Das Projekt "Teilprojekt 1: Kopplung des Eisschild-Modells PISM mit dem Klimamodell ECHAM/MPIOM" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Meteorologie durchgeführt. Das Erdsystemmodell MPI-ESM soll mit dem Eisschildmodell PISM gekoppelt werden, um Übergänge zwischen dem Glazial und dem Interglazial simulieren zu können. Dazu soll das existierende Modellsystem auf die jeweils aktuellen Modellversionen upgedated und auf die Südhemisphäre ausgedehnt werden. Das Ziel der Arbeiten ist die Entwicklung eines funktionsfähigen gekoppelten Atmosphäre-Ozean-Eisschild Modellsystems, das es erlaubt, realistische Übergänge zwischen Glazial und Interglazial (und vice versa) zu simulieren. Dieses System muss zum einen erstellt werden, zum anderen muss es ausgiebig getestet werden. 1. Aufsetzen der aktuellen Eisschildmodells PISM für die Nordhemisphäre (existiert in einer älteren Modellversion) und die Südhemisphäre (Task WP 1.1.1) 2. Implementieren von verschiedenen Modulen zur Berechnung der Oberflächenmassenbilanz aus atmosphärischen Antriebsdaten (Task WP 1.1.2) und Einbau in die aktuelle MPI-ESM Modellversion. Dabei kann von einem existierenden Modellsystem mit älteren Modellversionen ausgegangen werden. 3. Tests mit dem Einfluss von Staub auf das Albedo (Task WP 1.1.5). Dieses ist in dem existierenden Energiebilanzmodul für die Oberflächenmassenbilanzberechnung vorgesehen. 4. Analyse von Bifurkationen im glazialen Klimasystem (Task WP 1.1.7). 5. Quantifizierung des Effekts von Topographieänderungen durch die Physik der festen Erde (Task WP 1.1.8). 6. Einbau eines Eisbergmoduls (Task WP 1.1.9). 7. Erstellen und Testen des gekoppelten Modells mit den Modelländerungen aus WP 4.2, die zeitabhängige Landseemaske erlauben (Task WP 1.1.10). 8. Analyse der transienten gekoppelten Simulation aus WP1.3 (Task WP 1.1.11)Ein Vergleich mit den entsprechenden Untersuchungsergebnissen in den Teilprojekten PalMod-1-1-TP2 und PalMod-1-1-TP3 wird dazu dienen, die Robustheit der Resultate einzuordnen.
Das Projekt "Teilprojekt: Sauerstoff-Isotopenstufe M2 (ca. 3.3 Ma) in der südlichen Hemisphäre: Auswertung der klimatischen Treiber von einer kurzfristigen Kaltzeit während der Pliozän-Warmzeit." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften durchgeführt. Das globale Klima vor 3.5 bis 3.0 Millionen Jahren war durch außergewöhnliche Klimaschwankungen geprägt. Das relativ warme Klima des Pliozäns wurde vor rund 3,3 Millionen Jahren von einer kurzen ( kleiner als 100.000 Jahren) aber intensiven Kaltzeit unterbrochen. Bisher gibt es verschiedene Hypothesen, die versuchen zu erklären, weshalb diese Kaltzeit so intensiv war und warum das globale Klimasystem relativ schnell in den warmen Zustand des Pliozäns zurückgekehrt ist. Einer dieser angenommenen Mechanismen beschreibt einen reduzierten Wärmefluss durch den indonesischen Seeweg, von den niedrigen zu den hohen Breitengraden und vom Pazifik zum Indischen Ozean. Vor 4 bis 3 Millionen Jahren wurde der Wärmefluss durch diesen Seeweg aufgrund der Verschiebung des australischen Kontinents nach Norden und der Hebung von Neuguinea und Indonesien eingeschränkt. Ziel dieses Projektes ist es, diese Hypothese zu quantifizieren mit Hilfe eines hochauflösenden (2-3 kyr) Sauerstoffisotopenrekords planktischer Foraminiferen der Station U1463 für den Zeitraum vor 3,5 bis 3,0 Millionen Jahren. Die Station U1463 wurde während der International Ocean Discovery Program Expedition 356 Indonesian Throughflow im September 2015 am nordwestlichen australischen Schelf gebohrt und befindet sich direkt am Ausfluss des indonesischen Seewegs. Der im Rahmen dieses Projektes generierte Rekord wird mit vorhandenen Sauerstoffisotopen planktischer Foraminiferen der Station 806 im westlichen äquatorialen Pazifik verglichen. Solch ein Vergleich bietet die einzigartige Gelegenheit, die Rolle des indonesischen Seewegs zur Regulierung des Wärmeflusses zwischen dem Pazifik und dem Indischen Ozean zu bewerten.
Das Projekt "Planung und Durchführung der Konferenz 'International Conference on Integrated Assessement of Water Resources and Global Change: A North-South Analysis'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Zentrum für Entwicklungsforschung durchgeführt. Das Ziel ist das Zusammenbringen von Wissenschaftlern und Vertretern aus Wirtschaft, Politik und Stakeholdern aus der Süd- und Nordhemisphäre zur Anregung eines Austausches über das Thema Wasser im Blickwinkel globaler Umweltveränderungen. Die Konferenz wird vom 23.-25. Februar 2005 in Bonn stattfinden. Für die Konferenzplanung wurde ein International Scientific Committee aus Vertretern der veranstaltenden Organisationen und Forschungsprogramme gebildet. Die Durchführung der vor- und nachbereitenden organisatorischen Aktivitäten sowie der eigentlichen Konferenz wird von Mitarbeitern des International Project Office des Global Water System Project und dem Zentrum für Entwicklungsforschung in Bonn übernommen. Es ist eine Publikation geplant, in der selektierte Artikel von Teilnehmern sowie den eingeladenen Rednern nach Abschluss der Konferenz veröffentlicht werden. Auch sollen die gesamten Artikel sowie sonstigen Materialien und Informationen zur Konferenz auf CDs gebrannt und auf der Konferenz an alle Teilnehmer verteilt werden. Des Weiteren werden wichtige Ergebnisse im Internet veröffentlicht.
Das Projekt "Late Pliocene climate changes of the Benguela Current System and in Southern Africa during the initiation of Northern Hemisphere Glaciation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Fachbereich 5 Geowissenschaften durchgeführt. Am Ende des Pliozäns kam es zu einer flächendeckenden kontinentalen Vereisung der Nordhemisphäre. Damit waren die Voraussetzungen für unser heutiges Klima geschaffen, das durch relativ schnelle und ausgeprägte Klimawechsel charakterisiert ist. Die pliozäne Abkühlung des Weltklimas im Zuge einer schrittweisen Zunahme der Vereisung der Nordhemisphäre ist durch eine Vielzahl von Untersuchungen an ODP-Kernmaterial aus der Nordhemisphäre dokumentiert. Die genaue zeitliche Beziehung der pliozänen Abkühlung und die Bedeutung klimawirksamer Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Ozeanen und zwischen den Ozeanen und den Kontinenten sind jedoch nicht ausreichend bekannt. Vor allem fehlen detaillierte Klimakurven für die Südhemisphäre, um einen möglichen Einfluss von Ozeanzirkulation und Abkühlungsereignissen in der Südhemisphäre auf die zunehmende Vereisung der Nordhemisphäre im Pliozän festzustellen. Es sollen deshalb Änderungen in der Oberflächenzirkulation des östlichen Südatlantiks und Vegetationsänderungen in Südafrika für die pliozänen Abkühlungsereignisse zeitlich hochauflösend dokumentiert werden. Diese Zeitreihen sollen mit entsprechenden Parametern aus dem tropischen Atlantik, dem Nordatlantik und dem Pazifik, sowie mit Klimarekonstruktionen für Nordafrika und Südeuropa verglichen werden.
Das Projekt "Globale Klimamodelle und Klimadiagnostik: Langzeittrends klimarelevanter Spurengase in der Suedhemisphaere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung, Fraunhofer-Institut für Atmosphärische Umweltforschung durchgeführt. An einer Messstation am Kap der Guten Hoffnung (34 Grad 21 Min S, 18 Grad 29 Min E) werden die Spurengase CO, CH4, N2O, O3, CFCl3, C2F3Cl3, CH3CCl3 und CCl4 kontinuierlich bzw semikontinuierlich registriert. Die Messungen dienen der Bestimmung der Langzeittrends dieser klimarelevanten Gase in der Suedhemisphaere, fuer die bislang nur wenige Untersuchungen vorliegen. Durch geeignete Datenfilterung wird sichergestellt, dass nur Luftproben aus maritimer Reinluft in die Trendberechnungen einbezogen werden. Untersuchungen der Daten im Hinblick auf saisonale Variationen sollen Aufschluss ueber chemische Prozesse und Transportmechanismen in der Atmosphaere geben. Das Messprogramm wird auf die Bestimmung von CO2, NOy und hoeheren Kohlenwasserstoffen ausgedehnt werden.
Das Projekt "Zirkulation und Klimavariabilität im tropischen Indischen Ozean" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IFM-GEOMAR Leibniz-Institut für Meereswissenschaften durchgeführt. Im Projekt 'Circulation and Climate of the Indian Ocean' (CICIO) wird beantragt, die Zirkulation des westlichen Südindischen Ozeans mit profilierenden Tiefendriftern (Typ APEX) zu untersuchen, die auf flachen Trajektorien (200 m und 400 m) mit den Wassermassen mittreiben und alle 10 Tage Profile von Temperatur und Salzgehalt bis 2000 m messen und über Satelliten (ARGOS) absetzen. ... Die Arbeiten haben folgende Zielsetzungen: - Verbesserte Kenntnis der mittleren Zirkulation; Verfolgung des durch die Indonesischen Passagen eindringenden Pazifik-Wassers sowie des in der Südhemisphäre im Winter bei Abkühlung in die Sprungschicht eingetragenen (subduzierten) Wassers mit dem Südäquatorialstrom nach Westen, anteilige Aufspaltung in Somalistrom bzw. Verlassen des subtropischen Indischen Ozeans nach Süden und damit auch ein Beitrag zur Bestimmung der Ankopplung des Indischen Ozeans an das Weltmeer. - Untersuchung der Zusammenhänge zwischen Sprungschichtvariabilität im Auftrieb in der Auftriebszone bei 5-10 Grad S und deren Relevanz für die atmosphärische Variabilität. Diese Zone nimmt nach neuen Erkenntnissen eine Schlüsselrolle für die Niederschlagsvariabilität über Ostafrika ein. - Beitrag zu ARGO: Das Vorhaben soll auch ein deutscher Beitrag zum internationalen Programm ARGO ('Array for Real-time Geostrophic Oceanography') sein, mit dem in den kommenden drei Jahren derartige Floats alle Ozeane (mit einer geplanten Gesamtzahl von ca. 3000) abdecken sollen, um die Rolle des Ozeans für Klimaschwankungen besser verstehen zu können. Die Auswertung der Beobachtungen wird großteils in internationaler Absprache mit anderen ARGO-Gruppen des Indischen Ozeans (besonders USA und Frankreich) erfolgen.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Koordination und Aerosole (TP1)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e.V. durchgeführt. Die Hauptziele des Projektes sind a) die Etablierung einer neuen und langfristigen Zusammenarbeit zwischen dem TROPOS, Leipzig, dem IMUK, Hannover, beide in Deutschland, und dem NIWA, Wellington, Neuseeland, sowie b) durch modellbegleitete, vertikal aufgelöste in-situ Aerosol-, Wolken- und Turbulenzbeobachtungen, die Verbesserung des quantitativen Verständnisses von Aerosol-Wolken-Turbulenz-Wechselwirkungen in der Region des Südlichen Ozeans. In einem breiteren Kontext wollen wir die Wechselwirkungen zwischen Aerosolen, Wolken, Turbulenz und Strahlung untersuchen. Dies soll erreicht werden durch die Zusammenführung a) bestehender experimenteller, boden- und luftgetragener Instrumente der beteiligten Institute, und b) von Modellierungssystemen für die online-gekoppelte Aerosol- und Chemie-Transportmodellierung und hochauflösende numerische Wettervorhersage, sowie c) der Durchführung einer modellgestützten ca. 3-wöchigen TROPOS-IMUK-NIWA In-situ Messkampagne. Thematisch wird sich die für den Zeitraum Februar/März 2021 geplante Kampagne auf die vertikale Verteilung von Aerosol, Turbulenz und meteorologischen Größen in der marinen Grenzschicht in Invercargill, Neuseeland, konzentrieren. Das Projekt wird neue, wichtige Daten und quantitative Erkenntnisse über Aerosole und Aerosol-Wolken-Turbulenz-Wechselwirkungen in der marinen Grenzschicht der südlichen Hemisphäre liefern, welche u.a. sehr wertvoll für die Verbesserung von Klimamodellen hinsichtlich der Vorhersage von Wolken und ihrer klimatischen Auswirkungen in der Region des Südlichen Ozeans sind. Wir werden wissenschaftliche Fragen, Ziele und Arbeitspläne für zukünftige gemeinsame experimentelle und Modellierungsaktivitäten im Rahmen weiterer klimawandelbezogener Projekte mit Neuseeland definieren und verfeinern. Das Projekt hat enge Verbindungen zu den bereits vom BMBF im Rahmen der Kooperation mit Neuseeland geförderten Projekte CHANCE (Modellierung) und LOSTECCA (Fernerkundung).
Das Projekt "Vorhaben: Stratigraphie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung durchgeführt. Mit dem Ziel die Paläoumweltgeschichte des Peru-Chile-Stromes und des angrenzenden Chile über die letzten Glazial-Interglazial-Zyklen zu rekonstruieren, soll im Rahmen dieses Projektes eine 29-tägige Expedition mit dem FS SONNE durchgeführt und ausgewertet werden. Bei dem Peru-Chile-Strom handelt es sich um eines der wenigen Gebiete in den mittleren Breiten der Südhemisphäre, aus dem hochauflösende Paläoumwelt-Zeitreihen gewonnen werden können. Solche Zeitreihen spielen eine Schlüsselrolle bei der Anbindung von Paläoumweltdaten aus der Antarktis an Archive aus den Tropen und der Nordhemisphäre. Das Potential des vorgesehenen Arbeitsgebietes wurde bereits bei der Auswertung zahlreicher kurzer Sedimentkerne, die das letzte Glazial abdecken, deutlich. Bis heute stehen aber kaum Zeitreihen zur Verfügung, die bis in die letzte Warmzeit (Eem) oder darüber hinaus zurückreichen. Diese sind aber unabdingbar, um regionale Reaktionen auf globale Klimaänderungen (Glazial/Interglazial) und deren Rolle im interhemisphärischen Klimageschehen zu verstehen. Basierend auf den regionalen Erfahrungen der Bremer Arbeitsgruppe ist geplant, mit dem Meeresbodenbohrgerät (MeBo) vier mehrere Zehnermeter lange Sedimentkerne zu gewinnen. Im Mittelpunkt der Expedition stehen die Bohrungen mit dem neu entwickelten Bremer Meeresbodenbohrgerät (MeBo). Die damit gewonnenen Sedimentkerne (bis zu 70 m) werden dann paläozeanographisch und sedimentologisch untersucht. Das Teilprojekt der Universität Bremen beschäftigt sich mit Untersuchungen der Paläoproduktivität und der Paläoozeanographie, das des AWI mit der Stratigraphie in den Bohrungen. Der Fahrtbericht wird als Hardcopy bei der Technischen Informationsbibliothek in Hannover vorliegen und die Wochenberichte der Forschungsfahrt finden sich auf der Internetplattform des FS SONNE (BGR).
Das Projekt "Entwicklung eines Staub-Eisen-Modellierungssystemes und ein Benchmark-Studium für Staub-Eisen-Haushalt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Köln, Institut für Geophysik und Meteorologie, Bereich Meteorologie, Arbeitsgruppe Atmosphärische Modellierung durchgeführt. Jedes Jahr werden große Mengen an Staub in Richtung Ozean transportiert und dort abgelagert. Das im Staub enthaltene Eisen ist dabei ein wichtiges Düngemittel für die Biomasseproduktion auf der Ozeanoberfläche und bestimmt somit den Umsatz an atmosphärischem Kohlenstoff. Die quantitative Schätzung an abgelagertem Staub bzw. Eisen unterliegt allerdings nach wie vor Unsicherheit. Zur Untersuchung der Reaktion des marinen Ökosystems auf den Klimawandel sowie zur Abschätzung der Wirkung des Ozeans als Kohlenstoffsenke insbesondere für ansteigende atmosphärische CO2-Konzentrationen, sind wir auf Staubmodelle zur Bestimmung des Staub- und Eisentransportes angewiesen. Existierende Staubmodelle sind nicht in der Lage Staub-Partikelgrößenverteilungen zu bestimmen. Diese sind allerdings notwendig um Transportwege und Ablagerungen von Staub und Eisen exakt zu berechnen. In diesem Projekt wollen wir uns mit der Herausforderung befassen, ein neues regionales Staubmodell zu entwickeln, das die Fähigkeit zur Berechnung der partikelgrößenabhängigen Staub-/Eisenemission und -deposition hat und sowohl für Staubstürme als auch für sporadisch auftretende schwache Staubereignisse genutzt werden kann. Der Ansatz zur Staubemissionsparametrisierung ist dabei völlig neu. Das Modell wird auf das Lake Eyre Basin in Australien angewandt, einer Region, die als größte Mineralstaub- bzw. Eisenquelle in der südlichen Hemisphäre gilt. Zahlreiche Staub- und Eisenmessungen sowie Landoberflächencharakterisierungen liegen für diese Region vor. Sollte das Projekt erfolgreich sein, wird damit zum ersten Mal eine detaillierte Bestimmung des regionalen Staub- und Eisenbudgets möglich sein, die als Referenz für globale Simulationen von Staub- und Eisenablagerungen und damit einhergehende Reaktionen des marinen Ökosystems herangezogen werden kann.
Das Projekt "Untersuchungen zur UV-B Toleranz andiner Pflanzen entlang eines Hoehengradienten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Trier, Lehrstuhl für Geobotanik durchgeführt. In the proposed project the natural gradient of UV-B tolerance in populations of different plant species growing in various altitudes in the Argentine Andes will be studied by analysing the UV-B absorption of these plants. To identify if adaption of Andine plant species to the reduction of stratospheric ozon has already ocurred in the past decades, plant material from the herbarium will be tested. The UV-B absorption of plant species being present in both vegetation regions- the Province Mendoza and Germany- will be compared to show differences in the absorption properties of plant species of the Southern and Northern hemisphere as a result of selection/adaption to a different UV-B-background.
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