A: Klimasensitivität und Variabilität im Klimasystem

Leitung: Johanna Baehr (UHH), Lars Kutzbach (UHH), Jochem Marotzke (MPI-M).

• Wohin geht der vom Menschen verursachte Kohlenstoff?
• Wie verändert sich das Wetter mit dem Klimawandel?
• Inwieweit ist das Klima in bestimmten Schlüsselregionen besonders variabel oder besonders empfindlich gegenüber Klimaänderungen – und warum?

Eine entscheidende Verbindung mit den Themen B (Dynamiken sozialer Systeme) und C (Nachhaltige Anpassungsszenarien) besteht in der Weitergabe von Informationen über nicht reduzierbare (aleatorische) Unsicherheiten aufgrund interner Klimaschwankungen, aber auch von regionalen Vorhersagen und Angaben zur Variabilität des Klimas und des Kohlenstoffkreislaufs einschließlich der Wahrscheinlichkeit von Extremereignissen.

Thema A ist in sechs Projekte gegliedert, die jeweils neue Methoden der naturwissenschaftlichen Klimaforschung anwenden.

Liste der Projekte im Rahmen des Forschungsthemas A

• A1 Kohlenstoffdynamik in der Arktis –  entscheidend, weil sich die Arktis schneller erwärmt als der Rest der Erde und große Kohlenstoffreserven beherbergt
  Leitung: V. Brovkin (MPI-M), L. Kutzbach (UHH), D. Notz (UHH)
• A2 Wolken und Zirkulation in den Tropen – entscheidend für die globale Klimaempfindlichkeit und untrennbar mit Wetterveränderungen verbunden
  Leitung: S. A. Buehler (UHH), B. Stevens (MPI-M)
• A3 Dächer in der Atmosphäre – entscheidend für alle Wechselwirkungen und Rückkopplungen zwischen Landoberfläche und Wetter sowie Klima
  Leitung: F. Ament (UHH), J. Behrens (UHH), B. Leitl (UHH)
• A4 Variabilität des Afrikanischen und Asiatischen Monsuns  – mehr als eine Milliarde Menschen sind von der Süßwasserversorgung durch die Monsune abhängig; ihr Lebensraum könnte gefährdet sein
  Leitung: J. Böhner (UHH), G. Schmiedl (UHH)
• A5 Übergang zwischen Land und Meer – der sowohl für den Kohlenstoffkreislauf als auch für gesunde Ökosysteme entscheidend ist und damit für den dicht besiedelten Lebensraum Küstenregion
  Leitung: J. Hartmann (UHH), P. Korn (MPI-M), C. Schrum (Helmholtz-Zentrum Hereon)
• A6 Variabilität und Vorhersagbarkeit im Klimawandel  – entscheidend für ein besseres Verständnis der internen Klimaschwankungen und Extremereignisse sowie für die Entwicklung nachhaltiger gesellschaftlicher Strategien zur Anpassung an den Klimawandel und zur Verminderung des Klimawandels
  Leitung: J. Baehr (UHH), Eleanor Frajka-Williams (UHH), T. Ilyina (UHH), J.-S. von Storch (MPI-M), E. Zorita (Helmholtz-Zentrum Hereon)

Ergebnisse und Ausblick

Seit dem Start von CLICCS wurden große Fortschritte bei der Entwicklung von ICON ESM-basierten Erdsystemmodellen sowie bei der Implementierung von bislang vernachlässigten physikalischen und biogeochemischen Schlüsselprozessen erzielt. Die Ergebnisse führen zu einem besseren Verständnis der Dynamik wichtiger Komponenten des Klimasystems auf räumlichen und zeitlichen Skalen. Wichtige anstehende Fragen sind:

• Wie beeinflusst der fortschreitende Klimawandel die Wahrscheinlichkeit von Extremereignissen und welche Auswirkungen haben Extremereignisse über meteorologische Variablen hinaus – beispielsweise auf andere Komponenten des Klimasystems oder die Gesellschaft?
• Wie wirken sich Veränderungen in Schlüsselregionen auf das Klimasystem insgesamt aus?
• Welche physikalischen und biogeochemischen Prozesse ermöglichen oder verhindern das Erreichen der Temperaturgrenzen des Pariser Abkommens? Dies wird eine der Leitfragen des nächsten Hamburg Climate Futures Outlooks sein.