Investigation of past and present climate dynamics and impact of climate tipping elements by means of a spatio-temporal analysis of climate data using complex networks
Final Report Abstract
Das Projekt wurde zusammen mit einer tschechischen Datenanalysegruppe der Tschechischen Akademie der Wissenschaften unter Leitung von Milan Paluš durchgeführt. Im Projekt wurden robuste Methoden zur Detektierung, Bewertung und Analyse kausaler Zusammenhänge, Kopplungsrichtungen und indirekter Kopplungen entwickelt. Diese basieren hauptsächlich auf informationstheoretischen Überlegungen in Kombination mit graphischen Modellen. Überdies wurde eine Methodik zur Korrektur von räumlich eingebetten, jedoch begrenzten Netzwerken entwickelt. Der tschechische Partner entwickelte eine Methode zur Reduzierung der umfangreichen Daten auf der Basis von Varimax, die in dem Projekt weitere Verwendung fand. Das Resultat sind Netzwerke die nur noch aus den relevanten Klimaregionen bestehen. Die entwickelten Methoden wurden schließlich angewendet, um Klimanetzwerke aus Beobachtungsdaten zu rekonstruieren und zu untersuchen. Neben weiteren Anwendungen wurden die Mechanismen hinter dem El Niño/ Southern Oscillation (ENSO) sowie der Walker-Zirkulation, als auch Kopplungen zwischen ENSO und dem tropischen Atlantik und raumzeitliche Muster in Deutschlands Niederschlägen untersucht.
Publications
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