Auswirkungen der Desertifikation auf die Strahlungswirkung von atmosphärischem Staub im Nahen Osten (DESERT-TIME)
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Eine zerstörerische Form der vom Menschen verursachten Wüstenbildung ist das Schwinden ehemaliger Seen, wodurch Wüsten zurückbleiben, die Quellen von Staub in der Luft sind und die regionale Luftqualität gefährden. Die Ursachen für derartige Umweltkatastrophen sind häufig auf eine falsche Wasserbewirtschaftung zurückzuführen, obwohl auch der Klimawandel eine Rolle spielen kann. Ein gravierendes Beispiel ist der Aralsee in Zentralasien, ein See von der Größe Bayerns, der in den letzten sechzig Jahren ~90% seiner Fläche verloren hat, weil seine Flüsse für die Landwirtschaft umgeleitet wurden: Er ist jetzt eine Wüste, bekannt als Aralkum. Anhand eines Computermodells für den atmosphärischen Staubtransport eines bestimmten Jahres und unter Berücksichtigung der Veränderungen der Seefläche schätzen wir, dass sich die Staubemissionen aus dem Aralkum zwischen dem späten 20. und dem frühen 21. Jahrhundert verdoppelt haben und eine Gefahr für die Bewohner der östlich des Aralkums gelegenen Siedlungen und sogar für die Bewohner der über 800 km entfernten Großstädte darstellen. Allerdings schwanken die Windrichtungen über dem Aralkum von Jahr zu Jahr, so dass auch Siedlungen in anderen Gebieten Zentralasiens durch den Aralkum-Staub gefährdet sind. Ein Rätsel für unser Verständnis von Staub in diesem Gebiet besteht darin, dass ein Großteil der Staubsturmaktivität bei bewölktem Himmel simuliert wird, unter welchen Bedingungen Satelliten zur Erdbeobachtung das Vorhandensein oder die Auswirkungen von Staub nicht messen können. Dennoch ist es mit Hilfe des Modells möglich, die potenziellen Auswirkungen des Aralkum-Staubes auf die Strahlungskühlung und -erwärmung der Atmosphäre und der Oberfläche zu bestimmen. Im Durchschnitt kühlt Staub sowohl die Atmosphäre als auch die Oberfläche im lokalen Bereich des Aralkums strahlungsmäßig ab, während einzelner Ereignisse kann Staub jedoch auch stark erwärmend wirken. Diese Abkühlungs- und Erwärmungseffekte haben Auswirkungen auf die Atmosphäre, indem sie die Drucksysteme über Zentralasien beeinflussen und dadurch die regionalen Wettermuster verändern.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Dataset associated with Banks et al. (2022): Impacts of the desiccation of the Aral Sea on the Central Asian dust life-cycle
Banks, Jamie R.; Heinold, Bernd & Schepanski, Kerstin
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Impacts of the Desiccation of the Aral Sea on the Central Asian Dust Life‐Cycle. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 127(21).
Banks, Jamie R.; Heinold, Bernd & Schepanski, Kerstin
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Radiative cooling and atmospheric perturbation effects of dust aerosol from the Aralkum Desert in Central Asia.
Banks, Jamie R.; Heinold, Bernd & Schepanski, Kerstin
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Dataset associated with Banks et al. (2023): “Radiative cooling and atmospheric perturbation effects of dust aerosol from the Aralkum Desert in Central Asia”
Banks, Jamie R.; Heinold, Bernd & Schepanski, Kerstin
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Python code associated with Banks et al. (2023): “Radiative cooling and atmospheric perturbation effects of dust aerosol from the Aralkum Desert in Central Asia”
Banks, Jamie R.; Heinold, Bernd & Schepanski, Kerstin
