Nationale Klimamodellierungsinitiative, zweite Phase (PalMod II)

Die Nationale Klimamodellierungsinitiative (PalMod II) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) über das Programm Forschung für Nachhaltige Entwicklung (FONA) als Folgeprojekt von PalMod gefördert. Das Projekt hat das Ziel einen kompletten glazialen-interglazialen Zyklus mit Hilfe komplexer Erdsystemmodelle zu simulieren. 

Eine wichtige Voraussetzung für die konsistente Modellierung des Erdsystems über einen glazialen Zyklus besteht in der Modellierung, dem Verständnis und der Quantifizierung von Rückkopplungen zwischen den einzelnen klimarelevanten Komponenten. Der letzte glaziale-interglaziale Zyklus, insbesondere die letzte Abschmelzphase, ist eine der am besten durch Klimaarchive dokumentierten klimatischen Veränderungen in der Erdgeschichte. Trotzdem wissen wir nur wenig über die Ursachen klimatischer Veränderungen, vor allem über die Zeit vor dem letzten glazialen Maximum (LGM, 21.000 Jahre vor Heute) sowie über intermediäre abrupte Klimaänderungen und die damit verbundenen Änderungen im Meeresspiegel oder der thermohalinen Zirkulation (AMOC) (um nur zwei zu nennen). Um diese Veränderungen mithilfe von Erdsystemmodellen simulieren zu können, müssen verschiedene Komponenten wie die Rückkopplung dynamischer Eisschilde auf das Erdsystem implementiert sein. 

Die Sektion 1.3 beteiligt sich an folgendem Verbundprojekt: Schlüsselprozesse der festen Erde, des Eises und des Ozeans

Aufbauend auf der ersten Phase von PalMod sollen in der Arbeitsgruppe WG1.4 von PalMod II die Schlüsselprozesse der festen Erde, des Eises und des Ozeans sowie deren Interaktion untersucht werden. Der Fokus liegt dabei auf dem Südlichen Ozean und der Antarktis. Das Ziel ist sowohl die Interaktionen zwischen den Modellkomponenten zu verstehen als auch Parametrisierungen für die globalen Modelle zu verbessern. Dies ist wichtig für die gekoppelten Modellsysteme mit Fokus auf kleinskaligen und transienten Prozessen. Das in dieser Sektion des GFZ angesiedelte Teilprojekt TP1 befasst sich mit dem Einfluss der festen Erde auf die Paläoklimadynamik. Die Modellkomponente VILMA (Viskoelastische Lithosphäre und Mantel) beschreibt dabei das deformative Feedback der festen Erde (glazial isostatische Anpassung) sowie die gravitativ konsistente Meeresspiegeländerung. Der Fokus liegt auf lateralen Variationen der Lithosphärenstruktur und der Viskosität des Erdmantels und ihrer Wechselwirkung mit dem dynamischen Eisschild der Antarktis. 

Zu diskutierende Aspekte sind dabei:

  • Verbesserung des drei-dimensionalen viskoelastischen Erdmodelles VILMA zur Nutzung in globalen Klimamodellen sowie die Analyse kleinskaliger, transienter Prozesse
  •  Entwicklung eines hoch aufgelösten Schelfeis-Kavernenmodelles
  • Gekoppelte Simulationen für eine Projektion der Abschmelzung des Antarktischen Eisschildes
  • Untersuchungen zu Rückkopplungen zwischen Ozean, Schelfeis und der festen Erde

Zuwendungsgeber: BMBF - Bundesministerium für Bildung und Forschung

Laufzeit: 01.12.2019 - 30.11.2022

Website: www.palmod.de

Kontakt

Meike Bagge
Wissenschaftlerin
Dr. Meike Bagge
Erdsystemmodellierung
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14473 Potsdam
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