Das Klimasystem aus der

Polarperspektive Peter Lemke

Alfred-Wegener-Institutfür Polar- und MeeresforschungBremerhaven

Institut für Umweltphysik Universität Bremen

Das komplexe Klimasystem

1.Stochastische Klimamodelle

2.Ozeanische Deckschicht

3.Meereis-Ozean Wechselwirkung

4.Meereis-Dynamik

5.Meereis-Ökosystem

6.Kryosphäre (IPCC)

32

1

4 65

1 Klimasystem: Grundlegende Eigenschaften

Schnelle Atmosphäre: TageTräger Ozean: Monate-500 JahreEisschilde: Jahrtausende

Hasselmann, 1976

Energiebilanz-Klimamodell(Lemke, 1977)

1 Varianz der antarktischen Meereisgrenze

FrequenzPeriode

Vari

an

z d

er

Meere

isg

ren

ze

Auch Meereisvariationen können durch ein stochastisches Modell, d.h. durch den Ansatz der Brownschen Bewegung beschrieben werden. 1980

Das komplexe Klimasystem

1.Stochastische Klimamodelle

2.Ozeanische Deckschicht

3.Meereis-Ozean Wechselwirkung

4.Meereis-Dynamik

5.Meereis-Ökosystem

6.Kryosphäre (IPCC)

2

2 Ozeanische Deckschicht unter Meereis

Jahresgang im Arktischen Ozean

Salzgehalt der Deckschicht

Tiefe der Deckschicht

Sommer Winter

Sommer

Winter

1984

20m

50m

Das komplexe Klimasystem

1.Stochastische Klimamodelle

2.Ozeanische Deckschicht

3.Meereis-Ozean Wechselwirkung

4.Meereis-Dynamik

5.Meereis-Ökosystem

6.Kryosphäre (IPCC)

3

3 Meereis-Ozean Wechselwirkung

Polynya-Experimente

Dicke des Meereises

Salzgehalt der Deckschicht

Temperatur der Deckschicht

Tiefe der Deckschicht

1987

Das komplexe Klimasystem

1.Stochastische Klimamodelle

2.Ozeanische Deckschicht

3.Meereis-Ozean Wechselwirkung

4.Meereis-Dynamik

5.Meereis-Ökosystem

6.Kryosphäre (IPCC)

4

4 Meereisdrift und –deformation aus SAR-Bildern

RADARSAT Geophysical Processor System.

Due to a large swath width (~400 km) in ScanSAR mode, an image is obtained at least every 7. day

(by courtesy of Ron Kwok).

4 SIMIP-Meereis-Modelloptimierung

1997

Das komplexe Klimasystem

1.Stochastische Klimamodelle

2.Ozeanische Deckschicht

3.Meereis-Ozean Wechselwirkung

4.Meereis-Dynamik

5.Meereis-Ökosystem

6.Kryosphäre (IPCC)

5

5 Meereis-Ökosystem

5 Arbeiten auf dem Meereis

5 Probennahme

5 Meereis-Ökosystem

Sole-Kanäleim Meereis

© J. Weissenberger © R. Kiko

© M. Kramer

© R. Kiko

Das komplexe Klimasystem

1.Stochastische Klimamodelle

2.Ozeanische Deckschicht

3.Meereis-Ozean Wechselwirkung

4.Meereis-Dynamik

5.Meereis-Ökosystem

6.Kryosphäre (IPCC)

6

6 Klimabericht (IPCC) – Kap. 4

2007

Frequently Asked Question 4.1:

Is the Amount of Snow and Ice on the Earth Decreasing?

Yes.

Schneeflächen auf der Nordhemisphäre werden kleiner Gletscher ziehen sich weltweit zurück Eisschilde auf Grönland und Antarktis schrumpfen Permafrost taut in vielen Bereichen Meereis in der Arktis ist deutlich reduziert

6 Arktische Meereis-Ausdehung im Sommer

Aktualisiert von IPCC AR4 (2007)

Rückgang Sommer-Minimum(-8% pro Dekade)

2070Arktis eisfrei im Sommer

Sept 2007

Messungen der Meereisdicke

EM bird

Rabenstein, Hendricks,Leinweber, 2007

AWI Meereis-Gruppe

6 km

Global gemittelte Temperaturen steigen deutlich an

GISS Data

2009

2008

1990 1995 2000 2005 2010 2015

Fo

ssil

Fu

el E

mis

sio

n (G

tC y

-1)

5

6

7

8

9

10

A1B

A1FI

A1T

A2

B1

B2

Carbon Dioxide Information Analysis Center

International Energy Agency

CO2 Emissionen (Milliarden Tonnen Kohlenstoff/Jahr)

Raupach et al. 2007, PNAS, updated; Le Quéré et al. 2009, Nature-geoscience; International Monetary Fund 2009

... liegen oberhalb des schlimmsten Szenarios des IPCC

2100:ΔT ~ 4°C

Herzlichen Dank!Bayer AG

Klaus Hasselmann

Kollegen am

MPI für Meteorologie, Hamburg

Princeton University

Institut für Meereskunde,

Kiel

Alfred-Wegener-Institut

Bremerhaven

IUP, Universität Bremen

Hildegard, Saskia, Mark, Stefan

Natürliche Skulpturen

Unsere Herausforderung:

die nachhaltige Nutzung eines sich stetig wandelnden

Planeten

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!