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Institut für Energie- und Klimaforschung

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EOS Network: Integrated Earth Observation System

Das anhaltende Wachstum der Weltbevölkerung, die dadurch bedingte immer intensivere Nutzung unseres Planeten und seiner Ressourcen und die zunehmende Anfälligkeit der Gesellschaft gegenüber Naturgefahren erfordern ein nachhaltiges und international abgestimmtes Handeln zum Erhalt des Lebensraums Erde. Die Erde ist ein dynamischer Planet, der unter dem Einfluss endogener und exogener Kräfte und Prozesse einem ständigen Wandel unterliegt und durch rückgekoppelte und auf ganz unterschiedlichen räumlich-zeitlichen Skalen ablaufende Interaktionen und Austauschvorgängen zwischen Geosphäre, Hydrosphäre, Kryosphäre, Atmosphäre und Biosphäre gekennzeichnet ist. Um unseren Lebensraum – von der regionalen Umwelt bis hin zur Erde insgesamt – zu verstehen, ist es deshalb notwendig, die Erde als System zu betrachten und dessen Funktionsweise global wie regional zu analysieren. Dabei gilt es zu bewerten, wie sich die Handlungen des Menschen und sein Eingriff in die natürlichen Gleichgewichte und Prozesse in diesem hochkomplexen, nichtlinearen System auswirken.

(mehr:   http://helmholtz-eos.dlr.de/start_ge.htm)

 EOS-Broschüre (engl.) (PDF, 3 MB)

Thema 5: Änderungen von Chemie und Dynamik der Atmosphäre

Thema 5 Änderungen von Chemie und Dynamik der Atmosphäre wird vom IEK-7 geleitet.

Sprecher: Prof. Martin Riese, Forschungszentrum Jülich (IEK-7)

Beteiligte Zentren und Institute:

  • Prof. Andreas Wahner (FZ Jülich, IEK-8),
  • Prof. Johannes Orphal (FZ Karlsruhe, IMK)
  • PD Dr. Michael Bittner (DLR-DFD)
  • Prof. Ulrich Schumann (DLR-IPA)
  • Prof. Thomas Trautmann (DLR-IMF)
  • Dr. Jens Wickert (GFZ Potsdam)

Der globale Wandel gefährdet die Lebensgrundlagen der Menschheit und Entwicklungsmöglichkeiten zukünftiger Generationen. Anthropogene Treibhausgase sind die wichtigsten Auslöser schneller Klimaänderungen (Jahrzehnte) und von Wetteränderungen, deren Verständnis und quantitative Vorhersage eine der zentralen gesellschaftlichen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts darstellt. Zur Verlangsamung des Klimawandels und zur Anpassung an den Klimawandel müssen Handlungsstrategien entwickelt werden, die auf einem detaillierten wissenschaftlichen Verständnis des Erdsystems mit seinen Teilsystemen Atmosphäre, Biosphäre, Hydrosphäre und Kryosphäre beruhen.

Die Qualität dringend benötigter Klimavorhersagen hängt wesentlich vom Verständnis der Wechselwirkungen im Erdsystem sowie von der detaillierten Berücksichtigung klimarelevanter Prozesse in seinen Teilsystemen ab. Im Bereich der Atmosphärenforschung besteht zurzeit erheblicher Forschungsbedarf, vor allem im Höhenbereich der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre (UTLS), der eine besondere Rolle im Klimasystem spielt. Hier haben Änderungen der Konzentrationen von Spurengasen und Aerosolen sowie im Bedeckungsgrad den stärksten Einfluss auf den anthropogenen Strahlungsantrieb, dem Auslöser von Klimaänderungen.

Zur Erhöhung der Prognosefähigkeit von Klimamodellen wird daher eine verbesserte Datenbasis über die Struktur und Zusammensetzung der Atmosphäre im Bereich der UTLS sowie über Quellen von Schadstoffen und Treibhausgasen dringend benötigt. Unser Wissen über die Transportwege und chemischen Umwandlungsprozesse von Schadstoffen in die UTLS muss ebenfalls entscheidend verbessert werden. Außerdem stellt sich zunehmend heraus, dass dynamische Kopplungen von verschiedenen Atmosphärenschichten bis in ca. 100 km Höhe berücksichtigt werden müssen, um u. a. ein vollständiges Bild der UTLS Region zu erhalten. Dynamische Kopplungen spielen vermutlich auch eine wesentliche Rolle bei Klima-Wetterwechselwirkungen (über den Einfluss auf Wetterschwingungen wie El Nino/Southern Oszillation (ENSO) oder die Nordatlantische Oszillation (NAO)).


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