Untersuchung des natürlichen und anthropogenen Einflusses auf das arktische und antarktische Meereis

Stipendiatin/Stipendiat: Petru Cosmin Vaideanu

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:

  • "Multivariate Statistics", Kurs, Bremerhaven, 4-6.11.2018
  • "Perceiving Arctic Change: Climate, Society and Sustainability" à ​Workshop, Bremen, 21-25.03.2019
  • “EGU General Assembly 2019” à Konferenz, Wien, 7-12.04.2019
  • How to apply for an academic job” à Kurs, Bremerhaven, 3-5.06.2019

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:

  • Manuskript mit dem Titel "Consistent footprints of Pacific SST modes as captured by two total cloud cover datasets” wurde am 10.11.2018 eingereicht und wird derzeit im Journal of Geophysical Research: Atmospheres geprüft.Voraussichtliches Erscheinungsdatum des Drucks: 31.12.2019.
  • Manuskript mit dem Titel“Disentangling and quantifying contributions of distinct forcing factors to the observed global sea level pressure field” (CLDY-D-19-00501) wurde am 21.02.2019 eingereicht und wird derzeit bei Climate Dynamics überprüft.Voraussichtliches Erscheinungsdatum des Drucks: 01.06.2020.
  • Manuskript mit dem Titel“Evidence of anthropogenic causes for the observed Antarctic sea ice expansion” (oder ähnliches) befindet sich in der Endphase der Vorbereitung und wird Ende August 2019 bei Journal of Climate eingereicht.Voraussichtliches Erscheinungsdatum des Drucks: 31.12.2020.

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.

Förderzeitraum:
19.08.2018 - 18.08.2019

Institut:
Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

Betreuer:
Dr. Monica Ionita-Scholz

E-Mail: E-Mail schreiben

URL: fizica.unibuc.ro/Fizica/Main.php

Publikationen: