Das Umweltbundesamt lässt im Rahmen eines Forschungsprojektes regionale Klimaszenariendaten für Deutschland bis zum Jahr 2100 erstellen. Nun liegt der Abschlussbericht des Modells REMO vom Max-Planck-Institut für Meteorologie (MPI-M)in Hamburg vor. Erstmalig konnten mit dem regionalen Klimamodell REMO Klimaszenarien auf einem 10 km x 10 km Gitter berechnet werden, die nun Grundlage für politische Planung werden können.
Das Projekt "Teilprojekt 5: Quantitative Analyse regionaler Klimaszenarien für die Wirkmodellierung und das NUKLEUS Klimakataster (QWIKK)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg, Fachgebiet Atmosphärische Prozesse durchgeführt. Das Verbundprojekt NUKLEUS wird auch in der zweiten Phase der Fördermaßnahme RegIKlim eines von zwei Querschnittprojekten sein. Zentrale Aufgabe der Querschnittprojekte WIRKsam (Gesamtkoordination von RegIKlim) und NUKLEUS wird dabei die Konzeptionierung und Entwicklung eines Klimakatasters (KK) sein. NUKLEUS wird in erster Linie die Arbeiten an der Basis (Backend) des KK durchführen (AP1 - Koordination und prototypische Umsetzung des KK). Zentral ist dabei neben der Bereitstellung von Klimadaten auch die Evaluierung und Qualitätssicherung der zugrundeliegenden Klimasimulationen, inklusive der Bandbreiten und Unsicherheiten im Vergleich mit den globalen und dem entstehenden europäischen CMIP6 Ensembles (AP2 - Evaluierung und Qualitätssicherung der Klimadaten für die Wirkmodelle). Die Daten selbst werden über das Daten- und Analyse-Portal Freva zur Verfügung gestellt. Freva bietet auch die Möglichkeit der Integration nützlicher Werkzeuge zur standardisierten Datenaufbereitung als sogenannte Freva-Plugins und fungiert damit als Schnittstelle zu den Wirkmodellen der Modellregionen. Aufbauend auf den Erkenntnissen aus der ersten Förderphase und den Ergebnissen der anderen Arbeitspakete soll diese Schnittstelle weiter optimiert werden (AP3 - Optimierung und Standardisierung der Schnittstellen zu Wirkmodellen). Das Teilvorhaben der BTU unterstützt sowohl die nutzerorientierte Aufbereitung und detaillierte Analyse von räumlich und zeitlich hoch aufgelösten Klimainformationen als auch die Bereitstellung von Diagnose- und Bewertungstools für die Nutzung dieser Informationen, die Weiterentwicklung von Klimadienstleistungen und den Ergebnistransfer in die Anwendung. Die detaillierte Auswertung und Qualitätsanalyse in diesem Projekt stellt zudem eine wichtige Voraussetzung dar, um die in NUKLEUS erzeugten Klimadaten und Klimainformationen mittelfristig auch in internationale Datenbestände wie z.B. die EURO-CORDEX Datenbasis oder das ESGF integrieren zu können.
Das Projekt "ASIA-FLOODS Extreme Änderungen des Meeresspiegels an der Süd-Ost-Asiatischen Küste: Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH, Institut für Küstenforschung durchgeführt. Extreme kurzfristige Meeresspiegeländerungen können schwerwiegendere Auswirkungen auf die Gesellschaft und Ökosysteme haben, als ein langsam ansteigender mittlerer Meeresspiegel. Wenn sich die Anzahl von Extremereignissen unter dem Einfluss anthropogener Klimaänderungen verändert, kann das grundlegende Konsequenzen auf die Abschätzung klimawandelbedingter Auswirkungen haben, und in der Folge auf geplante Anpassungsmaßnahmen. Südostasien ist eine der bevölkerungsreichsten Regionen der Welt, welche den Auswirkungen von Taifunen und extratropischen Zyklonen unterliegt. Gegenwärtig ist noch unklar, inwiefern externe Klimaantriebe die Häufigkeit und Intensität von extremen Ereignissen wie Sturmfluten und starken und/oder langanhaltenden Niederschlagsereignissen beeinflussen, und welche Rolle dabei die interne Variabilität der Klimaantriebe spielt. Im Projekt Asia-Floods werden atmosphärische Wettermuster identifiziert werden, welche zu küstennahen Überflutungen durch Sturmfluten und/oder durch extreme kontinentale Niederschläge in der Region Südostasien führen können. Dazu wird eine Reihe von vorhandenen globalen und regionalen Klimasimulationen unterschiedlicher räumlicher Auflösung untersucht werden, welche sowohl die letzten Dekaden als auch Simulationen über das letzte Jahrtausend und Zukunftsszenarien abdecken. Auf Basis dieser Simulationen wird ein statistischer Downscaling Ansatz angewendet werden, in welchem die großskaligen atmosphärischen Klimafaktoren in einen statistischen Zusammenhang zu (beobachteten) lokalen Klimafaktoren gebracht werden. Dazu werden Beobachtungsdatensätze von extremen Wasserständen und Niederschlagsereignissen verwendet werden. Nach der Kalibrierung dieser statistischen Modelle anhand gegitterter Beobachtungsdaten und meteorologischer Reanalysen, können diese auf vergangene und zukünftige globale und regionale Klimasimulationen angewendet werden, um Änderungen in der Anzahl von Extremereignissen abschätzen zu können. Die erzielten Ergebnisse auf Basis der Klimasimulationen der vergangenen Jahrhunderte werden u.a. mit anderen Projekten innerhalb dieses SPPs abgeglichen, um die Häufigkeit von Überflutungen in Proxydaten zu untersuchen. Im Falle der Szenario-Simulationen werden die Ergebnisse u.a. verwendet, um den Anstieg der durch küstennahe Überflutungen verursachten ökonomischen Kosten abzuschätzen.
Das Projekt "Teilprojekt: MAGIC-DML Messen/Kartieren/Modellieren der antarktischen Geomorphologie und Eisänderung in Dronning-Maud-Land: Die deutsche Eisschild-Modellierungskomponente" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften durchgeführt. Der vorliegende Antrag stellt die zentrale Modellierungskomponente des internationalen Gemeinschaftsprojekts MAGIC-DML, an dem Wissenschaftler aus Schweden, USA, Deutschland, dem Vereinigten Königreich und Norwegen teilnehmen, vor. MAGIC-DML zielt auf die Rekonstruktion von langfristigen Mustern und der zeitlichen Abfolge von Änderungen der Eiserhebung im ostantarktischen Eisschild über Dronning-Maud-Land (DML) ab. Die Modellierungskomponente von MAGIC-DML soll Informationen über vergangene Eisoberflächenhöhen über DML, gewonnen durch Kartierung (Fernerkundung) und absoluten Altersbestimmungen (kosmogene Datierung) glazialer Landformen auf Nunataks, und anderen Gebieten der östlichen Antarktis mit hochaufgelöster Eisschild-Modellierung verknüpfen, um Einblicke in langfristige Veränderungen des ostantarktischen Eisschildes und regionalen Klimas zu erhalten. Im Rahmen unserer numerischen Experimente werden wir eine große Zahl von Klimamodellergebnissen überprüfen und folgende Hypothesen testen:- Die Inland-Regionen des ostantarktischen Eisschildes haben seit dem Pliozän langfristige Reduzierungen der Eishöhen erfahren.- Der Eisschild zog sich zuletzt von seiner maximalen Ausdehnung nach 25 ka (tausend Jahre vor heute) zurück, zu welcher Zeit die Eisoberfläche nahe der Küste mehrere hundert Meter höher war; allerdings war sie nicht höher - und vielleicht sogar niedriger - über den meisten Gebieten des östlichen antarktischen Kontinents. Unser Ansatz, Eisschild-Modellierung mit geochronologischen Daten und klimamodellbasierten Rekonstruktionen zu kombinieren, wird es uns erlauben, den relativen Beitrag des ostantarktischen Eisschildes zu vergangenen Meeresspiegelschwankungen einzugrenzen und Unsicherheiten in vergangenen Klimabedingungen über der Antarktis zu verringern. Als Teil des Vorhabens werden wir die Reaktion des ostantarktischen Eisrandes auf wärmere Klimabedingungen als die heutigen, so wie sie für das Pliozän, den Marinen Isotopenstadien 11c (420 - 400 ka) und 5e (124 -119 ka) rekonstruiert wurden, quantifizieren. Hierdurch können Analogszenarien hinsichtlich der Reaktion des ostantarktischen Eisschildes auf zukünftig zu erwartende Klimaveränderungen dargeboten werden.
Das Projekt "Leitantrag; Vorhaben: Entwicklung eines nationalen Küstenmodellsystems und Erstellung von Zukunftsszenarien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum hereon GmbH durchgeführt. Das Institut für Küstensysteme - Analyse und Modellierung, Helmholtz-Zentrum Hereon koordiniert das Projekt CoastalFutures - 'Scenarios to Promote Sustainable Futures of Contested Marine Areas'. Das zentrale Teilprojekt A- Schutz- und Nutzungsszenarien trägt zu allen Arbeitspaketen bei und ist verantwortlich für die Etablierung der Co-Design Struktur zwischen Stakeholdern und Wissenschaftlern. Das Teilprojekt trägt zudem mit der Weiterentwicklung des GCOAST-Modellsystem des Hereon und der Etablierungen von Modellkopplungen zu Modellen der Projektpartner wesentlich zur Entwicklung des nationalen Küstenmodellsystems bei. Ein Schwerpunkt der Weiterentwicklung liegt auf der Erweiterung dieses Systems in ein End-to-End Ökosystemmodell unter Einbindung unterschiedlicher Modellansätze zur Modellierung von höheren trophischen Stufen des Nahrungsnetzes und der Implementierung von mechanistischen Parametrisierungen von anthropogenen Einflussfaktoren. Hiermit wird ein neuartiges Instrument zur Entscheidungsunterstützung geschaffen, das den Übergang vom sektoralen zum Systemmanagement unterstützt und dabei nationale institutionelle Entwicklungen und wissenschaftliche Systemkenntnisse verknüpft und integriert. Basierend auf Visionen und kontextualisierten Entwicklungsnarrativen, die gemeinsam mit Praxispartnern entwickelt werden, werden Szenariosimulationen für die Managementsektoren Offshore-Wind, Eutrophierung, Sandmanagement und Fischerei durchgeführt. Der Schwerpunkt des Teilprojektes liegt dabei auf der Nordsee. In Zusammenarbeit mit anderen CoastalFuture Partnern wird das Teilprojekt zudem regionale Klimaszenarien für den Nordwesteuropäischen Schelf (inkl. Nordsee und Ostsee) erstellt. Simulationsergebnisse werden dann gemeinsam mit assoziierten Partnern aus Behörden kritisch evaluiert und weiterentwickelt um potentielle Handlungsoptionen zu identifizieren.
Das Projekt "Dem Klimawandel interaktiv begegnen - Einsatz einer digitalen Lernspielumgebung für die Förderung der Beurteilungs- und Handlungskompetenz von Jugendlichen zur Anpassung an die regionalen Folgen von Klimaveränderungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Pädagogische Hochschule Heidelberg, Fachbereich Physische Geographie und ihre Didaktik, Abteilung Geographie - Research Group for Earth Observation durchgeführt. Die Anpassung an die inzwischen unvermeidbaren Folgen des Klimawandels rückt nicht zuletzt durch die Veröffentlichung der Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel zunehmend auch in den Fokus des wissenschaftlichen und gesellschaftlichen Interesses. In diesem Kontext müssen gerade auch Jugendliche als zukünftige Betroffene, aber auch gesellschaftliche Akteure von morgen, frühzeitig darin gefördert werden, klimabedingte Risiken zu erkennen und Maßnahmen einer nachhaltigen Klimaanpassung zu entwickeln. Dabei müssen sowohl die regional differenzierten Folgen des Klimawandels in Deutschland als auch die unterschiedliche Vulnerabilität verschiedener Natur- und Kulturräume abgebildet werden. Vor diesem Hintergrund soll im Rahmen des Projekts 'Dem Klimawandel interaktiv begegnen', kurz 'Kli:b' genannt, eine interaktive, digitale Lernspielumgebung entwickelt werden, durch welche die Folgen des Klimawandels auf der Grundlage räumlich differenzierter Klimaszenarien für unterschiedliche Regionen in Deutschland aufgezeigt und verschiedene Anpassungsstrategien an die regionalen Folgen des Klimawandels simuliert werden können. Um den Risiken durch den Klimawandel an den jeweiligen Standorten zu begegnen, gilt es im Rahmen der Lernspielumgebung für verschiedene Landschaftstypen regional differenzierte Anpassungsmaßnahmen in ökologisch, aber auch ökonomisch und sozial ausgewogener Hinsicht zu entwickeln und zu simulieren. Darüber hinaus können durch eigene Geländeuntersuchungen und Satellitenbild-gestützte regionale Landnutzungsanalysen auch reale, regional differenzierte Informationen über klima(wandel)relevante Aspekte verschiedener Natur- und Kulturräume in die digitale Lernspielumgebung integriert werden, um auf diese Weise im virtuellen Raum auch den konkreten Realraum im Alltags- und Lebensumfeld der Jugendlichen abzubilden.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Potsdam, Fachbereich Design durchgeführt. In den letzten Jahren wurde innerhalb der Klimafolgenforschung eine neue Generation von Klimaszenarien auf Grundlage einer neuen Szenarien-Architektur entwickelt. Jedoch sind die Inhalte und die Bedeutung der neuen Szenarien für potentielle Nutzergruppen noch schwer verständlich, und es besteht ein starker Bedarf neue Erkenntnisse der Szenarien-Forschung anwendungsorientiert zu vermitteln. Um komplexe wissenschaftliche Szenario-Informationen zugänglich zu machen, entwickelt das Projekt innovative und nutzerzentrierte Visualisierungswerkzeuge, praktische Leitlinien und Handbücher und fügt sie im 'SENSES-Toolkit' zusammen. Das Toolkit richtet sich an (i) nationale und internationale Klimapolitiker, (ii) Unternehmen, insbesondere solche mit langfristigen Planungshorizonten sowie (iii) regionale Nutzer von Klimaszenarien, und ist das Ergebnis eines Prozesses des Ko-Designs und der Ko-Produktion mit repräsentativen Expertengremien aus Politik, Wirtschaft und Regionen. Das SENSES-Toolkit wird die genannten Nutzergruppen in die Lage versetzen Klimainformationen zu verarbeiten und daraus Handlungsoptionen abzuleiten. Zum Beispiel können politische Entscheidungsträger das neue Szenario-Wissen in Diskussionen über die Umsetzung der nationalen Klimabeiträge (NDCs) im Rahmen des Pariser Abkommens nutzen; regionale Stakeholder können die lokalen Auswirkungen des globalen sozioökonomischen und klimatischen Wandels besser verstehen; Unternehmen können Chancen und Risiken ihrer Investitionsvorhaben in Bezug auf den Klimawandel und die Entwicklung der Klimapolitik besser einschätzen. Die FHP wird diejenigen Teilaspekte des SENSES-Projekts bearbeiten, die mit Fragestellungen der Datenvisualisierung, des Interaktionsdesigns und des nutzerzentrierten Gestaltungsprozesses verbunden sind, gekoppelt an das Ziel, Komponenten so zu konzipieren, zu gestalten und umzusetzen, die es den Nutzern ermöglichen, selbständig mit Klimadaten und Klimaszenarien zu arbeiten.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Koordination" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG) Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH, Climate Service Center Germany (GERICS) durchgeführt. ClisWELN trägt zu den Zielen der Ausschreibung bei, indem es die Ergebnisse von integrierten Assessment Modellen (IAM) in maßgeschneiderte Informationen für Stakeholder übersetzt. Die IAMs werden mit regionalen Klimaszenario-Daten angetrieben. Durch die Verknüpfung von Anbietern regionaler Klimaprojektionen (EURO-CORDEX), Impaktmodellierern und den entsprechenden Anwendern der gemeinsam entwickelten Produkte (co-development) zur Unterstützung von Entscheidungsprozessen an der Schnittstelle Wasser, Energie, Landnutzung, Nahrungsmittelerzeugung (WELFN = engl. Water-Energy-Land-Food-Nexus) wird die Grundlage für eine dauerhafte Zusammenarbeit gelegt. Durch diese Zusammenführung unterstützt der integrierte Ansatz kohärente Entscheidungen in den Bereichen Politik und Anwendung und tragen damit auch zur Erreichung der Sustainable Development Goals bei.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Koordination" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. durchgeführt. In den letzten Jahren wurde innerhalb der Klimafolgenforschung eine neue Generation von Klimaszenarien auf Grundlage einer neuen Szenarien-Architektur entwickelt. Jedoch sind die Inhalte und die Bedeutung der neuen Szenarien für potentielle Nutzergruppen noch schwer verständlich, und es besteht ein starker Bedarf, neue Erkenntnisse der Szenarien-Forschung anwendungsorientiert zu vermitteln. Um komplexe wissenschaftliche Szenario-Informationen zugänglich zu machen, entwickelt das Projekt innovative und nutzerzentrierte Visualisierungswerkzeuge, praktische Leitlinien und Handbücher und fügt sie im 'SENSES-Toolkit' zusammen. Das Toolkit richtet sich an (i) nationale und internationale Klimapolitiker, (ii) Unternehmen, insbesondere solche mit langfristigen Planungshorizonten sowie (iii) regionale Nutzer von Klimaszenarien, und ist das Ergebnis eines Prozesses des Ko-Designs und der Ko-Produktion mit repräsentativen Expertengremien aus Politik, Wirtschaft und Regionen. Das SENSES-Toolkit wird die genannten Nutzergruppen in die Lage versetzen, Klimainformationen zu verarbeiten und daraus Handlungsoptionen abzuleiten.
Das Projekt "WTZ China: CLISTORM - Untersuchung und Synthese der Sturmflutgefahr entlang der chinesischen Küste unter dem Einfluss von Klimaveränderungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Institut für Meereskunde (IfM) durchgeführt. In diesem Projekt werden zu Beginn die Zugbahnen der Sturmtiefs mithilfe vorhandener Archiv-Daten für den West-Pazifik analysiert. Durch Integration dieser Beobachtungsdaten in ein aufzubauendes gekoppeltes Modellsystem ist es möglich, Sturmfluten für verschiedene Klimabedingungen zu simulieren. Auf diese Weise lassen sich Variabilitäten und Trends von Sturmfluten und der damit zusammenhängenden Gefahren für verschiedene chinesische Küstengewässer genauer bestimmen. Der detaillierte Arbeitsplan ist in drei Arbeitspakete aufgeteilt: Arbeitspaket 1: historische Rekonstruktion von Taifun-Zugbahnen und damit verbunden Sturmfluten. Daten zu den Taifun-Zugbahnen von 1948 bis jetzt, die am 'Joint Typhoon Warning Center' vorliegen, sollen zusammen Satelliten- und anderen Messdaten in Bezug auf den Taifun-Entstehungspotential-Index (GPI) analysiert werden. Arbeitspaket 2: Numerische Simulation der von Taifunen erzeugten Sturmfluten für Hindcast- und Zukunftsszenarien Ein gekoppeltes numerisches Atmosphären-Ozean-Modell soll angewendet werden, um das Herunterskalieren der globalen Klima-Szenarien auf die Regionalskala zu ermöglichen. Auf diese Weise soll, die Taifun-Aktivität und deren Auswirkung auf die Sturmfluthäufigkeit und -intensität unter Berücksichtigung der zukünftigen Klimaentwicklung für die chinesischen Gewässer abgeschätzt werden. Arbeitspaket 3: Abschließend sollen die Sturmflutrisiken für einzelne chinesische Küstenregionen bewertet werden. Durch Vergleich mehrerer IPCC-Szenarien wird in diesem Zusammenhang auch die dazugehörigen Unsicherheiten abgeschätzt werden. Im Anschluss sollen die Projektergebnisse bei verantwortlichen Behörden präsentiert und diskutiert werden. Zum anderen sollen gegen Ende des Projekts unsere Ergebnisse bei den routinemäßigen Beratungsaktivitäten des Centers herangezogen werden.
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