SLAC-SD. Bedeutung von Meeres- und Landoberflächen-Atmosphäre-Klima-Wechselwirkungen im Rahmen des statistischen Downscaling für Europa und den Mittelmeerraum.

• Antragstellerin: Professorin Elke Hertig, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Physische Geographie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 269675953

Wechselwirkungen zwischen Landoberfläche-Atmosphäre und Ozean-Atmosphäre sind von entscheidender Bedeutung im globalen Klima. Wesentliche Herausforderungen der aktuellen Klimaforschung stellen die Einflüsse von Meeresoberflächen und Landprozessen auf Klimavariabilität und Klimawandel sowie auf Extremereignisse dar. In diesem Zusammenhang ist es maßgeblich die dynamischen und physikalischen Mechanismen festzusetzen, durch die Meeres- und Landoberflächen atmosphärische Prozesse und Klima beeinflussen. Die meisten Analysen konzentrierten sich bisher auf numerische Modellstudien um die atmosphärische und klimatische Reaktion auf langsam variierende Zustände des Ozeans und der Landoberfläche zu untersuchen. Aufgrund der geringen Auflösung und den nach wie vor relativ einfachen physikalischen Parametrisierungen können die derzeitigen Erdsystemmodelle jedoch nur begrenzt Informationen auf lokaler und regionaler Skala zur Verfügung stellen. Um kleinskalige Klimawandelinformationen bereitzustellen ist es daher von großer Bedeutung die großskaligen Modellausgabewerte zu regionalisieren. Das Ziel des vorliegenden Projektes ist die Einführung von Meeres- und Landoberflächen als Prädiktoren im Kontext des statistischen Downscalings. In diesem Zusammenhang stellt die Analyse dieser Variablen in den Beobachtungsdatensätzen sowie in den Erdsystemmodellen einen zentralen Punkt dar. Unter Verwendung multivariater statistischer Methoden, werden die generelle Repräsentation von Bodenfeuchte und Meeresoberflächentemperaturen und der Einfluss der Meeresoberflächen und Bodenfeuchte auf das Klima, via atmosphärischen Modifikationen, innerhalb und zischen der Beobachtung und den Erdsystemmodellen untersucht. Nachfolgende Analysen beschäftigen sich dann mit der Übertragbarkeit und den Modifikationen der beobachteten Prädiktor-Prädiktand Beziehungen unter der Annahme eines anthropogen verstärkten Treibhauseffekts. Dies führt zu einem verbesserten Verständnis der beteiligten Prozesse und zu einer Bewertung des Verbesserungspotentials statistischer Downscalingmodelle durch den Einbezug von Bodenfeuchte und/oder Meeresoberflächentemperaturen als zusätzliche Prädiktoren. Die Analysen konzentrieren sich auf Abschätzungen von Temperatur und Niederschlag im europäischen und mediterranen Raum. Die Wahl dieses Untersuchungsgebietes erlaubt mögliche klimawandelbedingte räumliche Verschiebungen der Meeres- und Landoberflächen-Atmosphäre-Klima-Wechselwirkungen zu erfassen. Neben der Erfassung von Mittelwerten steht die Analyse der Temperatur- und Niederschlagsvariabilität und -extreme im Vordergrund. Übergreifend verfolgt das Projekt die Ziele zu einem verbesserten Verständnis der Land- und Meeresoberfläche-Klima Wechselwirkungen in Beobachtung und Modellen beizutragen, die Güte statistischer Downscalingansätze zu bewerten und zu verbessern und somit Unsicherheiten der Klimawandelprojektionen auf regionaler bis lokaler Skale zu vermindern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Jucundus Jacobeit