A3 - Dächer in der Atmosphäre

Publikationen A3

Chairs: Felix Ament (UHH), Jörn Behrens (UHH), Bernd Leitl (UHH)

CLICCS-funded Scientists: Kristin Ludewig (UHH), Harihar Jaishree Subrahmaniam (UHH), Lizeth Vásconez Navas (UHH), Arim Yoon (MPI-M)

Team: Michael Bänsch (UHH), Friederike Bär (UHH), Annette Eschenbach (UHH), David Grawe (UHH), Frankziska Hanf (UHH), Frank Harms (UHH), Cathy Hohenegger (MPI-M), Kai Jensen (UHH), Johanna Metzger (UHH), Lizeth Vásconez Navas (UHH)

An Land bilden sich im unteren Teil der Atmosphäre spezielle Schichten, die als Dach fungieren. Unterhalb eines solchen Daches werden die Bewegungen der Luft durch Hindernisse beeinflusst, oberhalb kaum. Die Dachschicht bildet somit die Schnittstelle zwischen den vom Menschen beeinflussten Systemen und dem großräumigen Klima.

Solche Grenzschichten bilden sich zum Beispiel über Wäldern oder Städten. Unterhalb des Daches wird das lokale Klima auf komplexe Weise stark moduliert. So ist etwa die mittlere Windgeschwindigkeit reduziert und Turbulenzen und Böen sind stärker. Wenn wir berechnen wollen, wie die globalen Veränderungen des Klimas das lokale Klima nah an der Oberfläche beeinflussen und dort auf Mensch und Biosphäre einwirken, müssen diese Effekte mit einfließen.

Hindernisse in den unteren 100 Metern der Atmosphäre verzerren die strömungsbildenden Dachschichten. Vertikal verteilte Senken und Quellen führen zu einer lokalen Veränderung der Klimabedingungen und verändern den Austausch von Impuls, Energie und Materie zwischen Land und Atmosphäre.

Das Projekt zielt darauf ab, Wetter und Klima in Wäldern und Städten physikalisch besser verstehen. Damit tragen wir zur übergreifenden CLICCS Frage bei und stellen Basiswissen für Thema C bereit. Lokale Klimaveränderungen durch Dachschichten sind eine Schlüsselkomponente im Erdsystem. Im Projekt werden wir diese gezielt analysieren und so mögliche und plausible Klimazukünfte auf lokaler Ebene detailliert beschreiben

Um die Effekte verschiedener Dach-Typen in einer hohen Auflösung von wenigen Kilometern modellieren zu können, werden wir das Erdsystemmodell ICON erweitern. Dadurch gewinnen wir grundlegendes Wissen, wie und in welcher Stärke die Dachschichten das Klima in den untersten 100 Metern der Atmosphäre modulieren. Wir untersuchen dabei, wie die Transportprozesse auf unterschiedlichen Skalen ablaufen und wie relevant eine dreidimensionale Analyse der Strömungen ist. Gleichzeitig reagieren die Schichten mit der Umgebungsatmosphäre und der Erdoberfläche und beeinflussen wiederum diese Klimakomponenten.

Mehr Informationen zum Project CLICCS A3 gibt es ab hier auf Englisch.