Die Atmosphäre im globalen Wandel

Die Atmosphäre ist die dünne Schutzschicht der Erde, die uns vor schädlicher Strahlung schützt, Temperaturunterschiede mäßigt und Wärmeenergie, Wasser und Schadstoffe neu verteilt: Fast alles Leben hängt davon ab. Diese Schutzfunktion wird durch empfindliche Gleichgewichte aufrechterhalten und ist anfällig für globale Veränderungen des Klimas und der Landnutzung. Die Haupttreiber des Klimawandels sind die Strahlungseffekte von Treibhausgasen und Aerosolen, die die Zusammensetzung und die Wirkung der Atmosphäre auf alle Aspekte gesellschaftlicher Aktivitäten beeinflussen.

Wir entwickeln nahtlose Beobachtungs- und Modellierungstechniken, um die komplexen Wechselwirkungen des Klimawandels zwischen der Atmosphäre, der Landoberfläche und dem Ozean zu entschlüsseln. Als Schwerpunkte untersuchen wir die Veränderung der Luftqualität – global und in urbanen Gebieten – die inneren Ursachen und Auswirkungen des Klimawandels durch Feedbacks und auf welche Art von Wetter und Extreme wir uns in Zukunft einstellen müssen. Fortschritte in diesen Bereichen sind von höchster Bedeutung für die zuverlässige Bewertung des Zustands des Erdsystems sowie für Vorhersagen und Projektionen globaler Veränderungen auf unsere zukünftigen Lebensbedingungen.

Unsere Forschung folgt einem gesamtheitlichen Ansatz: Wir entwickeln skalenübergreifende Beobachtungs- und Modellierungslösungen für verbesserte atmosphärische Vorhersagen und regionale Klimaprojektionen mit beispielloser Auflösung. Wir streben danach, atmosphärische Phänomene und Prozessketten vom Ursprung bis hin zu den Auswirkungen des Klimawandels in der Atmosphäre zu beobachten, zu verstehen und vorherzusagen, insbesondere in ihrer Interaktion und Rückkopplung mit der Landoberfläche, Biosphäre, Kryosphäre, den Ozeanen und dem erdnahen Raum. Durch unsere Arbeit können die physikalischen, chemischen und sozio-ökologischen Folgen des atmosphärischen Wandels und seine Auswirkungen auf Klima, extremes Wetter und das Funktionieren der Landökosysteme bewertet werden.

Damit vergrößern wir das Wissen, um gesellschaftliche Herausforderungen wie Erderwärmung, wachsende Weltbevölkerung, Landnutzungsänderungen, Luftqualität, Wasserverfügbarkeit sowie Energie- und Mobilitätswandel zu bewältigen. Unsere Beobachtungs- und Modellierungsaktivitäten für Atmosphäre und Klima bilden die wissenschaftliche Grundlage nachhaltiger Entwicklungsstrategien zum Nutzen der Gesellschaft, der Ökosysteme sowie der Klimaabschwächung und -anpassung in Verbindung mit wirtschaftlicher Risikominderung.

 

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„Wir entwickeln Vorhersagen zum Zustand der Atmosphäre durch regional hochauflösende Klimaprojektionen, in ihrer Wechselwirkung mit Landökosystemen, Ozean und Eis. Dabei stützen wir uns auf neuartige Beobachtungs- und Modellierungsansätze, um zu bewerten, wie effektiv Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel und welche Minderungsstrategien besonders vielversprechend sind“.

Topicsprecher Hans Peter Schmid, Karlsruher Institut für Technologie