SOLIC

Ziel des SOLIC-Projektes ist die Quantifizierung von Unsicherheiten in der solaren Variabilität von der unteren Thermosphäre bis zum Ozean und damit zu verlässlicheren Klimaprognosen beizutragen. Beobachtungs- und Modellstudien deuten auf einen nicht zu vernachlässigenden solaren Anteil an der dekadischen Variabilität des Klimas hin. Eine Quantifizierung des solaren Beitrages ist jedoch schwierig, da es einerseits nur eine begrenzte Anzahl von Beobachtungsdaten gibt und andererseits komplexe Wechselwirkungsmechanismen für den Transfer des solaren Signales von der oberen in die untere Atmosphäre und den Ozean verantwortlich sind. Die wissenschaftlichen Aktivitäten innerhalb von SOLIC konzentrieren sich daher auf eine ganzheitliche Analyse des Sonnensignales. In drei modernen Klima-Chemie-Modellen werden folgende Aspekte systematisch untersucht: i) die Repräsentation der in den Modellen enthaltenen Strahlungs- und Aurora-Effekte sowie der Dynamik, ii) die Unsicherheiten im 11-jährigen Strahlungsantrieb und iii) die Modellformulierung, insbesondere der Einfluss der Modellhöhe und des Ozeans. Diese Analysen werden durch einen Vergleich mit existierenden Simulationen von Klima-Chemie-Modellen sowie gekoppelten Atmosphären-Ozean-Modellen ergänzt. Die SOLIC-Ziele lehnen sich direkt an die Ziele der internationalen WCRP/SPARC-SOLARIS/HEPPA Initiative (http://solarisheppa.geomar.de/) an und stellen somit den deutschen Beitrag zu diesem internationalen Vergleichsprojekt dar.

Im Arbeitspaket 1 geht es um den Einfluss des Strahlungsmoduls und insbesondere um die Bestimmung der notwendigen spektralen Auflösung des solaren Antriebs. Arbeitspaket 2 beschäftigt sich mit dem Einfluss von geladenen Teilchen. Insbesondere wird eine Parameterisierung des Aurora-Effektes für
Chemie-Klima-Modelle entwickelt, als Quellterm für thermosphärische Modelle und als Randbedingung für Modelle, die die Thermosphäre nicht enthalten. Arbeitspaket 3 untersucht die Sensitivität des atmosphärischen solaren Signals auf unterschiedliche solare Einstrahlungsdatensätze sowie den Effekt von hoher und geringer geomagnetischer Aktivität. Im Arbeitspaket 4 geht es schließlich um die Untersuchung des dynamischen Transfers des solaren Signales (Strahlungs- und Teilcheneffekt) von der Hochatmosphäre bis zum Ozean. Gezielte Sensitivitätsstudien sollen den Einfluss des stratosphärischen "top-down" und des troposphärisch-ozeanischen "bottom-up" Prozesses untersuchen.

Projektpartner (in alphabetischer Reihenfolge)
Prof. Dr. Ulrike Langematz (FUB, Co-PI)
Prof. Dr. Katja Matthes (GEOMAR, PI)
Dr. Miriam Sinnhuber (KIT, Co-PI)

Kontakt:
Prof. Dr. Katja Matthes
GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel
E-Mail: kmatthes@geomar.de