Projektbeschreibung
Langfristige Folgen des Klimawandels für das Erdsystem
Mit zunehmender klimabedingter Erwärmung der Weltmeere und steigendem Süßwassereintrag durch abschmelzende Eisschilde könnte sich die atlantische meridionale Umwälzzirkulation abschwächen. Obwohl eine solche abrupte Klimaveränderung (Kipppunkt) relativ unwahrscheinlich ist, hätte sie drastische Auswirkungen. Vor allem aber lassen sich diese wichtigen Ereignisse bislang kaum zuverlässig pronostizieren. Voraussetzung ist ein schnell anpassbares Erdsystemmodell der nächsten Generation (fast Earth system model, FESM) und ein hochinnovativer, verallgemeinernder probabilistischer Ansatz, mit dem das Modell so definiert werden kann, dass es mit den Ergebnissen der neuesten Generation von Erdsystemmodellen vereinbar ist. Schwerpunkt des vom Europäischen Forschungsrat finanzierten Projekts FORCLIMA sind probabilistische Berechnungen zu Kipppunkten in mittelfristiger Zukunft (Jahrhunderte bis Jahrtausende), die deutlich zuverlässiger sind als bisherige Prognosen.
Ziel
The Greenland and Antarctic ice sheets (GrIS and AIS, respectively) and the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) are prominent examples of tipping elements in the Earth system that have the potential to respond nonlinearly to small changes in forcing. Tipping elements can thus give rise to climate surprises, i.e. low-probability, high-impact events that may be triggered earlier than expected. Simulating such climate surprises and their impacts, on the relevant multi-centennial timescales and beyond, is particularly challenging. Today, the right methods are not available, resulting in deep uncertainty in future projections. Here I aim to develop a novel, probabilistic methodology to robustly forecast climate surprises such as ice-sheet and AMOC collapse on long timescales. This requires simultaneous advances beyond the state of the art on two fronts. First, a new generation Fast Earth System Model (FESM) will leverage the latest advances in our understanding of key processes to represent the GrIS, AIS and AMOC realistically, in a coupled framework and on long timescales. Critically, this will be the first comprehensive model fast enough to run the large ensembles of simulations needed to quantify the uncertainty associated with deeply uncertain processes. Second, a highly novel and generalized probabilistic approach will be developed, to constrain the FESM to be consistent with output from the latest generation of Earth System Models. FORCLIMA will generate probabilistic estimates of climate surprises for the medium-term future (centuries to millennia) with much higher confidence than we have today, and inform about interactions between key tipping elements in the climate system. This project will therefore greatly advance the state of the art in coupled climate – ice-sheet modeling, and lead to an unparalleled understanding of the long-term impacts of climate change on the Earth system.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsGastgebende Einrichtung
27570 Bremerhaven
Deutschland