Am 20. April 2016 teilte das Postdam-Institut für Klimafolgeforschung mit, dass Wissenschaftler jetzt früher als je zuvor für Indien Beginn und Ende des Sommer-Monsuns vorhersagen können. Ein Forscherteam hat hierfür eine neuartige Netzwerk-Analyse regionaler Wetterdaten entwickelt. Das Einsetzen des Indischen Sommer-Monsuns kann zwei Wochen früher und seinen Rückzug sogar sechs Wochen früher als bislang vorhergesagt werden,informiert Veronika Stolbova vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) und der Universität Zürich, Leit-Autorin der in den Geophysical Research Letters erscheinenden Studie. Informationen über den Ablauf der Regenzeit sind entscheidend für die indischen Bauern, um den Zeitpunkt der Aussaat zu bestimmen. Feldfrüchte wie Reis, Sojabohne und Baumwolle werden gewöhnlich in der etwa von Juni bis September dauernden Monsun-Saison angebaut. Schon eine kleine Abweichung im Monsun kann zu Trockenheiten oder Überschwemmungen führen und erhebliche Schäden verursachen. Die Länge der Monsunzeit ist auch bedeutsam für das Management der Stromerzeugung aus Wasserkraft, weil der Regen die Stauseen und Speicher füllen muss. Die Potsdamer Wissenschaftler haben ihre Methode mit Monsun-Daten der Vergangenheit getestet. Ihr Ansatz konnte das Einsetzen des Monsuns in mehr als 70 Prozent und den Rückzug in mehr als 80 Prozent der untersuchten Jahre vorhersagen. Klimawandel kann Regenzeiten verändern – akkurate Vorhersagen werden deshalb umso wichtiger.
Das Projekt "Das Klima des Himalajas: heute und in der Vergangenheit (HIMPAC)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GeoForschungsZentrum Potsdam, Sektion 3.3 Klimadynamik und Sedimente durchgeführt. Mit diesem Antrag verfolgen wir das Ziel, die Variabilität des Indischen Sommermonsuns im Holozän in einem interdisziplnären Ansatz mit einer Vielzahl von Proxies aus geologischen und biologischen Archiven auf gesellschaftsrelevanten Zeitskalen (saisonal bis dekadisch) zu untersuchen. Schwerpunkt der Arbeiten wird ein besseres Verständnis der Ursachen und Konsequenzen extremer Ereignisse wie Trockenheiten oder Überflutungen sein. Das Projekt wird sich auf ausgewählte klimasensitive Regionen des Himalaja und Zentralindiens konzentrieren, um regionale Variabilitäten zu charakterisieren und quantitativ zu erfassen. Eine besondere Rolle spielt dabei der Einfluss großskaliger Klimaphänomene wie z.B. der El Niño-Southern Oscillation (ENSO) und der North Atlantic Oscillation (NAO) auf den Monsun, sowie die Wechselwirkungen zwischen den Tropen und der mittleren Breiten. Die zu erwartenden Daten sollen für paläoklimatische Simulationen an ausgewählten Zeitscheiben benutzt werden, um Häufigkeiten und Ursachen extremer Klimaepisoden zu verstehen, die aufgrund der globalen Erwärmung in Zukunft verstärkt erwartet werden. Darüber hinaus wird das Projekt grundlegende Erkenntnisse über die Auswirkungen extremer Monsunereignisse auf das komplexe Gefüge oberflächennaher Prozesse liefern. Diese Informationen wiederum sind von entscheidender Bedeutung, um möglichen Entwicklungen mit geeigneten infrastrukturellen Maßnahmen zu begegnen, die die Auswirkungen extremer Monsunphasen minimieren und die Versorgung mit Nahrungsmitteln gewährleisten. Das Projekt wird in Zusammenarbeit mit indischen Wissenschaftlern durchgeführt und umfasst die Bereiche Erdwissenschaften, Meteorologie, Physik und Mathematik.
Das Projekt "Leitantrag; Vorhaben: Der Indische Monsun (WP 2)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Fachbereich Geowissenschaften, Institut für Geologie durchgeführt. Untersuchungen von abrupten Klimaänderungen und ihre Auswirkungen auf die jüngere Klimageschichte des asiatischen Monsuns. Das Projekt CAHOL 'Central Asian HOLocene Climate' ist Teil des BMBF Verbundprojektes CAME II und gleichzeitig das Nachfolgeprojekt von CARIMA. Im Projekt CAHOL sollen abrupte Klimaänderungen, sogenannte Kipp-Punkte, und deren Auswirkungen auf das Klima Zentralasiens bestimmt und näher untersucht werden. An den Kipp-Punkten verlässt das Klima seinen Gleichgewichtszustand, um dann entweder in den ursprünglichen Zustand zurückzukehren oder einen neuen Gleichgewichtszustand zu erreichen. Dies bedeutet, dass sich möglicherweise Klimaregionen verschieben und sich die Häufigkeit von Extremereignissen sowie deren regionale Auswirkungen verändern können. Die Wechselwirkung von Westwinden und asiatischem Monsunsystem beeinflusst wesentlich das Klimageschehen Zentralasiens von jahreszeitlichen über dekadische Zeitskalen bis hin zu orbitalen Zeitskalen. Das Zusammenspiel dieser beiden Klimasysteme ist bis jetzt allerdings nur unzureichend verstanden. Das Verständnis kann jedoch mithilfe hoch auflösender Klimaarchive verbessert werden. Im Fokus von CAHOL stehen dabei die Übergangsphase vom Holozänen Klimaoptimum zum kühleren späten Holozän sowie die Phasen starker Abkühlung und größerer Trockenheit im gesamten Holozän. Solche Klimaschwankungen und Extremereignisse stehen möglicherweise mit multi-dekadischen Klimaänderungen im Nordatlantik, z.B. aufgrund der AMO (Atlantische Multidekaden-Oszillation) oder der NAO (Nordatlantische Oszillation), in Verbindung. Das Institut für Geologie der Universität Hamburg wird im Teilprojekt 'WP2: Arabisches Meer die Variabilität des Indischen Monsuns und dessen Interaktion mit dem Westwindklima rekonstruieren. Hierfür wird ein mariner Sedimentkern aus dem nordöstlichen Arabischen Meer, der das komplette Holozän umfasst, mittels biogeochemischer und terrestrisch geochemischer Methoden untersucht. Der Fokus liegt dabei auf der Rekonstruktion der Meeresoberflächentemperatur (Alkenone), der Primärproduktion (organischer Kohlenstoff, Karbonat/Opal, Delta 15N) sowie der Quantifizierung des terrestrischen Eintrages (Korngrößen, Delta 13Ccarb). Projektpartner WP2 (Arabisches Meer): - Institut für Geologie, Universität Hamburg (Nicole Herrmann, Dr. Birgit Gaye) - Leibniz-Zentrum für Marine Tropenökologie (ZMT), Bremen (Dr. Tim Rixen) - Fachbereich Geowissenschaften (FBG), Eberhard-Karl-Universität Tübingen (Dr. Hartmut Schulz) - Institut für Geowissenschaften (IfG), Universität Kiel (Dr. Joachim Segschneider)
Das Projekt "Sub project: Climate-tectonic control on the structure and built-up of the Bengal Shelf: Processing and evaluation of high-resolution multichannel seismic profiles for an IODP-Proposal" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Fachgebiet Meerestechnik / Umweltforschung durchgeführt. The Ganges-Brahmaputra rivers transport the worldwide largest sediment freight from the Himalayas to the Bay of Bengal. This source-to-sink system is driven by climatic-tectonic links, i.e. the monsoon and the uplift of the Himalayas. Consequently the sedimentary depocenters of the Ganges-Brahmaputra rivers contain a record of the interaction of climate and tectonic processes. The long-term Neogene history of the system can be studied in the deep-sea fan and the corresponding IODP proposal 552 (France-Lanord, Spieß et al.) was positively evaluated and is ready for drilling. The shortterm Pleistocene history of the system, however, is recorded in the rapidly accumulating shelf sediments. The tectonic subsidence of the shelf, caused by the collision with the overriding Indo-Burmese plate, constantly adds new accommodation space for the high terrigenous flux delivered from the Himalayas by the monsoonal precipitation. Drilling at the shelf of Bangladesh by a Mission Specific Platform or the new JOIDES Resolution will contribute to understand: The Pleistocene climatic variability of the Indian monsoon system by studying the provenance of detrital material and determining salinity changes, The Pleistocene sea level changes by seismic stratigraphy, dating of oolithic beaches ridges and low-stand deposits at the shelf edge, An estimation of the Pleistocene subsidence of the area, The Holocene monsoonal changes including the frequency of tropical cyclones with an ultra-high resolution record in the shelf canyon (ca. 1 km Holocene sediments) by analysing marine and terrestrial biomarkers, and The effects of deforestation and intensification of agriculture in the Indian-Himalaya region by analysing the geochemistry of canyon sediments. This proposal aims to process the high-resolution multichannel data recorded on the shelf and upper slope during the 2006 SONNE cruise SO188. In combination with the data of SO93/SO126 profiles and the samples of outcropping units, the structural framework of the outer shelf and upper slope is analysed by using seismic stratigraphic methods. Based on this evaluation an IODP drilling proposals with sites in the shelf canyon, outer shelf and upper slope for the Holocene and Pleistocene history are developed.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Modellierung mit ECHAM6 und KCM" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), Forschungsbereich 1: Ozeanzirkulation und Klimadynamik, Forschungseinheit Maritime Meteorologie durchgeführt. Das Hauptziel von InterDec ist es, die Verbindungen der Klimavariabilität in der Arktis, den mittleren Breiten und den Tropen auf saisonalen bis dekadischen Zeitskalen zu untersuchen, wie auch ihre Mechanismen und deren Bedeutung für verlässliche Klimavorhersagen. Das internationale Konsortium strebt ein besseres Verständnis der Mechanismen an, die zu regionaler Klimavariabilität auf saisonalen bis dekadischen Zeitskalen führen, mit einem Fokus auf atmosphärischen und ozeanischen Fernwirkungen zwischen weit entfernten Regionen, die zu extremen Klimabedingungen führen können. Außerdem soll die Vorhersagegüte auf saisonalen bis dekadischen Zeitskalen verbessert werden hinsichtlich spezieller Phänomene wie die Ostasiatischen, Indischen und Westafrikanischen Monsunsysteme wie auch Wetterextremen in Europa und sogenannten 'Hiatus' Ereignissen. Der vorliegende Teilantrag trägt zu den übergeordneten Zielen von InterDec bei.
Das Projekt "Teilprojekt: Zwei Millionen Jahres Geschichte von dem Indischen Monsoon" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), Forschungsbereich 1: Ozeanzirkulation und Klimadynamik, Forschungseinheit Paläo-Ozeanographie durchgeführt. Mehr als drei Milliarden Menschen leben in dem Gebiet, das vom asiatischen Monsun beeinflusst wird. Die Niederschläge des Monsun liefern lebensnotwendige Wasserressourcen, aber stellen durch Überflutungen auch ein Risiko für die Bevölkerung dar. Trotz seiner Bedeutung ist es schwer, den Monsun vorherzusagen und zu modellieren und die zukünftige Monsunaktivität in einem sich ändernden globalen Klima ist unklar. Um Modelle und Vorhersagbarkeit zu verbessern ist es notwendig, die Entwicklung der Monsunvaribilität vor der Zeit instrumenteller Aufzeichnungen zu kennen. Während es für den ostasiatischen Monsun viele Rekonstruktionen aus China und dem Südchinesischen Meer gibt, basiert die Kenntnis der Variabilität des indischen Monsuns in der Vergangenheit primär auf Rekonstruktionen der Windstärke aus dem arabischen Meer. Wir beantragen hier, die Variablität des indischen Monsuniederschlags über dem indischen Subkontinent und direkt über dem Ozean anhand eines einmaligen langen Sedimentkerns aus der Andamansee im nördlichen Indischen Ozean, der vom IODP-Forschungsschiff Joides Resolution erbohrt wurde, zu rekonstruieren. Unser Multiproxy-Ansatz wird es ermöglichen, Änderungen der kontinentalen Verwitterung, des Flusseintrags und des lokalen Niederschlags auf langen orbitalen Zeitskalen für die letzten 2 Millionen Jahre festzustellen und dadurch eine fundamentale Wissenslücke über den indischen Monsun der Vergangenheit zu schließen. Zeitlich höher aufgelöste Untersuchungen an diesem Sedimentkern werden die Variabilität auf Zeitskalen von tausenden von Jahren von der letzten Kaltzeit über das Deglazial bis heute zum Ziel haben. Der neue Ansatz der Untersuchung der geochemischen Zusammensetzung einzelner Foraminiferen soll schließlich für ausgewählte Zeitintervalle jährliche und saisonale Rekonstruktionen erlauben.
Das Projekt "Vorhaben: Teilprojekt 1. 5 - Modellierung des Monsun-Einflusses auf den marinen Stickstoffkreislauf und die ozeanische Emission von Treibhausgasen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Meteorologie durchgeführt. Ziele: Das Verbundprojekt CARIMA, das im Rahmen der regionalen Schwerpunktsetzung Zentralasien im Rahmenprogramm 'Forschung für nachhaltige Entwicklungen' des BMBF zur Förderung vorgeschlagen wurde, bemüht sich um ein besseres Verständnis der Monsundynamik in Zeiträumen, die von gesellschaftlicher Relevanz sind. Geplant ist, vorhandene und neu zu erhebende klimarelevante Daten in Modelle einzubeziehen, um natürliche von anthropogenen Einflüssen auf das asiatische Monsunsystem trennen zu können. Übergeordnetes Ziel ist der Vorsorgegedanke hinsichtlich der verbesserten Vorhersage von Extremereignissen und der Einschätzung des Gefahrenpotentials für die vom Monsun betroffenen Küstenregionen. Der Verbund besteht aus 5 Kooperationspartnern und einem assoziiertem Partner und die Arbeiten sind in 8 Teilprojekte mit unterschiedlichen Themenschwerpunkten gegliedert. Koordiniert wird der Verbund von der Universität Bremen.
Das Projekt "Rekonstruktion der Paläoumwelt im nördlichen Oman" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER), Lehrstuhl Geomorphologie durchgeführt. Die Verlagerung der hauptsächlichen sommerlichen Position der innertropischen Konvergenzzone (ITC) über der südlichen Arabischen Halbinsel hat starken Einfluss auf die klimatischen Verhältnisse des südlichen Arabiens. Eine Verschiebung der ITC nach Norden führt zu einer gleichgerichteten Verlagerung des Indischen Monsuns, was einen Anstieg der Niederschläge im südlichen Arabien zur Folge hat. Das Projekt befasst sich mit der Rekonstruktion der Paläoumwelt der heute ariden Jabal Bani Jabir Region in der südlichen Hajar Bergkette im Nordosten Omans, die im hohem Maße von den Paläoniederschlägen in dieser Region abhängig ist. Die Rekonstruktion der Paläoumwelt wird auf der Grundlage eines 20 m mächtigen Sedimentarchivs erstellt werden, das sich in einer Senke in der Nähe der Bergoase von Maqta in einer Höhe von 1.160 m befindet. Der Schwerpunkt der wissenschaftlichen Arbeiten liegt im Bereich holozäner Klimaschwankungen unter besonderer Berücksichtigung ihrer möglichen Einflüsse auf die landwirtschaftliche Tätigkeit in diesem Gebiet.
Das Projekt "Vorhaben: Klimamodellierung in Zentralasien während des Holozäns (Teilprojekt 1)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie Universität Berlin, Institut für Meteorologie WE03 durchgeführt. Es ist geplant, Studien mit regionalen und globalen Klimamodellen für verschiedene Kipp-Punkte während des Holozäns durchzuführen. Das Ziel ist es, folgende Fragen zu beantworten: a) Sind diese Kipp-Punkte regional oder deuten sie auf eine globale Veränderung hin? b) Können sie in Klimamodell-Experimenten rekonstruiert werden? c) Kann man die Mechanismen identifizieren, die zu einem 'Kippen' geführt haben? Die Ensemble-Simulationen werden mit den innerhalb des Verbundprojektes gewonnenen Proxy-Daten, mit Daten, die im Rahmen von PMIP gewonnen wurden und Daten aus der Literatur verglichen. Die Modelldaten werden genutzt, um die Prozesse, die zu dem 'Kippen' führen, zu identifizieren. Die Analyse soll insbesondere bewerten, ob es sich um isolierte oder systematische metastabile Zustände des Klimasystems handelt. Paläo-Proxydaten identifizieren Kipp-Punkte um 500, 1600, 2700, 4400, 5500, 6300, 7200 und 8300 Jahre vor heute. Unter Anwendung der Ensemble-Methode werden diese Zeitabschnitte zunächst mit einem globalen Modell (ECHAM6) und dann für spezielle Regionen (Kirgistan, Indischer Monsun-Region, Ostasiatischer Monsun-Region) mit dem Regionalmodell COSMO-CLM simuliert. Die so erzeugten Daten werden mit den Proxy-Daten aus CAMEII, soweit möglich mit Daten anderer Modellierergruppen in CAME II, und mit Daten aus der Literatur verglichen. Die Modelldaten sind physikalisch konsistent. Sie werden analysiert, um Rückschlüsse auf die Prozesse, die zu diesen Kipp-Punkten führen, zu ziehen. Die Stabilität dieser Prozesse wird in Sensibilität-Experimenten mit den Klimamodellen überprüft, um verschiedene Phänomene, wie zum Beispiel die Fernverbindung zwischen dem asiatischen Monsun und dem nordatlantischen Klima zu analysieren. Schwerpunkte der Auswertung liegen dabei auf der Verbindung NAO-Monsun, ENSO-Monsun sowie dem Zusammenhang des Monsuns mit dem Mäandern des Strahlstroms über Zentralasien.
Das Projekt "Teilprojekt: Spuren von eplosiven Eruptionen in kretazischen bis quartären Sedimenten des Indischen Ozeans" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR) durchgeführt. Während der IODP Expeditionen wurden Sedimente mit diskreten Tephralagen erbohrt und beprobt, die bis ins Campan zurückreichen. Die Bohrlokationen befinden sich ca. 800 km westlich der Vulkanfront des Sunda Vulkanbogens im Indischen Ozean. Das Hauptziel der einen Expedition war es die Veränderungen des Indischen Monsuns zu untersuchen, wohingegen sich die andere Expedition zum Ziel gesetzt hatte, die Materialeigenschaften der subduzierten Sedimente zu analysieren, die für das 'seismogene Rutschen' der Platten verantwortlich sind. In diesem Projekt soll eine umfassende marine Tephrostratigrahie für die Region durch Korrelationen von Tephren entstehen, welche, wenn möglich, mit Ablagerungen an Land unterstützt werden sollen. Für einen möglichst kompletten Datensatz werden wir deshalb zusätzlich zu den Sedimenten und Tephren der Expeditionen auch Tephren von älteren ODP Bohrprojekten im gesamten Indischen Ozean, aber insbesondere auch der Bohrungen auf dem Ninetyeast Rücken analysieren.Um quantitative und qualitative Aussagen über die Herkunft und Eruptionsabfolge machen zu können, werden wir geochemische, petrologische, sowie vulkanologische Herangehensweisen und Methoden anwenden. Diese sollen durch absolute Alterdatierungen unterstützt werden um die existierenden Altersmodelle zu bestätigen. Diese stabilen Altersmodelle sind wichtig um räumliche Veränderungen von Eruptionsprozessen, Magnituden und Frequenzen von großen Vulkaneruptionen des Sunda Vulkanbogens oder anderen bisher unbekannten vulkanischen Quellen zeitlich untersuchen kann. Es ist zu Erwarten das wir dadurch mehr über die zeitliche Entwicklung von unterschiedlichen Vulkansystemen erfahren und lange Zeitreihen von explosivem Vulkanismus in dieser Region aufstellen können. In unserem Datensatz werden wir große, bereits bekannte, sowie bisher unbekannte Ausbrüche ausfindig machen, die es uns ermöglichen werden, das periodische Auftreten sowie Zyklizitäten von Ausbrüchen der Pleistozänen Vulkanzentren des Sumatra Vulkanbogens zu ergründen. Abschließend werden wir auch die Miozäne bis Pleistozäne Sedimentabfolge des Nicobar Fans untersuchen, um darin verborgene Episoden von vulkanischer Aktivität oder einzelne Ausbrüche zu entdecken.Die Anteile und Eigenschaften des vulkanischem Materials in den Sedimenten sind von besonderem Interesse, da dieses Material in der seismogenen und tsunamogenen Zone des konvergenten Kontinentalrands Sumatras subduziert wird und bestimmt wie sich die Sedimente dann verformen.
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