeit? War die Dauer der Warmzeiten in verschiedenen Regionen der Nordhemisphäre gleich lang? Gab es innerhalb der Warmzeiten (z.B. im Eem vor 120.000 Jahren) abrupte Kälteanomalien? Wie schnell erfolgte der Übergang von einer Warmzeit zur nachfolgenden Kaltzeit? Wie gross waren die absoluten Werte der Klimaverschlechterung in der Übergangsphase? Welchen Einfluss hatte die Abkühlung auf Vegetation und Ökosysteme? Die modellierenden Paläoklimagruppen werden eine ganze Modellhierarchie (entwickelt im BMBF-KIHZ Programm) einsetzen, um die physikalischen Prozesse aufzuspüren, die am Ende einer Warmzeit die Geschwindigkeit und Stärke der Klimaabkühlung bestimmen. Insbesondere sollen folgende Fragen beantwortet werden: Welche Prozesse und Randbedingungen führen dazu, dass ein stabiles warmes Klima plötzlich in eine Abkühlungsphase umschlägt? Sind die bestehenden Computermodelle derzeit schon in der Lage, die Abkühlungsphase exakt vorherzusagen? Was sind die ersten Anzeichen einer Abkühlungsphase? u.s.w.
Das Projekt "Validation von SCIAMACHY Level-2 Datenprodukten mit Hilfe des ASUR-Sensors von Bord des FALCON-Flugzeuges" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Validation von operationellen Level-2 'near-real-time' und 'off-line' Datenprodukten des SCIAMACHY-Instruments (z.B. O3, N2O, H2O und ClO falls verfuegbar). Die Validationsmessungen wurden mit Hilfe des flugzeuggestuetzten Submillimeterwellen-Radiometers ASUR (IUP Bremen) von Bord des Forschungsflugzeugs FALCON durchgefuehrt, simultan mit Messungen des OLEX-Lidars (DLR Oberpfaffenhofen) und des AMAXDOAS-Geraetes (IUP Bremen/Heidelberg). Zwei Kampagnen im September 2003 und im Februar/März 2004 fanden statt. Die Fluege überspannten die noerdliche Hemisphaere von den Tropen bis zur Arktis und ermöglichten zahlreiche Unterflüge von ENVISAT sowie koordinierte Messungen mit anderen Instrumenten. ASUR hat Vertikalprofile der oben genannten stratosphaerischen Spurengase in guter raeumlicher und zeitlicher Koinzidenz mit SCIAMACHY gemessen.
Das Projekt "Kohlenstoff-14 und Krypton-85 als Tracer fuer die Modellierung des globalen CO2-Kreislaufs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik durchgeführt. An dreizehn global verteilten Stationen sollen zunaechst ueber fuenf Jahre hinweg kontinuierliche Messungen der atmosphaerischen 85 Kr-Aktivitaet sowie der 14 C-Aktivitaet im CO2 durchgefuehrt werden. Die gewonnenen Ergebnisse sollen Eingang in ein globales Modell des Kohlenstoffkreislaufs finden: Die globale Verteilung und zeitliche Variation von 85 Kr mit seinen kuenstlichen Quellen in der Nordhemisphaere soll im Modell zur Parametrisierung der Transportgroesse verwendet werden. Die zeitlichen und oertlichen Variationen des 14 CO2 sollen - in Zusammenhang mit CO2-Konzentrationsmessungen - unabhaengige Information ueber die oertlich und zeitlich Variablen relevanten CO2-Quellen und Senken liefern.
Das Projekt "CANDYbog - Carbon, Water and Nutrient Dynamics in Vascular Plant- vs. Sphagnum-dominated Bog Ecosystems in Southern Patagonia" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Fachbereich Erdsystemwissenschaften, Institut für Bodenkunde durchgeführt. Im Projekt CANDYbog werden Stoffflüsse auf verschiedenen räumlichen und zeitlichen Skalen in südpatagoischen Mooren untersucht. Ziel des Projektes ist es, den Kohlenstoff-, Nährstoff- und Wasserhaushalt von zwei unterschiedlichen, auf Feuerland auftretenden Moortypen zu quantifizieren sowie die zentralen Prozesse, die die Nähr- und Kohlenstoffdynamik dieser Moore steuern, besser zu verstehen. Neben den auch für die nördliche Hemisphäre typischen Torfmoos-Mooren gibt es in Südpatagonien auch von polsterbildenden Gefäßpflanzen dominierte Moore. Bisher ist nicht bekannt, welche Bedingungen zur bevorzugten Ausbildung von Polsterpflanzen-Mooren führen. Häufig ist die Ausbreitung von Gefäßpflanzen auch mit der Verdrängung von Torfmoosen verknüpft. Ob diese Moore unterschiedlicher Vegetationszusammensetzung sich auch in ihrem Potential Kohlenstoff langfristig zu speichern unterscheiden, soll geklärt werden. Außerdem können die südpatagoischen Torfmoos-Moore als Modell für ungestörte Moorökosysteme der gemäßigten Zone der nörlichen Hemisphäre angesehen werden. Im Vergleich zum Beispiel mit degradierten norddeutschen Hochmooren kann so eine Abschätzung des anthropogenen Einflusses insbesondere auf die Kohlenstoffsenkenfunktion solcher gestörteer Ökosysteme getroffen werden. Schwerpunkt der experimentellen Arbeit im Gelände bildet ein Düngungs- und Abschattungsversuch, um detaillierte Erkenntnisse zur Nährstoffdynamik, Biomasseproduktion und Torfzersetzung der beiden Moortypen zu erhalten. Anschließende Laboruntersuchungen umfassen beispielsweise die Analyse stabiler Isotope, Inkubationsversuche oder spektroskopische Messungen. Um die Flüsse von Energie, Kohlenstoff und Wasser zwischen den Moorökosystemen und der Atmosphäre auf verschiedenen räumlichen Skalen zu messen, zu bilanzieren und zu vergleichen, werden die Eddy-Kovarianz-Methode, Gashauben und ökophysiologische Blattkammersysteme eingesetzt. Darüber hinaus werden die Flüsse gelöster und partikulärer organischer Substanz mit hydrologischen Methoden quantifiziert. Die so ermittelten aktuellen Kohlenstoffbilanzen werden schließlich mit der längerfristigen Kohlenstofffestlegung verglichen, die durch die Analyse von Torfprofilen ermittelt wird.
Das Projekt "Planung und Durchführung der Konferenz 'International Conference on Integrated Assessement of Water Resources and Global Change: A North-South Analysis'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Zentrum für Entwicklungsforschung durchgeführt. Das Ziel ist das Zusammenbringen von Wissenschaftlern und Vertretern aus Wirtschaft, Politik und Stakeholdern aus der Süd- und Nordhemisphäre zur Anregung eines Austausches über das Thema Wasser im Blickwinkel globaler Umweltveränderungen. Die Konferenz wird vom 23.-25. Februar 2005 in Bonn stattfinden. Für die Konferenzplanung wurde ein International Scientific Committee aus Vertretern der veranstaltenden Organisationen und Forschungsprogramme gebildet. Die Durchführung der vor- und nachbereitenden organisatorischen Aktivitäten sowie der eigentlichen Konferenz wird von Mitarbeitern des International Project Office des Global Water System Project und dem Zentrum für Entwicklungsforschung in Bonn übernommen. Es ist eine Publikation geplant, in der selektierte Artikel von Teilnehmern sowie den eingeladenen Rednern nach Abschluss der Konferenz veröffentlicht werden. Auch sollen die gesamten Artikel sowie sonstigen Materialien und Informationen zur Konferenz auf CDs gebrannt und auf der Konferenz an alle Teilnehmer verteilt werden. Des Weiteren werden wichtige Ergebnisse im Internet veröffentlicht.
Das Projekt "Toaste-C Transport von Ozon und stratosphaerisch-troposphaerischer Austausch" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Institut für Geophysik und Meteorologie, Außenstelle für atmosphärische Umweltforschung, EURAD-Projekt durchgeführt. Der Schwerpunkt dieses Projektes ist die Untersuchung des Austausches von Luftmassen zwischen Stratosphaere und Troposphaere. Signifikante Auswirkungen auf den Ozonhaushalt der Atmosphaere sind durch diesen Austausch zu erwarten. Nicht zu vernachlaessigen ist auch die Relevanz des Transportes durch die Tropopause bzgl der Auswirkungen von Flugzeugemissionen. Grosse Bedeutung fuer die Fluesse durch die Tropopause haben Tropopausenfaltungen und Kaltlufttropfen. Eine der offenen Fragen ist die quantitative Bestimmung des Eintrages stratosphaerischer Luftmassen in die Troposphaere und des Rueckflusses in die Stratosphaere. Ziel dieses Projektes ist die Untersuchung der fuer den Austausch relevanten physikalischen Prozesse und die quantitative Analyse der Spurengasfluesse durch die Tropopause. Mit einem numerischen mesoskaligen Modellsystem werden dynamische Phaenomene in der Tropopausenregion untersucht und die Fluesse durch die Tropopause quantifiziert. Die internationale Zusammenarbeit mit Experimentatoren und Grundlagenforschern ermoeglicht neben der detaillierten Interpretation von Messungen unter Hinzunahme von numerischen Modellen auch die Validierung der Modelle und ein besseres Verstaendnis der physikalischen Prozesse.
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| Bund | 69 |
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| Boden | 62 |
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| Wasser | 59 |
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