Prof. Christoph Schneider, Humboldt-Universität zu Berlin

Zentralasien ist ein durch semiaride bis aride Verhältnisse geprägter Großraum mit weltweit maximaler Entfernung zu Ozeanen. Niederschlag erreicht die Region aus der Westwindzone der Nordhemisphäre und von Süden aufgrund des asiatischen Monsuns. Die Hochgebirge Zentralasiens wie z. B. Pamir, Tien Shan, Kunlun Shan, Qilian Shan wirken in der Region als „Wassertürme“ da aufgrund des Relief hier wesentlich mehr Niederschlag fällt als in den umgebenden tiefer gelegenen Regionen. Gletscher bilden aufgrund ihrer Eigenschaft als Wasserspeicher mit erhöhter Wasserspende während der Schmelzsaison im Sommer dabei ein wichtiges Bindeglied in der Wasserbilanz mit großer Bedeutung die Bewirtschaftung von Wasserressourcen. Im Zuge weltweiten Klimawandel verringern sich auch in Zentralasien die Eisreserven in den Hochgebirgen, mit teils gravierenden Folgen für die Menschen in der Region.

Dr. Elisabeth Dietze, Dr. Stefan Kruse, Dr. Birgit Heim, Prof. Ulrike Herzschuh, Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Standort Potsdam

Die kontinentalen polaren Ökosysteme sind Lebensräume für Menschen, Tiere, Pflanzen und bieten unverzichtbare Ökosystemleistungen. Doch die Klimaänderungen haben auch tiefgreifenden Einfluss in Sibirien: In den vergangenen Jahren sind die Winter in Sibirien immer kälter und schneereicher und die Sommer immer wärmer geworden. Gleichzeitig stiegen die Permafrost Temperaturen in 10 m Tiefe in den letzten 15 Jahren um fast 1 Grad, laut der aktuellsten zirkumarktischen Studie der Internationalen Permafrost Association (IPA). Was bedeutet das kurz- und langfristig für die Ökossysteme und Permafrostlandschaften in Sibirien? Wir stellen in unserem Vortrag unsere laufenden Forschungsarbeiten in russisch-deutscher Langzeitkooperation in Ostsibirien vor.

Priv. Doz. Dr. Thomas Walter, Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, Sektion 2.1: Erdbeben- und Vulkanphysik

Vulkanische Inseln sind schnell wachsende Gebäude, die auf einer komplexen Morphologie und einem schwachen Substrat ruhen und häufig aus hochfragmentiertem, mechanisch instabilem Material bestehen. Globale Datenerhebungen zeigen, dass vulkanismusinduzierte Tsunami in der Vergangenheit mit etwa 130 Ereignissen seit 1600 n. Chr. erhebliche Schäden und Verluste verursacht haben. Von diesen befinden sich 17 historisch identifizierte Quellvulkane in Südostasien.

Es ist mehr als 135 Jahre her, dass der berüchtigte vulkaninduzierte Krakatau-Tsunami am 27. August 1883 stattfand. Die Vorbereitung und Einleitung solcher Sektorzusammenbrüche ist komplex, möglicherweise verbunden mit Verwerfungen, Einbrüchen, pyroklastischen Strömungen und Kombinationen davon, so dass bislang kein Konsens bestand, was genau ein Vorläufersignal für einen kollapsinduzierten Tsunami auf solchen Inseln ist. Da der Vulkanismus am Krakatau nach den Ereignissen von 1883 weiterging und das Wachstum von Anak Krakatau ("der Sohn des Krakatau") auslöste, wurden an dieser Stelle weitere kleinere Tsunami ausgelöst, zum Beispiel durch Unterwasserexplosionen, aber die Gefahr wurde nicht systematisch überwacht.

Am 22.12.2018 wurde dieses vulkanische Zentrum erneut zur Quelle eines größeren Tsunami, der die Küsten von Sumatra und Java traf. Zum ersten Male überhaupt ist ein solches Ereignis durch geophysikalische und satellitenbasierte Daten präzise überwacht worden, auch mit Hilfe des am Deutschen GeoForschungsZentrum federführend entwickelten Tsunami Frühwarnsystems.

Dieser Vortrag fasst die Ereignisse am Anak Krakatau zusammen und bildet einen Bogen zu anderen, weniger bekannten Vulkanen und Ereignissen, und diskutiert Versäumnisse der Vergangenheit und Chancen der Zukunft.

Dr. Ina Neugebauer, Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, Sektion 4.3: Klimadynamik und Landschaftsentwicklung

In der Paläoklimaforschung nutzen wir natürliche Klimaarchive, wie jährlich geschichtete Seesedimente, Speleotheme und Baumringe, idealerweise mit parallelem Monitoring entsprechender Umweltparameter. So können neben der Klimavariabilität der Region auf verschiedenen Zeitskalen auch die Magnituden und Wiederholraten von klimatischen und nicht-klimatischen Extremereignissen erfasst werden.

Dieser Beitrag gibt einen Überblick zur Paläoklimaforschung im asiatischen Raum. Die Schwerpunkt-Regionen Zentralasien und Naher Osten werden dabei vertieft dargestellt.

Prof. Siegfried Raasch, Universität Hannover

Südostasiatische Großstädte leiden in erheblichem Maße unter schlechter Luftqualität. Ursachen dafür sind nicht nur die Verkehrsdichte und hohe Emissionsraten, sondern auch schmale Straßenschluchten in Verbindung mit niedrigen mittleren Windgeschwindigkeiten, die in den Monsun-geprägten Sommermonaten vorherrschen. Stadtplaner versuchen die Ventilation in Straßen unter anderem durch Veränderungen der Bebauung zu verbessern. Strömungssimulationen sind heute ein etabliertes Werkzeug, um die Auswirkungen von Gebäuden auf die Windverhältnisse in Straßenschluchten beurteilen zu können. Da die Turbulenz der Strömung in der bodennahen Atmosphäre die Luftqualität entscheidend beeinflusst, sollten entsprechende Simulationsmodelle die turbulenten Transportprozesse möglichst präzise berücksichtigen. Sogenannte Grobstruktursimulationen (Large-Eddy Simulationen, LES), in denen die Turbulenz von Strömungen explizit aufgelöst wird, sind hier das Mittel der Wahl.

Der Vortrag beginnt mit einer allgemeinen Einführung in die Entstehung von Turbulenz und die Eigenschaften turbulenter Strömungen mit Fokus auf den städtischen Bereich, gefolgt von einem kurzen Überblick über die LES-Technik am Beispiel des vom IMUK entwickelten Modells PALM. Anschließend werden eine Reihe von LES-Untersuchungen für Macau und Hong Kong präsentiert, die am IMUK in den vergangenen Jahren durchgeführt wurden.

Manuela Lange, Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, GFZ-Schülerlabor

Der Fokus des Workshops liegt auf verschiedenen Experimenten und praktischen Übungen rund um die Themen Plattentektonik und Erdbeben, welche mit relativ geringem Aufwand im Schulunterricht eingesetzt werden können. Auch werden theoretische Grundlagen und aktuelle Forschungsergebnisse vermittelt. Im Anschluss des Workshops wird Ihnen Material, welches Sie im Unterricht einsetzen können, zur Verfügung gestellt.

Der Workshop richtet sich an Lehrkräfte der Sekundarstufe I. 

Dr. Bernd Stiller & Jannis von Buttlar, Wettermuseum - Museum für Meteorologie und Aerologie

Im indischen Ort Cherrapunji fallen im Juli durchschnittlich 2695 mm Niederschlag, in Lindenberg im ganzen Jahr rund 560 mm. Oder auch 560 Liter pro Quadratmeter. Wie werden diese Niederschlagsmengen ermittelt? Wie genau sind diese Messungen? Und warum gibt es keinen Unterschied zwischen mm und l/m²?

Im Mittelpunkt des Workshops stehen die praktischen Aspekte der Niederschlagsmessung (auch an mitgebrachten Beispielen), die verschiedenen Messprinzipien und die zahlreichen Messunsicherheiten, die trotz Sorgfalt nicht zu vermeiden sind. Wie kann man mit einfachen Mitteln zu Hause oder in der Schule den Niederschlag messen? Wie rechne ich bei beliebigem Querschnitt des Auffanggefäßes die Niederschlagsmenge in l/m² aus? Wo sollte ich zu Hause oder auf dem Schulhof einen Niederschlagssammler hinstellen? Sind Satelliten und Radargeräte ein Ersatz für die Messung am Boden?

Der Workshop ist für Lehrkräfte aller Klassenstufen geeignet.

Alexandra Wille & Laura Mohr, Deutsches GeoForschungsZentrum, GFZ-Schülerlabor

In diesem Workshop beschäftigen wir uns mit unterschiedlichen Vulkanen Asiens: Welche Arten von Vulkanen gibt es? Welche Gesteine entstehen durch Vulkanausbrüche? Was ist der Unterschied zwischen einem Schichtvulkan und einem Schildvulkan? Was sind Trapps? Und gibt es auch in Deutschland Vulkane?

Mit Hilfe verschiedener Experimente werden wir Antworten auf diese Fragen erhalten, die den Schülerinnen und Schülern einen kleinen Einblick in das System Erde ermöglichen.

Der Workshop eignet sich für die Entwicklung der Fachkompetenzen: Bewerten, Mit Fachwissen umgehen, Kommunizieren und Erkenntnisse gewinnen und richtet sich an Lehrkräfte von Grundschulen und SEK I.

Prof. Dieter Scherer, Technische Universität Berlin, Institut für Ökologie

Das Tibet-Plateau und die daran angrenzenden Hochgebirgsregionen Asiens (Himalaya, Pamir, Karakorum, Hindukush, Tien Shan, Kunlun Shan, Qilian Shan, etc.) mit einer durchschnittlichen Höhe von über 4000 m ü.M. weisen eine Vielzahl abflussloser Becken auf und bilden die Quellregionen zahlreicher großer Flusssysteme, welche die Wasserversorgung für weit über eine Milliarde Menschen sicherstellen. Aus diesem Grund werden diese Hochgebirge auch als Wassertürme Asiens bezeichnet. Leider sind bis heute nur wenige Beobachtungsdaten zu Klima und Wasserhaushalt dieser teilweise schwer zugänglichen Regionen verfügbar, was insbesondere für lange Niederschlagszeitreihen und Daten zur aktuellen Verdunstung gilt. Mit der Verfügbarkeit globaler Reanalysedaten eröffnen sich neue Wege, dieses Datendefizit auszugleichen. Allerdings können die globalen Daten nicht direkt zur Untersuchung der topographisch komplexen Hochgebirge verwendet werden, sondern müssen durch sogenanntes Downscaling weiter räumlich verfeinert werden, um die relevanten mesoskaligen atmosphärischen Prozesse abzubilden.

Im Vortrag werden sowohl die Methodik des dynamischen Downscalings als auch ausgewählte Ergebnisse zu Klima und Wasserhaushalt präsentiert und im Kontext von Klimavariabilität und Klimawandel diskutiert.

Dr. Julia Neelmeijer, Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, Sektion 1.4: Fernerkundung und Geoinformatik

Alpine Gletscher spielen eine zentrale Rolle in der Trinkwasserversorgung der zentralasiatischen Bevölkerung und werden daher auch als "Wasserturm" Zentralasiens bezeichnet. Dem regelmäßiges Monitoring von Gletschern kommt daher eine besondere Bedeutung zu - zum einen für langfristige Progonsen zur Wasserverfügbarkeit, insbesondere vor dem Hintergrund des klimawandelbedingten Abschmelzens der Gletscher - zum anderen, um rechtzeitig Gefahrenquellen wie die Entwicklung von Gletscherseen zu detektieren, welche durch plötzlich stattfindende Ausbrüche ein besonderes Risiko für Überschemmungen der tieferliegenden, dicht besiedelten Regionen darstellen.

In dem Vortrag soll am Beispiel des im Tien Shan gelegenen, über 60 km langen Inylchek Gletschers gezeigt werden, wie satellitenbasierte Radarfernerkundungsdaten für ein regelmäßiges Monitoring von Geschwindigkeitsänderungen und Höhenänderungen von Gletscheroberflächen genutzt werden können.

Prof. Elena Surovyatkina, Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK)

Mit einer Einwohnerzahl von 1.3 Milliarden Einwohnern umfasst Indien die zweitgrößte Bevölkerung der Welt. Da 70% der Einwohnerzahl in Indien für ihren Lebensunterhalt auf die Landwirtschaft angewiesen sind, ist die Wirtschaft Indiens stark vom Monsun abhängig. Ein guter Monsunregen hält das Wirtschaftswachstum des Landes stabil. Ein auch nur um zwei Wochen verspäteter Monsun kann katastrophale wirtschaftliche Folgen für das Land nach sich ziehen. Informationen über den Ablauf der Regenzeit sind entscheidend für die indischen Bauern, um den Zeitpunkt der Aussaat zu bestimmen. Schon eine kleine Abweichung im Monsun kann zu Trockenheiten oder Überschwemmungen führen und erhebliche Schäden verursachen. Früher als je zuvor können WissenschaftlInnen am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) jetzt für Indien Beginn und Ende des Sommer-Monsuns vorhersagen.

In dem Vortrag werden die Kippelemente des Monsun-Systems behandelt, die Methode der Monsun Vorhersage und aktuelle Forschungsergebnisse beschrieben.

Dr. Danijel Schorlemmer. Deutsche GeoForschungsZentrum GFZ, Sektion 2.6: Erdbebengefährdung und dynamische Risiken

Text folgt in Kürze.

Dr. Bijan Fallah, Freie Universität Berlin, Institut für Meteorologie

Asien, besteht aus diversen klimatisch sensiblen Regionen, - z.B. monsun-dominierte und westwind-dominierte Regionen. Im Jahr 2050 werden auf der Erde 9,7 Milliarden Menschen leben, davon in Asien alleine 5,3 Milliarden.

Für ein besseres Verständnis der Klimadynamik im asiatischen Raum ist die Auswertung und Kombination verschiedener Modelle sowie Proxy-Daten notwendig. Aber, diese Modelle sind für Wetter- und Klimavorhersage entwickelt worden. Können diese auch das Klima der Vergangenheit berechnen? Sind diese dafür überhaupt nützlich? Wie funktioniert das alles? Warum sollten wir die Mühe auf uns nehmen? In diesem Vortrag werden die Ergebnisse der Paläoklimasimulationen verschiedener Zeitscheiben für ausgewählte Zeiträume präsentiert. Der Schwerpunkt liegt auf globalen und regionalen Modellsimulationen, sowie auf Sensitivitätstests unter Verwendung dieser Modelle.