TRIP

Änderungen stratosphärischer Transportwege und Einfluß auf das Klima (TRIP)

Felix Ploeger, Charlotte Hoppe, und Rolf Müller
Forschungszentrum Jülich, Institut für Energie- und Klimaforschung, Stratosphäre (IEK-7)

Änderungen der Transportwege und -prozesse verändern die Spurengaszusammensetzung der Stratosphäre, die wiederum über Strahlungsprozesse den Klimawandel bedeutsam beeinflusst. In diesem Projekt sollen neuartige diagnostische Methoden entwickelt werden, um die stratosphärischen Transportwege in einem sich ändernden Klima, insbesondere ihre Trends, und die Auswirkungen auf die Spurengaszusammensetzung und letztendlich auf die Bodentemperaturen besser zu verstehen. Dazu wird eine neue Methode zur Berechnung des Altersspektrums der stratosphärischen Luft für nicht-stationäre atmosphärische Strömung entwickelt, basierend auf dem Lagrangeschen Chemie-Transport-Modell CLaMS und dem komplexen Erdsystem-Modell EMAC. Die Untersuchung des zeitabhängigen Alterspektrums, der Wahrscheinlichkeitsverteilung der Transportzeiten von der tropischen Tropopause, geht weit über die derzeitige Forschung und Analysen des mittleren Alters hinaus. Die Resultate werden mit Altersspektren aus Pulsexperimenten und publizierten Spektren verglichen. Insbesondere sollen Luftalter-Berechnungen aus dem Modell mit Beobachtungen verglichen werden, in enger Zusammenarbeit mit dem ROMIC-Projekt BDCHANGE (GU Frankfurt, KIT Karlsruhe). Die Untersuchung von Altersspektren sowie Spurengassimulationen und Beobachtungen wird neue tiefe Erkenntnisse in die relative Stärke und zeitliche Variabilität der verschiedenen Transportwege zwischen tropischer und extratropischer Stratosphäre, sowie in Zirkulationstrends ergeben. Des Weiteren werden Rückkopplungsmechanismen der Transportänderungen auf Zirkulation und Temperaturstruktur anhand des Modells CLaMS-EMAC untersucht. Die Altersspektrums-Diagnostik hat herausragende Bedeutung für die Evaluierung des Transports in Klimamodellen und ermöglicht Defizite im Modelltransport zu detektieren, die mit gegenwärtigen Methoden nicht erkannt werden.