"Detection and Attribution" des Klimawandels am Gipfel des Kilimandscharo: Auflösung der Prozessebene für die regionale und lokale Skala
Physik und Chemie der Atmosphäre
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Schrumpfende Gletscher gehören zu den augenscheinlichsten Indikatoren, dass der Klimawandel in die Hochgebirgsregionen der Erde vordringt. Die genauen Mechanismen, die den globalen Klimawandel auf die lokalen Änderungen im Hochgebirge und auf die Gletschermasse transferieren, sind aufgrund der Komplexität des Klimasystems jedoch schwer zu entschlüsseln. Dies gilt insbesondere für die Frage, welche Anteile der lokalen Änderungen natürlich oder durch den menschgemachten Klimawandel zustande kommen. Das vorliegende Projekt nahm sich genau diese Problematik für die inzwischen sehr kleinen Gletscher auf Afrikas höchstem Berg am Kilimandscharo vor, die als globaler Indikator für den Klimawandel in den Tropen gelten. Direkte meteorologische Messungen in großer Höhe am Kilimandscharo lieferten die Grundlage, und mehrere Klimamodelle verschiedener Größenordnungen (regional, global) steuerten den restlichen „big data“ Datensatz bei, welcher das oben genannte Entschlüsseln erst ermöglicht. Unsere Resultate zeigen, dass (1) die globalen Klimamodelle als Ausgangspunkt äußerst sorgfältig gewählt werden müssen (wozu wir eine komplett neue Auswahlmethodik entwickelten), (2) die lokalen meteorologischen Bedingungen in der Gipfelzone und ihre Schwankungen innerhalb des Tages und zwischen Jahreszeiten maßgeblich von den Eigenschaften der Strömung entlang des Berghangs abhängen (wofür wir regionale Klimasimulationen auf Supercomputern durchführten) und (3) das lokale Klima in dieser höchsten, vergletscherten Zone vom Grad des sogenannten „externen anthropogenen Antriebs“ abhängt, also der Stärke der Klimabeeinflussung durch menschliche Aktivitäten (um diesen Zusammenhang zu entschlüsseln, setzten wir auch maschinelles Lernen ein); während moderate Emissionsszenarios, etwa im Sinne des Pariser Abkommens, das Klima am Gipfel des Kilimandscharo in den kommenden Jahrzehnten stabilisieren, führen hohe Emissionen zu gut nachweisbaren Trends und weiteren klimatischen Veränderungen im gesamten 21. Jahrhundert. Diese Ergebnisse bestärken, dass die Kontrolle menschlicher Emissionen durch Klimaschutz unmittelbare Auswirkungen auf die Eismassen in den Hochgebirgen der Erde haben wird.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Mesoscale atmospheric circulation controls of local meteorological elevation gradients on Kersten Glacier near Kilimanjaro summit. Earth System Dynamics, 11(3), 653-672.
Mölg, Thomas; Hardy, Douglas R.; Collier, Emily; Kropač, Elena; Schmid, Christina; Cullen, Nicolas J.; Kaser, Georg; Prinz, Rainer & Winkler, Michael
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Tropical Glaciers. Springer Textbooks in Earth Sciences, Geography and Environment, 483-495. Springer International Publishing.
Mölg, Thomas & Kaser, Georg
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Tropische Gletscher: Ostafrika. In: Lozán J.L. et al. (eds) Warnsignal Klima: Hochgebirge im Wandel. Verlag Wissenschaftliche Auswertungen in Kooperation mit GEO Magazin-Hamburg
Prinz R. & Mölg T.
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General Circulation Model Selection Technique for Downscaling: Exemplary Application to East Africa. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 126(6).
Pickler, C. & Mölg, T.
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A mid-troposphere perspective on the East African climate paradox. Environmental Research Letters, 17(8), 084041.
Mölg, Thomas & Pickler, Carolyne
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Manual detection of glacier extents on Kilimanjaro, Mount Kenya, and in the Rwenzori Range in 2021/2022 [dataset]
Hinzmann A., Mölg T., Braun M.H., Cullen N.J., Hardy D.R., Kaser G. & Prinz R.
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Tropical glacier loss in East Africa: recent areal extents on Kilimanjaro, Mount Kenya, and in the Rwenzori Range from high-resolution remote sensing data. Environmental Research: Climate, 3(1), 011003.
Hinzmann, Anne; Mölg, Thomas; Braun, Matthias; Cullen, Nicolas J.; Hardy, Douglas R.; Kaser, Georg & Prinz, Rainer
