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TP 3.2: Klimaänderungen auf dem Nordwesteuropäischen Schelf
PIs:
Uwe Mikolajewicz, MPI für Meteorologie, Hamburg, uwe.mikolajewicz(at)mpimet.mpg.de
Birgit Klein, BSH, Hamburg, birgit.klein(at)bsh.de
Team:
Moritz Mathis, MPI für Meteorologie, Hamburg
Nikesh Narayan, BSH, Hamburg
Holger Klein, BSH, Hamburg
Uwe Mikolajewicz, MPI für Meteorologie, Hamburg, uwe.mikolajewicz(at)mpimet.mpg.de
Birgit Klein, BSH, Hamburg, birgit.klein(at)bsh.de
Team:
Moritz Mathis, MPI für Meteorologie, Hamburg
Nikesh Narayan, BSH, Hamburg
Holger Klein, BSH, Hamburg
Abb. 1: Mittlere jährliche Oberflächen-Wassertemperatur (obere Tafel), Oberflächen-Salzgehalt (mittlere Tafel) und Primärproduktion (untere Tafel) in der Nordsee aus regional gekoppelten Modellsimulationen. Vorindustrieller Kontrolllauf (schwarz gestrichelt), Historischer Lauf (schwarz), IPCC AR5 Szenario RCP 4.5 (blau), IPCC AR5 Szenario RCP 8.5 (rot).
Das wissenschaftliche Hauptziel dieses Teilprojektes ist die Abschätzung regionaler Klimaänderungen für den Bereich des Nordwesteuropäischen Schelfs (NWES), insbesondere der Nordsee, sowie der Verbindung dieser Klimaänderungen zu Veränderungen regionaler Zirkulationsmuster im Nordatlantik. Die Forschungsschwerpunkte konzentrieren sich vor allem auf den Übergangsbereich zwischen dem Nordatlantik und der nördlichen Nordsee, in dem die für die Nordsee relevanten Austauschprozesse stattfinden.
Ergebnisse der vorangegangenen Projektphase haben gezeigt, dass aufgrund der starken Wechselwirkung zwischen Nordostatlantik und NWES im 21. Jahrhundert mit deutlichen physikalischen und biogeochemischen Zustandsänderungen der Nordsee zu rechnen ist (Abb. 1). Verschiedene Studien haben aber stark unterschiedliche Ergebnisse bzgl. der projizierten Salzgehalt- und Nährstoffänderungen gezeigt. Unsere bisherigen Ergebnisse eines regional gekoppelten Klimamodells weisen darauf hin, dass ein großer Teil dieser Unsicherheiten auf die ausgeprägte multidekadische Variabilität des in den NWES-Bereich einströmenden Atlantikwassers zurückzuführen ist.
In der aktuellen Projektphase sollen der Einfluss anthropogener Klimaänderungen und der natürlichen Variabilität im Bereich des NWES mit demselben Modellsystem weitergehend untersucht werden. Um den Beitrag von natürlicher Variabilität und anthropogenem Einfluss trennen zu können, wird ein Ensemble-Ansatz gewählt. Fokus der Untersuchungen sind potentielle Zirkulationsänderungen im Nordost-Atlantik und ihre Wechselwirkungen mit dem NWES, insbesondere der Nordsee, sowie die hieraus resultierenden physikalischen und biogeochemischen Zustandsänderungen einschließlich der Änderung des Auftretens von Extremereignissen.
Ergebnisse der vorangegangenen Projektphase haben gezeigt, dass aufgrund der starken Wechselwirkung zwischen Nordostatlantik und NWES im 21. Jahrhundert mit deutlichen physikalischen und biogeochemischen Zustandsänderungen der Nordsee zu rechnen ist (Abb. 1). Verschiedene Studien haben aber stark unterschiedliche Ergebnisse bzgl. der projizierten Salzgehalt- und Nährstoffänderungen gezeigt. Unsere bisherigen Ergebnisse eines regional gekoppelten Klimamodells weisen darauf hin, dass ein großer Teil dieser Unsicherheiten auf die ausgeprägte multidekadische Variabilität des in den NWES-Bereich einströmenden Atlantikwassers zurückzuführen ist.
In der aktuellen Projektphase sollen der Einfluss anthropogener Klimaänderungen und der natürlichen Variabilität im Bereich des NWES mit demselben Modellsystem weitergehend untersucht werden. Um den Beitrag von natürlicher Variabilität und anthropogenem Einfluss trennen zu können, wird ein Ensemble-Ansatz gewählt. Fokus der Untersuchungen sind potentielle Zirkulationsänderungen im Nordost-Atlantik und ihre Wechselwirkungen mit dem NWES, insbesondere der Nordsee, sowie die hieraus resultierenden physikalischen und biogeochemischen Zustandsänderungen einschließlich der Änderung des Auftretens von Extremereignissen.