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 "Sub project: What ends an Interglacial? Feedbacks between tropical rainfall, Atlantic climate and ice sheets during the Last Interglacial (EndLIG)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Fachbereich 5 Geowissenschaften, Fachgebiet Geosystem Modellierung durchgeführt. When and how the present interglacial will end remains an open question. With a relatively wellknown climate, the Last Interglacial (LIG) and following glacial inception can shed some light on the climate mechanisms leading to the establishment of a new ice age. Two key questions arise from the chain of climate events known to end the LIG: (1) Did the interglacial North Atlantic warmth, prolonged by an active thermohaline circulation (THC), favor or delay the growth of northern ice sheets? (2) Did reorganizations in South American moisture contribute to prolong the North Atlantic warmth by maintaining a salty North Atlantic and active THC at the end of the LIG, as suggested by tropical moisture feedbacks observed during glacial times? To address these questions, we propose here to combine new paleoclimate reconstructions with climate model experiments. First, we will reconstruct the detailed evolution of the South American rainbelt during the last glacial inception, by applying complementary proxies on a transect of marine sediment cores. Second, we will assess the impact of tropical hydrologic changes on tropical Atlantic sea surface salinities (SSS) and the Atlantic THC, by comparing tropical Atlantic SSS and deep-water properties with model sensitivity experiments where we will vary the tropical freshwater forcing. Finally, we will perform a transient climate/ice-sheet model run for the last glacial inception, and a sensitivity study, in which different ocean heat fluxes will be imposed to investigate the effect of prolonged North Atlantic warmth on ice sheet growth.
Das Projekt "Teilprojekt: Das Klima Süd-Patagoniens während der letzten 55.000 Jahre: Erkenntnisse aus Lipid-Biomarkern und deren Isotopie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung durchgeführt. This project's overarching aim is to establish quantitative reconstructions of changes in temperature, precipitation and hydrologic balance in southern Patagonia over the last 55,000 years. The PASADO core drilled within the framework of the ICDP in Laguna Potrok Aike provides the material which enables to investigate new organic-geochemical parameters based on microbial membrane lipids and compound-specific isotope compositions. To lay a sound scientific basis for interpretation, an extensive survey of lake organic matter sources will be conducted and regional climatic calibrations will be developed. Application to the sedimentary archive will provide new insights into past temperature, precipitation and evaporation changes which will be compared to existing data from paleo-biological, sedimentological and geochemical studies. Extending these analyses to 55,000 years ago will allow a detailed evaluation of the complex interference of tropical with high-latitude climate processes during the Holocene and the Last Glacial. Besides, these studies will further our understanding of the influences of various environmental factors on the investigated and novel proxy parameters.
Das Projekt "Sub project: Tropical Climate Dynamics during the past Glacial/Interglacial Cycle in (sub)annual resolution (Cariaco Basin and Mexican Lakes)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina e.V. durchgeführt.
Das Projekt "Sub project: Effects of the slowdown of the thermohaline circulation during Heinrich Event 1 and the Younder Dryas Period on the climate of tropical south-western Africa and tropical eastern South America" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften durchgeführt. Slow-down of the thermohaline circulation during the Younger Dryas period and Heinrich Event 1 increased the sea surface temperatures of the tropical Atlantic Ocean. This tropical warming would have strong implications for terrestrial climates. It is proposed to investigate the terrestrial climatic change in tropical southwestern Africa and tropical eastern South America during these periods. The effects of slow-down of the thermohaline circulation will be studied in decadal resolution by means of palynology of sediments of ODP Site 1078 and lake sediments from South America. Of special interest are (1) variations in the African south east trade wind system, (2) timing and response of the vegetation to sea surface temperatures fluctuations of the tropical Atlantic, (3) constrains to the migration and average position of the Intertropical Convergence Zone.
Das Projekt "Sub project: Controls of carbon burial during the Lower Albian OAE 1b in the western Atlantic/western Tethys on Milankovitch time scales: Testing the climatic connection of tropical and subtropical areas as suggested by Mega-Monsoon-Hypothesis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Köln, Institut für Geologie und Mineralogie durchgeführt. In this project we anticipate to test the proposed 'super-sapropel stage' by Erbacher et al. (2001) at ODP Site 1049 in the north-eastern North Atlantic and further elaborated to the 'Mega-Monsoon-Hypothesis' by Herrle (2002) and Herrle et al. (2003a+b) for the Lower Albian Oceanic Anoxic Event 1b. We propose to investigate climate related predictions of this model for two lacations from the tropical and subtropical climate zones - the Mazagan Plateau (MP) and the Vocontian Basin (VB) - i.e., upwelling conditions, wind strength, continental runoff, organic matter productivity and water column oxygenation. We intent to generate continental and marine proxy records with a high time resolution... for both sections which will be linked via the global d13Ccar-stratigraphy. This time framework will allow to trace processes on the resolution of an individual precession cycle and can be utilized to investigate (i) the timing, causes and effects of changes in productivity and/or water-column anoxia/euxinia on massive organic carbon burial at each location, and, most important, to (ii) demonstrate the phasing of carbon burial in the tropical and sub-tropical climate belts of the eastern Atlantic and Western Tethys on one common time scale. The results of this project will not only allow to evaluate fundamentals of the Mega-Monsoon-Hypothesis, but also improve our understanding of the global climate behaviour during the Lower Albian.
Das Projekt "The Lake Naivasha Coring Project" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Potsdam, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. High-quality chronologies of late Pleistocene tropical climate have become increasingly important in discussions concerning tropical forcing of deglaciation, i.e., the transition from a glacial to an interglacial. The key argument of this hypothesis is that tropical climate leads high-latitude ice volumes by several thousand years. A tropical forcing of deglaciation would also help to explain why ice ages occur in both hemispheres simultaneously, although the changes in solar irradiance from orbital variations have opposite effects in the two hemispheres. Lake Naivasha provides a unique opportunity to study a continuous record of tropical climate changes during the last two glacial-interglacial cycles (approximately 175 kyr) through sedimentologic and paleoecologic changes reflected in the sediments. We propose a two-step strategy to reconstruct the lake history during this period: (A) a high-resolution seismic survey to characterize the depositional setting, lake-level fluctuations and neotectonics in the Naivasha basin. This survey will also guide up to the best sites for (B) two 50- and 40-m-long sediment cores from the present lake area. These sediment records are expected to fill the gap between a well-studied section exposed south of the present lake (175 to 60 kyr before present) and two sediment cores studied in the 1960's (25 kyr to present).
Das Projekt "LOCLIM3-Städteklimatische Untersuchungen; im Vergleich Nairobi, Istanbul und Kairo bis zum Jahr 2090" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie Universität Berlin, Institut für Meteorologie WE03 durchgeführt. Die Arbeitsgruppe Stadtklimatologie der FU Berlin wird mit Hilfe des COSMO-CLM Modells für verschiedene Zeiträume mit zwei unterschiedlichen Treibhausgasantrieben (RCP4.5 und RCP 8.5) das Klima für die Städte Istanbul, Nairobi und Kairo simulieren. Dazu wird die zweifache Nestingmethode angewendet um die Klimadaten auf eine Auflösung von 2.8 km für die Städte zu bringen. Damit das Klima der drei Städte besser beurteilt werden kann, werden für die o.g. Klimazeiträume verschiedene meteorologische Parameter betrachtet: - Es wird die Anzahl der Sommer- und heißen Tage (maximal Temperatur größer 25°C und 30°C), sowie die Anzahl der tropischen Nächte bestimmt. Zusätzlich wird die Anzahl der kalten Tage (Kairo und Nairobi) definiert und bestimmt. Für Istanbul wird die Anzahl der Frost-(Minimumtemperatur unter 0°C) und Eistage (Maximumtemperatur unter 0°C) ermittelt. Für alle Städte wird die Änderung der Extremwertvariabilität berechnet, da entsprechend das Katastrophenmanagement von diesen Werten abhängig ist. Die Dauer von Hitzewellen, sowie die Summe des Niederschlages und Dauer der Niederschlagsereignisse werden berechnet. Das erste Ziel dieses Projektes ist die Erstellung der lokalen Klimaänderung für Nairobi, Kairo und Istanbul bis zum Jahr 2090 mit dem Regionalmodel COSMO-CLM für zwei Szenarien (RCP4.5 und RCP8.5). Des Weiteren wird das Mikroklima mit unterschiedlichen Anpassungsstrategien, wie Landschafts- und Landnutzungsänderung, Raumplanung, städtisches Design sowie unterschiedliche Baumaterialen mit dem Stadtmodell modelliert. Basierend auf den Ergebnissen der Mikroklimasimulationen werden zusammen mit den Projektpartnern sowie allen Akteuren der Stadt-und Landschaftsplanung und den Architekten Anpassungsstrategien für eine nachhaltige und klimagerechte Stadt entwickelt. Anschließend werden neue Mikroklimasimulationen durchzuführen um gerade diese Anpassungsstrategien durch eine erneute Klimasimulation zu prüfen, ob sich das Mikroklima verbessert hat. Da die Stationsdichte der meteorologischen Messungen in den drei Städten gering ist, werden mobile Messungen mit Hilfe von Studenten durchgeführt, um eine Validierung des Stadtmodells bezüglich des Mikroklimas durchzuführen. Das Gesamtziel dieses Projektes ist die Erstellung eines praktischen Leitfadens für Entscheidungsträger und weiteren Interessierten für eine nachhaltige Stadtentwicklung, um den Herausforderungen der Urbanisierung im Hinblick auf eine Klimaveränderung entgegenzuwirken. Der Leitfaden wird entsprechend der Landessprache veröffentlicht. In Zusammenarbeit mit den Stadt- und Landschaftsplanern werden angepasste Lösungen für eine umweltgerechte Siedlungsentwicklung mit Beispielen und möglichen Massnahmen erstellt.
Das Projekt "Forschungskooperation im Bereich der Photovoltaik (Asia-De-PV)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Bielefeld, Campus Minden, Labor Solar Computing Lab durchgeführt. Mit dem hier beantragten Vorhaben 'Asia-De-PV' vom FZ Jülich, Fraunhofer ISE & der FH Bielefeld soll der Grundstein für gemeinschaftliche Forschungsprojekte auf dem Gebiet der Photovoltaik zwischen Forschungseinrichtungen und Unternehmen aus Thailand, Singapur, Malaysia und Deutschland gelegt werden. Die Optimierung der Schichten in Dünnschichtsolarzellen auf südostasiatische Betriebstemperaturen kann ihre Effizienz gesteigert werden. Weiterhin ist die Verkapselung in der Herstellung der Photovoltaikmodule einer der teuersten Schritte. Bestehende Lösungsmöglichkeiten für gemäßigtes Klima sollen auch für das tropisches Klima entwickelt und erprobt werden, welches eine besondere Herausforderung darstellt und nur durch kooperative Forschungsvorhaben hervorgebracht werden kann. Um ein kooperatives Forschungsprogramm zu starten, ist es jedoch unabdingbar, sich mit den südostasiatischen Kooperationspartnern aus Industrie und Forschungsinstituten persönlich auszutauschen, um ein entsprechendes Netzwerk aufzubauen. Dieses nachhaltig zu integrieren ist das Ziel dieses Vorhabens. Es sollen vom FZ Jülich vier Wissenschaftler, ein Wissenschaftler vom Fraunhofer ISE sowie drei Wissenschaftler der FH Bielefeld teilnehmen. Die europäischen und asiatischen Experten sollen ihre Forschungsarbeiten in einen Vortrag von jeweils 15min zusammenfassen. Anschließend soll eine gemeinsame Mittagspause organisiert werden. Im Anschluss sollen den kompletten Nachmittag potentielle gemeinsame Projekte, Anträge, Kooperationen diskutiert werden. Am Abend sollen die soziale Struktur gefestigt werden. Dieser Ablauf soll sich in jedem der drei Länder wiederholen. Reserviert hierfür sind Montag, Mittwoch und Freitag. Die An- und Abreise nach Asien ist jeweils an dem Wochenende. Dienstag und Donnerstag sollen als Transittage (Flugzeug oder ÖPNV) dienen. Je nach Möglichkeit soll am Transittag auch eine Laborführung oder Unternehmensführung stattfinden. Die Conference soll im Nov./Dez. 2015 stattfinden.
Das Projekt "Sub project: Global synthesis of surface conditions and climate trends during the MIS11 interglacial (GLOSINT11)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften durchgeführt. Marine Isotope Stage 11 (MIS11), approximately 400,000 years ago, provides the nearest analog to the Holocene in terms of the configuration of the Earth's orbit around the Sun and the resulting insolation. Because of the low precessional forcing, as the Earth's eccentricity was at a minimum, the relative importance of other climatic factors like greenhouse gases may have been higher during MIS11 than during other warm periods and comparable to the Holocene without anthropogenic effects. For these reasons, MIS11 represents a promising ground for testing climate models. As yet, palaeoclimatic data that could be used for such data-model comparison are scattered through the literature and no synoptic picture of the surface conditions and spatial patterns of climate trends exists for MIS11. The aim of this project is to synthesize existing marine, terrestrial and ice-core records of key surface conditions (temperature, humidity) throughout the unusually long MIS11 interglacial and establish the spatial and temporal patterns of surface condition anomalies. This synthesis will allow us to test whether interhemispheric and tropical-to-pole temperature gradients at the Earth's surface were comparable to the Holocene and whether the trends of climate change during MIS11 were more consistent with insolation or greenhouse gas forcing.