Hauptseminar Klimavariabilität Bsc_GEO_PG4

Hauptseminar Klimavariabilität
Bsc_GEO_PG4
HS KLIVAR WS 2012/2013
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→ Diskussion/Puffer
HS KLIVAR WS 2012/2013
Teil I Allgemeine Grundlagen der Klimavariabilität
1.) Solar forcing: Solare Einflüsse auf das Klimasystem der Erde
2.) Astronomical forcing: Klimawandel durch Veränderungen der Erdbahnparameter
3.) Tectonic forcing: Auswirkung der Plattentektonik auf das Klima
4.) Volcanic forcing: Vulkanismus als Klimafaktor
5.) Radiative forcing I.) Aerosole: Klimawirksamkeit atmosphärischer Partikel
6.) Radiative forcing II.) Land-Use-Change: Landnutzungsveränderungen durch den
Menschen und ihre Auswirkungen auf das Klimasystem
7.) Radiative forcing III.) Strahlungsaktive Gase
8.) Climate change feedbacks und Tipping points: Verstärkungs- und Dämpfungsmechanismen
im Klimasystem
HS KLIVAR WS 2012/2013
Teil II Klimageschichte der Erde
9.) Atmosphärenentstehung und Klimaentwicklung der Planeten und ihrer Monde im
Sonnensystem
10.) Klimaentwicklung der Erde seit ihrer Entstehung bis zum Quartär
11.) Quartäre Klimageschichte: Pleistozän und Holozän
12.) Historische Klimatologie:
13.) Klimamonitoring und -entwicklung in der Neuzeit bis heute
14.) Klimaprojektionen für die Zukunft
15.) Diskussion
Klimavariabilität: Veränderungen im Klimasystem
Jacobeit (2007)
Klimavariabilität genauer: Veränderung der Klimaelemente
Schwankungen der langfristigen (>=30a) Zustände der Klimaelemente:
Temperatur, Niederschlag, Luftdruck, Feuchte, Wind, Bewölkung
aufgrund gegenseitiger Abhängigkeit der Klimaelemente:
Variabilität des Klimas als Ganzes / in weiten Teilen
Bewölkung
Wind
Niederschlag
Luftdruck
Feuchte
Temperatur
Klimavariabilität: Zeitskalen
- paläoklimatisch (x·1000a): im Laufe der Erdgeschichte: zwischen tausenden von a
- hundertjährig/centennial (x·100a): zwischen hunderten von Jahren
- multidekadisch (x·30a): zwischen 30-Jahr Abschnitten
=> einzelne Jahresanomalien sind keine Anzeichen für Klimawandel!
erst Häufungen, die signifikante Unterschiede zwischen
30-Jahr Perioden verursachen => Statistik als zentrales Werkzeug!
Jährliche
Anomalien
der globalen
Mitteltemperatur
bezogen auf
Mitteltemperatur
des Zeitraums
1961-1990
Beispiele:
das warme Jahr
1878 war kein
Zeichen für eine
Klimaerwärmung!
1878
das kalte Jahr
1917 war kein
Zeichen für eine
Klimaabkühlung
1917
Der Gesamtverlauf
gibt jedoch zu denken
Trenberth et al. (2007)
1.) Solar forcing: Solare Einflüsse auf das Klimasystem der Erde
exemplarische Stichworte: wie funktioniert ein Stern? Solare Strahlung, wie entsteht sie,
wie schwankt sie und warum? Welche Mechanismen gibt es zur Erklärung von
Klimaschwankungen durch Solaraktivität? Was ist das "faint-young-sun" Paradoxon?
2.) Astronomical forcing: Klimawandel durch Veränderungen der Erdbahnparameter
exemplarische Stichworte: Milankowiç-Zyklen; Welche Schwankungen
gibt es, wie äußern sie sich auf der Erde (nicht nur klimatisch); Wie wirkten
sie sich klimatisch in der Vergangenheit aus; Was ist für die Zukunft zu erwarten?
Heute
Exzentrizität:
ca. 100 000 a
Obliquität (22°-25°): ca.
41 000 a
Präzession:
ca. 23 000 a
Perihel:
3. Januar
kühlerer Nordwinter
Aphel:
9. Juli
Nutation:
ca. 18,6 a
3.) Tectonic forcing: Auswirkung der Plattentektonik auf das Klima
exemplarische Stichworte: Wie können veränderte Plattenkonstellationen
(nicht der assoziierte Vulkanismus) das Klima der Erde beeinflussen?
Hinsichtlich der Erdalbedo aber
auch hinsichtlich der Meeresströme;
Wie entstehen heutige Meeresströme, was bewirken sie im Klimasystem?
Welche Beispiele der Veränderung gibt es in der Erdgeschichte (Drake-Strasse,
zentralamerikanischer Isthmus, Antarctica, Indien, etc.)
Simulation Snowball-Earth (700 Mio a) des Präkambrium (bis 545 Mio. a)
Pangäa-Kontinent im Bereich des Südpols: Eis-Albedo-Effekt
und CO2-Bindung durch Sedimentation => Abkühlung
4.) Volcanic forcing: Vulkanismus als Klimafaktor
exemplarische Stichworte: Welche kurzfristigen Auswirkungen haben Vulkaneruptionen?
Welche langfristigen Veränderungen können durch Vulkanismus verursacht werden?
Welche Randbedingungen (geologisch sowie zirkulationsdynamisch) fördern die
Klimawirksamkeit von Vulkanismus. Welche Beispiele finden wir in der älteren und
jüngeren Erdgeschichte?
El Chichon (Mexiko) vor/nach
dem 28.3.1982
Pinatubo
El Chichon
5.) Radiative forcing I.) Aerosole: Klimawirksamkeit atmosphärischer Partikel
exemplarische Stichworte: Welche festen und flüssigen Partikel gibt es?
Wie wirken die Partikel auf die Strahlung direkt und indirekt?
Wie wirken Tropfen in hohen Wolken und Kondesstreifen und wie in tiefen Wolken?
Welche Beispiele für Auswirkungen von Aerosolveränderungen konnten bisher
beobachtet werden?
BR
NASA
6.) Radiative forcing II.) Land-Use-Change: Landnutzungsveränderungen durch den
Menschen und ihre Auswirkungen auf das Klimasystem
exemplarische Stichworte: Ihre Auswirkungen auf das Klimasystem.
Was sagt Ruddiman über Ploughs in "Ploughs, Plagues and Petroleum"?
Welche Rolle spielt Landnutzungsänderung heute?
indirekter Effekt:
Ackerfläche
Weidefläche
Erhöhung der
Aerosolkonzentration
Reduktion der
regionalen
Verdunstung
-> Abkühlung
7.) Radiative forcing III.) Strahlungsaktive Gase
exemplarische Stichworte: Wie funktioniert der sogenannte Treibhauseffekt genau?
Was sagen sog. Klimaskeptiker?
dpa
8.) "Climate change feedbacks" und "Tipping points": Verstärkungs- und Dämpfungsmechanismen für Änderungssignale im Klimasystem.
exemplarische Stichworte:
Was haben Josef Stefan und Ludwig Boltzmann mit Klimaentwicklung zu tun (was ist
radiative cooling)? Welche Mechanismen der Selbstverstärkung von
Klimaänderungssignalen gibt es (THC, Eis-Albedo-Effekt, Wasserdampfrückkopplung,
Methanhydrat, ...)?
Off nach Heinrichevents
südliche NADW-Bildung
DO-Events: nördliche NADW-Bildung
Rahmsdorf 2001
9.) Atmosphärenentstehung und Klimaentwicklung der Planeten und ihrer Monde im
Sonnensystem.
exemplarische Stichworte: Welche Randbedingungen führen zu den äußerst
unterschiedlichen Atmosphären in unserem Sonnensystem?
Können wir aus den anderen Atmosphären Rückschlüsse für die Erde ziehen?
10.) Klimaentwicklung der Erde seit ihrer Entstehung bis zum Quartär
exemplarische Stichworte: Welche Faunenschnitte deuten auf dramatische
Klimaschwankungen hin? Was ist das "Faint-Young-Sun"-Paradoxon? Gab es eine
Snowball-Earth
Präkambrische
Vereisung
Ordovizvereisung
Permokarbonische
Gondwanavereisung
(S-Afr./-Am.)
Pleistozän
11.) Quartäre Klimageschichte: Pleistozän und Holozän
exemplarische Stichworte: Was ist über den Ablauf der Glaziale und Interglaziale bekannt?
Wie kann man sich den Ablauf der Erwärmung seit dem LGM vorstellen? War es im
Holozän schon wärmer als heute und warum? Welche Theorie wird in Ruddimans:
"Plows, Plagues and Petroleum: How Humans Took Control of Climate" dargelegt?
12.) Historische Klimatologie:
exemplarische Stichworte: Welche Datenquellen und Methoden werden bei der
Rekonstruktion des Klimas der letzten eingesetzt?
13.) Klimamonitoring und -entwicklung in der Neuzeit bis heute.
exemplarische Stichworte: Woher stammen aktuelle Klimadaten? Wie sehen die moderne
Instrumentennetzwerke aus? Was bedeutet Reanalyse? Welche Bedeutung haben
Satellitendaten?
ESA
14.) Klimaprojektionen für die Zukunft
exemplarische Stichworte: Funktionsweise von Klimamodellen zur Simulation von
Zukunfts-Szenarien. Ensembles, Downscaling, Verifikation.
HS KLIVAR WS 2012/2013
· Eigenes Thema genau ansehen!
· Darauf achten welche Bereiche schon von anderen
Themen abgedeckt werden.
· Bei Unsicherheiten melden!
· Rechtzeitig (sofort) mit Literaturrecherche und Lesen
anfangen
· Stichwortlisten sind alle nicht vollständig und nicht
ausreichend!
HS KLIVAR WS 2012/2013
Referat: 45 Minuten
Ziel:
· Wissensvermittlung
· Übung logischen Denkens
· Diskussionsfähigkeit
Anforderungen:
· Abbildungen und Sachverhalte vollständig erklären
· PDF, LibreOffice oder eigener PC
· frei sprechen → keine reinen Textfolien, keine ganze Sätze
· illustrieren → Abbildungen
· zu Quellenangaben: auch auf Folien nur (Autor Jahr)
mit Bezug auf die Quellenangaben in der Hausarbeit.
HS KLIVAR WS 2012/2013
Hausarbeit: ca. 20 Seiten = 14000 Worte (Abbildungen und Tabellen
zählen nicht mit); Abgabe 2 Wochen vor dem Referatstermin:
Ausgedruckt und als PDF per e-mail: Betreff: „HS Klivar“
Ziel:
· Wissensvermittlung, Quellenarbeit
· Übung logischen Denkens, detailierter Auseinandersetzung
· schriftliche Formulierungsfertigkeit
Anforderungen:
· keine Umgangssprache, keine Rechtschreibfehler, keine
Grammatikfehler!
· Präzise Formulierungen: „Was genau sagt der Satz aus?“
· Abbildungen: nur wenn im Text ausführlich besprochen!
· Leitfaden für Wissenschaftliches Arbeiten
· Quellenangaben: nur (Autor Jahr)
· mindestens 12 ernstzunehmende (!) Fachquellen davon
2 in Englisch
Zitieren
Im Text
direkte Zitate: unnötig, zeugen davon, dass jemand nicht in der Lage ist
einen Sachverhalt mit eigenen Worten
widerzugeben oder zu erklären, → Sachverhalt verstanden?
indirektes Zitat: alles, was nicht selbst abgeleitet oder erarbeitet, also aus
der Literatur übernommen wurde, muss belegt werden!
Der Land-See-Wind-Effekt spielt hinsichtlich der Monsunsysteme nur
eine untergeordnete Rolle (Weischet 2002).
oder
Weischet (2002) betont hinsichtlich der Monsunsysteme ebenfalls, dass
der Land-See-Windeffekt nur eine untergeordnete Rolle spielt.
Literaturverzeichnis (alphanumerisch sortiert)
Weischet, W. (2002): Einführung in die allgemeine Klimatologie. 6.
überarb. Aufl., Berlin, 276 S.
21.04.10
Karin Lutz
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