Untersuchung des natürlichen und anthropogenen Einflusses auf das arktische und antarktische Meereis
Im Kontext der globalen Erwärmung und angesichts eines zunehmend übervölkerten Planeten ist der Klimawandel derzeit eines der wichtigsten Themen für die wissenschaftliche und politische Gemeinschaft. Die Analyse von Beobachtungsdaten zur globalen Meereisbedeckung ist entscheidend für das Verständnis der physikalischen Mechanismen, die das Klimasystem steuern, und für die Verbesserung zukünftiger Klimasimulationen. Durch atmosphärische Fernverbindungen spielt das tropische Becken im Atlantik und Pazifik eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung der globalen Meereisbedeckung.
Als Stipendiat der Deutschen Bundesstiftung Umwelt habe ich am Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung in der Gruppe Dynamik des Paläoklimas unter der Leitung von Dr. Monica Ionita-Scholz geforscht.Ich untersuchte die Entwicklung der arktischen und antarktischen Meereisbedeckung und die Zusammenhänge zwischen Meerestemperatur, Hebelöldruck und Wolkenbedeckung in den tropischen Ozeanen. Ich habe auch den Einfluss menschlicher Aktivitäten und den Einfluss der natürlichen Variabilität auf globale Temperatur- und Wolkenfelder diskutiert.
In diesem Projekt habe ich Beobachtungsfelder (aus Messungen), Reanalyse-Daten (aus allgemeinen Zirkulationsmodellen, in denen Beobachtungsdaten assimiliert wurden) und aus numerischen Simulationen mit allgemeinen Zirkulationsmodellen berechnete Ausgabewerte verwendet. Um diese Daten zu analysieren, verwendete ich verschiedene univariate und multivariate statistische Methoden, darunter: Singular Spectrum Analysis (SSA), Wavelet-Analyse, lineare Regression, Komposit- und Korrelationskarten, Canonical Correlation Analysis (CCA) und empirische orthogonale Funktionen (EOF) (von Storch und Zwiers, 1999 :Statistical Analysis in Climate Research).
Im ersten Teil meines Projekts konzentrierte ich mich auf folgende Untersuchungen:
1) Vergleichende Analysen der Entwicklung der Eisbedeckung in der Arktis und Antarktis
2) Atlanto Multidecadal Oscillation (AMO) -Fußabdruck auf der antarktischen Meereisbedeckung (SIC).
3) Fußabdruck der Klimaveränderung bei der Meerestemperatur (SST) und der globalen Wolkenbedeckung (TCC)
4) Dominante Modi der globalen Druckschwankung des Meeresspiegels wurden in Beobachtungs-, Reanalyse- und Modelldaten identifiziert.
Während meines Aufenthalts in Deutschland habe ich an folgenden Kursen, Workshops und Konferenzen teilgenommen:
Als Erstautor kam mir die ursprüngliche Idee, ich führte alle Analysen durch und schrieb den größten Teil des Textes für die folgenden drei wissenschaftlichen Arbeiten:
Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass meine Ergebnisse, die durch frühere Untersuchungen unter Verwendung modernster Klimamodelle bestätigt wurden, darauf hindeuten, dass im tropischen Pazifik die natürliche Variabilität die langfristige Entwicklung von Temperatur und Wolken dominiert, während im tropischen Atlantik der anthropogene Einfluss eine viel größere Rolle spielt . Sowohl der tropische Atlantik als auch der tropische Pazifik tragen durch die Ausbreitung der atmosphärischen Rossby-Wellenzüge zur Ausdehnung des antarktischen Meereises bei, das in den letzten 30 Jahren beobachtet wurde.
Danksagung
Diese Arbeit wurde von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) im Rahmen des MOE-Austauschstipendienprogramms voll unterstützt. Besonderer Dank gilt Dr. Monica Ionita-Scholz für die Betreuung dieses Projekts. Ich danke auch meinem Doktorvater, Prof.Dr. Mihai Dima, meine Kollegen Daniela Zaharia und Razvan Pirloaga von der Bukarester Universität sowie Dr. Norel Rimbu, Christopher Danek, Nadezhda Sokolova und der Rest meiner Kollegen von AWI.