Forschung zu tropischen Regenbändern und ihrer Klimawandelantwort

Viele Gesellschaften und Ökosysteme in den Tropen hängen entscheidend vom Niederschlag ab. Daher sind verlässliche Vorhersagen dazu, wie die tropischen Regenbänder auf den Klimawandel reagieren, von entscheidender Bedeutung für Klimawandelanpassungsstrategien. Klimamodelle können aufgrund ihrer recht groben Maschenbreiten solche Vorhersagen nur eingeschränkt liefern, da sie kleinskalige Wolken- und Niederschlagsprozesse nicht direkt simulieren können. Das Verständnis von tropischen Regenbänder und ihrer Darstellung in Modellen könnte jedoch verbessert werden, indem die Kopplung der planetaren Zirkulation mit kleinskaligen Wolken- und Niederschlagsprozessen genauer untersucht wird.

Zu diesem Thema leitet die Nachwuchsgruppe von Dr. Aiko Voigt das internationale Modellvergleichsprojekt „TRACMIP: Tropical Rain belts with an Annual cycle and a Continent Model Intercomparison Project“ zusammen mit Prof. Michela Biasutti von der Columbia University in New York (USA) und Prof. Jacob Scheff von der University of North Carolina Charlotte (USA). TRACMIP vergleicht die Simulationen von 14 globalen Klimamodellen. Dabei stehen insbesondere die Interaktion zwischen der Innertropischen Konvergenzzone über den Ozeanen und den Monsunzirkulationen über den Kontinenten im Mittelpunkt, sowie die Interaktion zwischen Prozessen auf verschiedenen Zeitskalen. Ziel der TRACMIP Simulationen ist es, ein besseres Verständnis von planetaren Energie- und Impulsbilanzen für den regionalen Niederschlag in den Tropen zu ermöglichen. Dieses Ziel wurde in einem Übersichtsartikel zu Monsunen herausgearbeitet, der vor kurzem im Fachjournal Nature Geoscience erschienen ist und von Aiko Voigt mitverfasst wurde.

TRACMIP ist ein frei zugänglicher Modelldatensatz und umfasst etwa 10 TB Daten. In den letzen Monaten hat Aiko Voigt in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Klimarechenzentrum in Hamburg die TRACMIP Modelldaten vereinheitlicht und auf dem Portal der Earth Sytem Grid Foundation veröffentlicht. Damit sind die TRACMIP Daten nun auf die gleiche bequeme Art wie die vielfach genutzten Datensätze der Modellvergleichsprojekte CMIP5 und CMIP6 Daten verfügbar.

Am IMK-TRO untersucht Aiko Voigt die TRACMIP Daten zusammen mit der Doktorandin Elzina Bala (gefördert durch ein DAAD Stipendium) und Masterstudentin Freia Then. TRACMIP trägt zum „Grand Challenge on Clouds, Circulation and Climate Sensitivität“ bei, das vom World Climate Research Programme organisiert wird. Ausserdem wurde TRACMIP auf einem internationalen Workshop zum Thema Monsun, der im Juli 2018 am International Centre for Theoretical Physics in Trieste von Aiko Voigt mitorganisiert wurde, vorgestellt.

Kontaktperson:
Dr. Aiko Voigt, Nachwuchsgruppe „Wolken und Sturmzugbahnen“, IMK-TRO, KIT

Weiterführende Informationen:

Publikation zum TRACMIP Projekt: Voigt, A., M. Biasutti et al. (2016), The tropical rain belts with an annual cycle and a continent model intercomparison project: TRACMIP, Journal of Advances in Modeling Earth Systems, 8, 1868–1891, doi:10.1002/2016MS000748.

Nature Geoscience Übersichtsartikel: Biasutti, M., A. Voigt et al. (2018), Monsoons: global energetics and local physics as drivers of past, present and future monsoons, Nature Geoscience, 11, 392-400, doi:10.1038/s41561-018-0137-1.

ICTP 2018 Workshop zum Thema Monsun: http://indico.ictp.it/event/8457/

Monsoon picture monsoonbild_20190215.jpg: Ali Nishan, https://www.flickr.com/photos/millzero/1892542343; CC BY-NC 2.0 license