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Das Teilvorhaben liefert Analysen und Modelstudien zur gegenwärtigen und potentiell zukünftigen Klimavariabilität in Südamazonien unter Berücksichtigung verschiedener Klima- und Landnutzungsszenarien. Da die raum-/zeitlichen Variationen von Komponenten des Wasserkreislaufs entscheidende Determinanten für die Dynamik und Vulnerabilität natürlicher und genutzter Ökosysteme in der Zielregion darstellen, liegt ein besonderer Schwerpunkt auf der skalenübergreifenden Untersuchung von Beziehungen zwischen hydroklimatischer Variabilität, externem Antrieb, und Landnutzungs-/Vegetationsdynamik. Die komplexen Wechselbeziehungen der Einflussfaktoren mit den synoptischen und sub-synoptischen Prozessen werden durch die Verwendung einer hierarchischen Modellkette berücksichtigt, deren Komponenten auf die jeweiligen Skalen und die darin dominierenden Prozesse abgestimmt sind. Ziel des Verbundes "CarBioCial" ist die Analyse und Simulation der Landnutzungs¬entwicklung in Abhängigkeit vom Klimawandel und sozio-ökonomischen Entwicklungs¬prozessen für eine nachhaltige Klimaanpassung sowie Ökosystemservicestabilität im Hinblick auf C-Sequestrierung und THG-Reduktion für Südamazonien. In diesem Kontext hat das Teilvorhaben 10 die Aufgabe, notwendige Klimabasisdaten und Modellapplikationen für die Entwicklung nachhaltiger Mitigations- und Adaptionsstrategien bereitzustellen. Entsprechend liegt eine zentrale Zielsetzung in der Implementierung und Validierung einer Klimamodellkette, die unter Integration von vorhandenen Messdaten und globalen Modelldaten belastbare, zeitlich und räumlich hochaufgelöste Klimadaten generiert. Die Modellentwicklung berücksichtigt dynamische und statistische Downscaling Verfahren, um Daten auf einer für Handlungsanweisungen relevanten Skala zu erzeugen. Rezente und zukünftige atmosphärische Prozesse, Grenzschicht-Dynamik und Klimavariablilität werden für verschiedene Klima- und Landnutzungs-Szenarien modelliert.
Overreaching objective of our Subproject is to analyze and model present and future atmospheric processes, boundary layer dynamics and spatiotemporal climate variations in southern Amazonia under different climate and land use scenarios. Assuming interannual and long term variations of precipitation and water budget to be major determinants for the stability, function and resilience of both managed and natural ecosystems in the target area, we will particularly emphasize on a scale-crossing analysis of relationships between hydroclimatic variability, external atmospheric forcings and land use and vegetation cover. Given that the complex interrelations of these impact factors with synoptic and sub-synoptic topographically determined processes are only to be represented by a suite of modelling components, each valid for specific scales and atmospheric processes, we aim to integrate global and regional climate modelling approaches, statistical downscaling and surface parameterization methods within a comprehensive hierarchical model chain. Accordingly, fundamental research issues, to be addressed in our subproject are: (1) to analyse and model present and future climate (and particularly hydroclimatic) variability in the target area at appropriate spatiotemporal scales (2) to investigate, assess and quantify the sensitivity of regional weather and climate responses to global climate change and land use change (3) to provide climatological information for various impact studies in the CarBioCial framework for present and future time slices Overall, our research aims to contribute to an enhanced understanding of climate system dynamics, its external drivers and internal feedbacks. Moreover, we aim to provide indispensable climate modelling support and data input including uncertainty information for different CarBioCial subprojects, in order to substantiate suitable climate mitigation, adaptation and prevention strategies, elaborated on the example of southern Amazonia but transferable to other world areas with comparable environmental settings.
Project Members:
Prof. Dr. Jürgen Böhner
Prof. Dr. Klaus Fraedrich
Dr. Frank Lunkeit
Dipl.-Geogr. Helge Dietrich
Dipl.-Phys. André Ringeler
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