Langzeitsimulationen mit dem CCM E39C: Untersuchungen von Klima-Chemie Wechselwirkungen und Trends Martin Dameris Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt Institut für Physik der Atmosphäre, Oberpfaffenhofen Berlin, 4. Dezember 2006

Schema des Klima-Chemie Modells E39C

Sonnenaktivität und Vulkane Randbedingungen in E39C QBO pressure [hPa] year (m/s) Sonnenaktivität und Vulkane

Randbedingungen in E39C Globale Meeresoberflächentem- peraturen und Seeeisbedeckung: Monatmittelwerte des UK Met Office Hadley Centre, hier: Beispiel für Juni 1985 (Rayner et al., 2003). Natürliche und anthropogene NOx Emissionen (1960 bis 2000): Industrie (Benkovitz et al., 1996) : 12.0 - 33.0 TgN/a Biomasseverbrennung (Lee, pers. Mitt., 2003) : 6.3 - 7.2 TgN/a Blitze (Grewe et al., 2001) : ~5.0 TgN/a Verkehr (Matthes, 2003; Corbett et al., 1999) : 4.8 - 13.1 TgN/a Luftfahrt (Schmitt und Brunner, 1997) : 0.1 - 0.7 TgN/a

Temperaturfluktuationen und Trends 50 hPa global gemittelte Anomalien der Jahresmitteltemperatur Dameris et al., 2005; Eyring et al., 2006; WMO, 2007

Modellergebnisse Zeitliche Entwicklung der Ozonschicht zwischen 1960 und 2000 geogr. Breite 1960 1980 geogr. Breite 1980 2000 Dameris et al., 2005

Modellergebnisse (Dameris et al., 2005) Anomalien der Ozongesamtsäule geogr. Breite 1960 1980 geogr. Breite 1980 2000 Dameris et al., 2005

Entwicklung der globalen Ozonschicht

Veränderungen der Ozonschicht Anomalien der global gemittelten Ozonsäule (90°N - 90°S) Ozonanomalien [%] Jahr Beobachtungen Modelldaten Dameris et al., 2006

Zukünftige Entwicklung (WMO, 2007)

Einfluss der Klimaänderung auf die Erholung der Ozonschicht 50 hPa Abweichungen der Jahresmitteltemperatur 60°N - 60°S ULAQ E39C WACCM REF NCC ΔT (K) 1950 2050 Jahre WMO Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2006

Einfluss einer Klimaänderung auf Ozon E39C WACCM ΔT [K] FMA pressure [hPa] REF–NCC E39C WACCM ΔO3 [%] FMA pressure [hPa] Latitude (°) Latitude (°)

Impact of climate change on ozone recovery WACCM ΔT [K] SON pressure [hPa] REF–NCC E39C WACCM ΔO3 [%] SON pressure [hPa] Latitude (°) Latitude (°)

Simulierte Wasserdampfanomalien in der US – 50 hPa, 40°N Min/Max - Bereich der Ensemble Simulationen Agung El Chichón Pinatubo

Jahresgang der Massenflüsse durch die Tropopause

Ziele im Rahmen von G-SPARC Verbesserung der Vorhersagefähigkeit von Klima, Ozon und UV  Untersuchung von bisherigen Fluktuationen und Trends (Validierung)  Abschätzung zukünftiger Entwicklungen (→ WMO 2010!) Untersuchung der Kopplung von Troposphäre und Stratosphäre  Veränderungen des Stratosphären-Troposphärenaustausch  Anregung von planetaren Wellen (Quellregionen)  Ausbreitung von planetaren Wellen Untersuchung der Klima-Chemie Wechselwirkung  Bedeutung einzelner Antriebe auf dynamische und chemische Prozesse  Veränderung der Antriebe bei sich änderndem Klima