Die Dritte Weltklimakonferenz (WCC-3) der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) fand vom 31. August bis zum 04. September 2009 in Genf statt. Experten und Regierungsvertreter berieten über Entwicklungen seit der letzten Konferenz sowie über Strategien und Lösungen für die Klimaprobleme der Zukunft. Auf der Konferenz wurde die Schaffung eines globalen Netzwerks für Klimainformationen und -dienstleistungen beschlossen. Das globale Netzwerk (Global Framework for Climate Services) soll gemäss Deklarationstext "die Herstellung, Zugänglichkeit, Übermittlung und Anwendung von wissenschaftsbasierten Klimaprognosen und -dienstleistungen stärken".
Die Weltorganisation für Meteorologie (WMO) und das Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) gaben am 15. Mai 2017 in Genf den Start der internationalen Forschungsinitiative Year of Polar Prediction bekannt. Das Ziel des zweijährigen Großprojektes mit Partnern aus mehr als 20 Ländern ist es, die Wetter-, Eis- und Klimavorhersagen für die Arktis und Antarktis so umfassend zu verbessern, dass zum einen die Risiken für den Schiffsverkehr und andere Aktivitäten künftig besser eingeschätzt und Unfälle vermieden werden können. Zum anderen wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler genauer verstehen, wie die Klimaveränderungen an den Polen das Wetter in den mittleren Breiten beeinflussen.
Der Klimawandel wird weltweit zu Veränderungen im Wasserkreislauf und unserer Nutzung von Wasser führen. Obwohl die Bundesrepublik Deutschland im langjährigen Mittel über ausreichende Ressourcen verfügt, tritt in einzelnen Jahren Wasserknappheit und Niedrigwasser auf. Zuletzt haben die Jahre 2003, 2018 und 2019 Betroffenheit bei Schifffahrt, Land- und Forstwirtschaft, Energiewirtschaft und Wasserwirtschaft ausgelöst. Der Rückgang der Abflussmenge und das damit verbundene Auftreten von Warmwasserphasen haben unmittelbare Folgen für die in den Gewässern lebenden Organismen. Tiefe Grundwasserstände wirken sich nachteilig auf grundwasserabhängige Landökosysteme aus. Derzeit vorgehaltene Speicher wie Talsperren und Trinkwasserbehälter stießen teilweise an ihre Grenzen. Ziel des Projektes ist es, eine wissenschaftlich fundierte Grundlage für Planungen zu einem koordinierten Umgang mit Niedrigwasser und Dürre in Deutschland zu schaffen. Dabei wurden vorliegende Studien und Situationsanalysen recherchiert und ausgewertet. Betrachtet wurden die relevanten hydrologischen Größen, die ökologischen Auswirkungen und, soweit verfügbar, die ökonomischen Aspekte insbesondere zur Abschätzung der Betroffenheit in den einzelnen Sektoren. Um ein möglichst realistisches Bild zukünftiger Dürresituationen zu erhalten, wurde eine Zusammenfassung aktueller Klimaprognosen erarbeitet. Neben den rein vorsorgenden Maßnahmen (z. B. Erweiterung von Speicherbauwerken, Schaffung von Verbünden, Anpassung der Wasserrechte) wurden bereits existierende Ansätze für den aktiven Umgang mit Risiken während einer Dürre zusammengestellt. Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "Von El Nino zu Super - El Nino: Wie wird das Wetter beeinflusst?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), Forschungsbereich 1: Ozeanzirkulation und Klimadynamik, Forschungseinheit Maritime Meteorologie durchgeführt. El Niño ist die warme Phase der El Niño/Southern Oscillation (ENSO), und beschreibt die dominante Variabilität der Tropen auf Zeitskalen von Monaten bis Jahren. Obwohl ENSO im tropischen Pazifik geschieht, werden starke regionale und globale Einflüsse auf das Klima, auf die Ökosysteme der Meere und auf dem Land, und damit auch auf die Wirtschaft einzelner Länder beobachtet. Klimamodelle sagen vorher, dass El Niño sich unter dem Einfluss der globalen Erwärmung verstärken könnte, und dass sich sogenannte Super El Niños entwickeln könnten, d.h. El Niño Ereignisse, welche stärker und langlebiger sind als die stärksten im 20. und 21. Jahrhundert beobachteten Ereignisse. Es ist allerdings noch unklar, ob sich zum Beispiel die sogenannten Teleconnections, also Fernwirkungen von El Niño, linear mit der Stärke des Ereignisses im tropischen Pazifik entwickeln werden. Es ist zudem noch unzureichend erforscht, ob sich die Teleconnections selbst verändern werden. Es gibt aber Hinweise, dass sich die Teleconnections von El Niño nichtlinear verhalten, und dass daher ein Super El Niño völlig andere globale Auswirkungen haben könnte als ein historischer El Niño. Durch die Vorhersage der Klimamodelle, dass sich solche Super El Niño - Ereignisse in Zukunft häufen könnten, ist ein besseres Verständnis möglicher Nichtlinearitäten von Teleconnections nötig. Dieses Forschungsvorhagen untersucht die Nichtlinearität in der Stärke und im Charakter von El Niño Teleconnections für eine Erde in einem wärmeren Klima. Im Speziellen wird die Fernwirkung von El Niño auf die Troposphäre und Stratospähre der mittleren Breiten in der Nord- und Südhalbkugel untersucht.
Das Projekt "IPCC-Sonderbericht zu 1,5 Grad: Meereis bei +1,5 Grad C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Meteorologie durchgeführt. Der Weltklimarat geht in seinem jüngsten Sachstandsbericht davon aus, dass bei ungebremst fortschreitender Erderwärmung der Arktische Ozean bis Mitte dieses Jahrhunderts im Sommer weitestgehend eisfrei werden dürfte. Im Rahmen des hier vorgestellten Projektes soll untersucht werden, wie wahrscheinlich dieser Zustand auch bei einer Begrenzung der Erderwärmung auf maximal +1,5 °C, +2,0 °C und +3,0 °C gegenüber dem vorindustriellen Zeitraum eintreten wird. Hierzu soll aus Beobachtungsdaten und Modellsimulationen für alle Monate der quantitative Zusammenhang zwischen der Änderung der globalen Mitteltemperatur und der Entwicklung des Arktischen Meereises abgeleitet werden, sodass die zukünftige Entwicklung des Arktischen Meereises direkt aus dem jeweiligen Erwärmungsziel abgeleitet werden kann.
Das Projekt "High-End cLimate Impacts and eXtremes (HELIX-RD3) - WP10: Risk Management of Tipping Points" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. durchgeführt. With the target of limiting global warming to 2°C increasingly difficult to achieve, policymakers, businesses and other decision-makers need to plan to adapt to changes in climate under higher levels of global warming. This requires coherent information on the future climate conditions, and the consequences of different adaptation actions. International negotiations on limiting global warming also require clear information on the consequences of different levels of climate change. While a vast array of projections, scenarios and estimates of future climate change and its impacts already exists, much is conflicting, unclear, of unknown levels of certainty and difficult to use to inform decisions. HELIX addresses this by providing a clear, coherent, internally-consistent view of a manageable number of 'future worlds' under higher levels of global warming reached under a range of circumstances, supported by advice on which aspects are more certain and which less certain. This will be delivered through groundbreaking scientific research across a range of physical, natural and social science disciplines, in close engagement with experienced users of climate change information in order to ensure appropriate focus, clarity and utility. Since international climate policy often frames climate change in terms of levels of global warming relative to pre-industrial state, our research will focus on addressing the questions 'What do 4°C and 6°C worlds look like compared to 2°C?' and 'What are the consequences of different adaptation choices?' Our core product will a set of eight coherent global scenarios of the natural and human world at these levels of warming achieved at different rates and with different pathways of adaptation by society. A second product will provide more detailed information in three focus regions; Europe, East Africa and the north-eastern Indian sub-continent. This will all be supported by a comprehensive analysis of confidence and uncertainty. PIK participates in WP10 'Risk Management of Tipping Points', exploring impacts of passing key climate tipping points, including potential feedback onto the wider economy and identifying tipping point adaptation options and limits to adaptation.
Das Projekt "Teilprojekt 2 (Modul B)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Institut für Meereskunde (IfM) durchgeführt. Das Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung von Verfahren (Parameterisierungen), mit denen sich die turbulenten Transporte von Energie und Impuls über dem polaren Meereis in Klima- und Wettervorhersagemodellen (MiKlip Modelle) präziser als bisher berechnen lassen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Berücksichtigung der komplexen Vorgänge in der oberflächennahen Atmosphäre im Bereich von Eisrinnen. Die potentiellen Auswirkungen auf die Energietransporte einer sich im nächsten Jahrhundert ändernden Meereisbedeckung sollen schließlich quantifiziert werden. Das Projekt ist in 3 Arbeitspakete gegliedert (siehe Vorhabenbeschreibung im Anhang), die im Wesentlichen beim AWI bearbeitet werden. Zu diesen Arbeitspaketen werden von der Uni Hamburg Fernerkundungsdaten aufbereitet und bereitgestellt.
Das Projekt "Wind-LIDAR" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Trier, Fachbereich VI Raum- und Umweltwissenschaften, Fach Umweltmeteorologie durchgeführt. Die Forschungsaktivitäten der Fächer Umweltmeteorologie und Fernerkundung sollen im Bereich der experimentellen Untersuchungen von Klimaprozessen und regenerativen Energien verstärkt werden. Diese sollen durch einer Verbesserung der Kenntnis von Austauschprozessen der Atmosphäre mit verschiedenen Oberflächen zum Verständnis des Klimasystems, für die Regionalisierung von Klimavorhersagen als auch die Optimierung der Nutzung von Wind- und Solarenergie beitragen. Das beantragte Gerät liefert hochaufgelöste Informationen sowohl über das bodennahe Windfeld als auch über den Aerosolgehalt der Luft. Damit ergeben sich Möglichkeiten für gemeinsame Projekte mit Gruppen anderer Fächer des Fachbereichs VI und weitere nationale und internationale Kooperationen. Konkrete Forschungsvorhaben sind im Rahmen eines HGF-Projektes TERENO im Nationalpark Eifel mit dem Forschungszentrum Jülich, dem Transregio SFB/TR32 Köln- Bonn-Aachen-Jülich sowie dem Karlsruhe Institute of Technology (KIT) Garmisch-Partenkirchen geplant. Letzteres besitzt ein baugleiches Gerät, wodurch bei gleichzeitigem Einsatz sogar eine direkte Messung des dreidimensionalen Windfeldes möglich ist. Ferner sind Untersuchungen des Windfeldes über Wald in stark strukturiertem Gelände beabsichtigt, um Verbesserungen bei der Ertragsprognose für Windkraftanlagen zu erzielen.
Das Projekt "Teilprojekt 1 (Modul A)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Meteorologisches Institut durchgeführt. Das Ziel der Fördermaßnahme MiKliP ist die Erstellung eines Vorhersagesystems für die mittelfristige Klimavariabilität. Für derartige Vorhersagen müssen die Anfangszustände in Ozean und Atmosphäre mit Hilfe von Beobachtungen initialisiert werden. Zudem müssen die Unsicherheiten der Anfangszustände durch Ensemblevorhersagen erfasst werden. Bisher kaum untersucht sind die Auswirkungen der Strahlungseffekte durch Aerosole auf die Unsicherheit der Vorhersage. Das vorliegende Projekt hat 3 Ziele: 1. Einbringen der Erfahrungen und Techniken des Konsortiums MPI-M, DWD und MI Universität Bonn aus dem DFG Schwerpunktprogramm 1167 in die Klimavorhersage. 2. Verbesserung der Anfangszustände für die Vorhersage durch optimale Nutzung der Beobachtungen mittels moderner Datenassimilationsverfahren. Erzeugung unterschiedlicher Anfangszustände zur Erfassung der Unsicherheiten mittels Breeding. 3. Untersuchung des durch Aerosole erzeugten Strahlungsantriebs der Atmosphäre auf seine Bedeutung für die Klimavorhersage. Es sind 5 Arbeitspakete geplant: WP1: Transfer des operationellen DWD Assimilationsschema auf das atmosphärische Klimamodell, WP2: Adaption moderner Assimilationsverfahren auf den Ozean, WP3 Entwicklung einer Strategie zur Ensembleerzeugung mit Hilfe des breeding Verfahrens, WP4 Implementierung der Ergebnisse aus WP1-WP3 in das gekoppelte MiKliP System, WP5 Abschätzung der Unsicherheiten der Klimavorhersage aufgrund der Aerosolphysik und -chemie.
Das Projekt "Teilprojekt 2, (Modul B)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR) durchgeführt. Große Vulkanausbrüche können das Klima auf der dekadischen Zeitskala massiv beeinflussen. Das Hauptziel unseres Projektes ist daher, ein Vulkanmodul für das MiKlip Vorhersagesystem zu erstellen, welches realistisch den vulkanischen Strahlungsantrieb simuliert. Die Simulation der Pinatubo-Eruption dient dabei als Testfall. Weitere Sensititvitätsstudien zu unterschiedlichen Eruptionsparametern sollen es ermöglichen, im Fall eines aktuellen Ausbruchs schnell entscheiden zu können, ob dieser klimarelevant ist und somit in der dekadischen Klimavorhersage berücksichtigt werden muss. Ein weiteres Projektziel ist, das derzeitige Systemverständnis der Kopplung von Stratosphäre, Troposphäre und Ozean und dessen Modellierung zu verbessern, insbesondere für den Fall starker, plötzlicher Störungen. Dieses ist notwendig, um eine zuverlässige Vorhersage regionaler Klimaeffekte von Vulkaneruptionen zu ermöglichen. 1: Entwicklung und Evaluierung eines Vulkanmoduls für das MiKlip-Vorhersagesystem (MPI-M). 2: Untersuchung des direkten Klimaeinflusses von großen Vulkaneneruptionen auf der dekadischen Zeitskala in Abhängigkeit vom Zustand des Ozeans, von Jahreszeit und Ort der Eruption, und von der Stärke der SO2-Emission (MPI-M). 3: Untersuchung des indirekten, durch dynamische Kopplung von Stratosphäre und Troposphäre verursachten Klimaeffekts von Vulkanausbrüchen. Insbesondere soll dabei die planetare Wellenaktivität in ECHAM6 in Abhängigkeit von der Modellkonfiguration untersucht werden (GEOMAR).
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