Der Wasserkreislauf in Zentralasien im Zeichen von Klima- und Landnutzungsänderungen simuliert mit einem regionalen Klimamodell mit neuartigen Parametrisierungen für Bewässerung und Binnenseen

• Antragsteller: Professor Dr. Heiko Paeth
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre ; Physische Geographie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 429325034

Zentralasien stellt ein Paradigma für die großflächige Bewässerung in ariden bzw. subtropischen Klimazonen dar. Die daran gekoppelte Aralsee-Problematik ist wohl bekannt. Weitgehend unver-standen ist dagegen der Einfluss des Bewässerungsfeldbaus auf den regionalen Wasserkreislauf in Asien. Denn die Evapotranspiration über offenen Wasserflächen und teils dichter Vegetation in den bewässerten Tiefebenen entlang der Flüsse Syrdarya und Amudarya ist angesichts des teils gerin-gen Wolkenbedeckungsgrades und der starken sommerlichen Globalstrahlung beachtlich. Unklar ist, ob der dabei generierte Wasserdampf noch im Einzugsgebiet dieser Flüsse kondensiert und somit zu einer Intensivierung des hydrologischen Kreislaufes sowie zu einem erhöhten Wasserdargebot in den Regionen führt oder über die zentralasiatischen Gebirgszüge aus der Region hinausgetragen wird. Insofern könnte vom Bewässerungsfeldbau auch ein positives Wirkungsgefüge ausgehen. Dieser Frage möchte das hier beantragte Forschungsprojekt nachgehen. Dazu ist es notwendig, einen umfassenden Klimamodellansatz zu entwickeln, der all jenen Komponenten des Wasserkreislaufs Rechnung trägt, die im Kontext von Bewässerung und Binnenseeproblematik in Zentralasien von Bedeutung sind. Dies umfasst insbesondere eine neuartige Darstellung von Bewässerungsfeldbau und Binnenseen im Klimamodell. Der Forschungsansatz liegt schwerpunktmäßig in der Weiterent-wicklung des Landoberflächenschemas im regionalen Klimamodell REMO, das hier zunächst in einer Auflösung von 50 km und 10 km betrieben werden soll, Je nach aktuellem Entwicklungsstand soll auch die neue nichthydrostatische REMO-Version in einer noch höheren Auflösung zum Einsatz kommen. Die erweiterte und für Zentralasien kalibrierte Modellversion soll anschließend für Langzeitsimulationen mit Treibhausgas- und Landnutzungsszenarien bis zum Jahr 2100 genutzt werden, um einerseits den Einfluss des globalen Klimawandels auf die zukünftige Wasserverfügbarkeit und die sonstigen Rahmenbedingungen für Bewässerung in Zentralasien abzuschätzen und andererseits die Rückkopplungen, sprich den regulativen Effekt, der Bewässerung auf das zukünftige regionale Klima zu quantifizieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen