Untersuchung kombinierter Extremereignisse mit großen Ensembles von Klimamodellsimulationen

Description: Klimafolgen werden typischerweise aus kombinierten Ereignissen (CEs) verursacht, also multivariate Kombinationen von klimatischen Treibern. Beispielsweise kann ein gleichzeitig heißer und trockener Sommer zu Vegetationsschäden führen, deren Auswirkungen oft die von Hitzewellen und Dürren für sich genommen übertreffen; gleichzeitige Waldbrände in mehreren europäischen Ländern können gemeinsam genutzte Einsatzmittel wie Löschflugzeuge überlasten und somit zu größeren Schäden führen. In den letzten Jahren ist aufgrund der Erkenntnis, dass eine univariate Perspektive auf Gefahren Klimarisiken möglicherweise stark unterschätzen und zu Fehlanpassungen führen kann, eine wachsende Zahl wissenschaftlicher Literatur zu CEs entstanden. Unser Verständnis von CEs, einschließlich der Quantifizierung, wie häufig sie auftreten und wie sie sich in Zukunft ändern werden, ist jedoch noch sehr begrenzt. Besonders die begrenzte Anzahl von Beobachtungen und routinemäßig verwendeten Klimamodellergebnissen macht die Forschung zu CEs sehr herausfordernd. Beispielsweise könnte man auf der Grundlage von einem kleinen Stichprobenumfang schlussfolgern, dass CEs an Orten selten sind, wo sie stattdessen sehr häufig sind. Das Hauptziel von ADVICE besteht darin, das volle Potenzial neuartiger Ensembles von Klimamodellen (SMILEs) auszuschöpfen, die Hunderte bis Tausende von Jahren an Daten des gegenwärtigen und zukünftigen Klimas liefern, um unser Verständnis von CEs zu erweitern. ADVICE baut auf früheren bahnbrechenden Beiträgen zur Erforschung von CEs durch den PI auf. Zwei Doktorand*innen werden gleichzeitig auftretendes Feuerwetter in europäischen Ländern und mehrjährige Dürren untersuchen, welche Ökosystemauswirkungen verstärken können, während ein Postdoc und der PI eine Reihe anderer CE-Typen untersuchen werden. ADVICE wird CE-Häufigkeiten und die damit verbundenen Unsicherheiten quantifizieren und so Informationen über Regionen mit erhöhtem CE-Risiko liefern. ADVICE wird Worst-Case-CEs untersuchen, die besonders extreme sozioökonomische Auswirkungen haben können. Die angemessene Kommunikation von Unsicherheiten in Prognosen ist unerlässlich, um irreführende Risikobewertungen zu vermeiden. Daher wird ADVICE verschiedene zukünftige Klimaentwicklungen abschätzen, einschließlich plausibler Worst-Case-Szenarien. Darüber hinaus werden Methoden zur Reduzierung von Unsicherheiten in CE-Projektionen untersucht. Insgesamt wird ADVICE die wichtigsten Vorteile von SMILEs für die Untersuchung von CEs sowie Informationen über die Fähigkeit von Klimamodellen bei der Darstellung von CEs herausarbeiten, was für Klimawissenschaftler*innen wichtig ist. Angesichts der Notwendigkeit einer multivariaten Perspektive in der Risikobewertung, werden die Ergebnisse von ADVICE zu verbesserten Klimarisikoabschätzungen beitragen, was letztendlich die Entwicklung der Anpassung an den Klimawandel unterstützen wird.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Main ? Vegetationsschaden ? Waldbrand ? Worst-Case-Szenario ? Hydrogeologie ? Dürre ? Atmosphärische Wissenschaften ? Hitzewelle ? Hydrochemie ? Klimamodell ? Limnologie ? Siedlungswasserwirtschaft ? Klimafolgen ? Extremwetter ? Klimaanpassung ? Klimarisiko ? Sozioökonomische Wirkung ? Hydrologie ? Klimaentwicklung ? Risikobewertung ? Chemie der Atmosphäre ? Integrated Water Resources Management ? Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung ? Physik der Atmosphäre ? Urban Water Management ? Water Chemistry ?

Region: Saxony

Bounding boxes: 13.25° .. 13.25° x 51° .. 51°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Istituto di Scienze dell'Atmosfera e del Clima (Mitwirkung)
• Cornell University, Department of Earth and Atmosheric Sciences (Mitwirkung)
• Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Institut für Atmosphäre und Klima (Mitwirkung)
• Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Hydrosystemmodellierung (Projektverantwortung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)

Time ranges: 2024-01-01 - 2025-10-01

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: ADVancing the Investigation of Compound Events via large ensemble climate model simulations
  Description: Climate and weather impacts typically result from compound events (CEs), which are multivariate combinations of climatic drivers and/or hazards. For example, a concurrent hot and dry summer can lead to vegetation damages with impacts that often exceed those from heatwaves and droughts in isolation. Simultaneous wildfires over multiple European countries may overload shared response resources such as firefighting planes, therefore resulting in amplified damages. In recent years, recognising that a univariate perspective on hazards may severely underestimate climate risks and lead to maladaptation, a growing body of scientific literature on CEs has emerged. However, our understanding of CEs, including quantification of their frequencies and how they will change in the future, is still limited. Research on CEs is challenged by the limited sample size of observations and routinely-used climate model outputs, which often does not allow for identifying and studying the rare multivariate combinations of drivers that constitute CEs. For example, based on data with a small sample size, a user may conclude that CEs are rare in locations where, instead, they are very frequent. In this context, the main aim of ADVICE is to exploit the full potential of novel Single Model Initial-condition Large Ensembles (SMILEs), which provide hundreds to thousands of years of data of present and future climates, to advance our understanding of CEs. ADVICE builds on previous pioneering contributions to research on CEs by the PI. Two PhD students will study (i) simultaneous fire weather over European countries and (ii) multi-year droughts that may enhance ecosystem impacts, while a PDR and the PI will consider several other CE types. ADVICE will quantify CE frequencies and associated uncertainties, thus providing information on hotspot regions at risk of CEs in present and future climates. It will study worst-case CEs, which may cause extreme socio-economic impacts. Adequately communicating uncertainties in projections is essential to avoid misleading risk assessments; therefore, ADVICE will develop distinct plausible future climate evolutions that include worst-case climate storylines. Methods will be explored for reducing uncertainties in CE projections via emergent constraints. Overall, the focus on the different CE types will allow for distilling key advantages of SMILEs for studying CEs, as well as information on the skill of climate models in representing CEs, thus providing relevant information to climate scientists. Given the need to incorporate multivariate perspectives in risk assessments, the results of ADVICE will provide feedback to risk modellers, thereby ultimately supporting the development of adaptation to climate change. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1138695

Resources

• Webseite zum Förderprojekt

  https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/524780515 (Webseite)

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