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.
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.
Im Projekt werden Auswirkungen des Klimawandels auf Landschaftswasserhaushalt, Erosivität und Nährstoffeinträge durch innersaisonale bis dekadische Änderung meteorologischer Größen, insbesondere der saisonalen Niederschlagsverteilung und -intensität, im Einzugsgebiet Spree-Havel analysiert. Existierende Klimaszenarien werden bewertet und in ihrer Zuverlässigkeit erhöht. In zwei Projektregionen werden Klima- und Maßnahmenszenarien dem gegenwärtigen Zustand gegenübergestellt, und es werden deren Auswirkungen auf Wasser- und Nährstoffflüsse ermittelt. Die Umsetzbarkeit und Wirksamkeit potentieller Anpassungsmaßnahmen werden mit Akteuren vor Ort diskutiert und bewertet. Ziele sind a) die Etablierung des Themas 'Klimaanpassung' und die Vernetzung lokaler Akteure, b) die Bewertung von Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel, sowie c) die Vertiefung der Kenntnis hierarchischer Strukturen in der Dynamik von Klima- und Wetteranomalien einschließlich deren lokaler Ausprägung und der Signatur im Wasser- und Stoffhaushalt. Folgende Teilziele stehen dabei im Vordergrund: 1. Erkundung des klimatischen und saisonalen Kontextes für das Auftreten von Wetteranomalien 2. Analyse der vollständigen Signalkette Niederschlag-Abfluss-Sediment 3. Modellentwicklung und Simulationen zur Quantifizierung von Bodenwasserhaushalt, Bodenerosion, Sediment- und Nährstoffeintrag im Einzugsgebiet Spree-Havel 4. Bewertung der Wirksamkeit von Anpassungsmaßnahmen hinsichtlich Nährstoff- und Wasserrückhalt, Erstellung eines Maßnahmenkatalogs 5. Entwicklung qualitativ-konzeptioneller Modellvorstellungen für die Wechselwirkung mit Akteuren und die Wissensvermittlung im öffentlichen Raum.
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.
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.
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.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 72 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 1 |
| Förderprogramm | 71 |
| License | Count |
|---|---|
| offen | 72 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 65 |
| Englisch | 22 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Datei | 1 |
| Keine | 43 |
| Webseite | 29 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 60 |
| Lebewesen und Lebensräume | 67 |
| Luft | 72 |
| Mensch und Umwelt | 72 |
| Wasser | 59 |
| Weitere | 71 |