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Aus mehreren Datenquellen wurde ein neuer globaler Niederschlagsdatensatz für die Zeit 1951-2000 generiert, der unter der Bedingung einer Mindestverfügbarkeit von 90 % genau 9.343 Stationen umfasst. Die betreffenden Zeitreihen wurden einer umfassenden Qualitätskontrolle unterzogen, was zu äußerst zahlreichen Korrekturen führte, einschließlich Tests auf Ausreißer und Homogenität sowie Homogenisierung. Daraus entstand ein Gitterpunktdatensatz in 0,5° x 0,5°- Auflösung, was für die Landgebiete (ausgenommen Grönland und Antarktis) rund 71.000 Gitterpunkte ergibt, und über INTERNET frei verfügbar bereitgestellt. Davon ausgehend und unter Nutzung weiterer vorliegender Datensätze, insbesondere der Temperatur, wurden zunächst einige grundlegende Untersuchungen zur globalen und regionalen Klima- und Niederschlagsvariabilität durchgeführt. Diese Arbeiten umfassten Analysen der Veränderungen des global gemittelten Niederschlages und potentieller Einflussgrößen, die Neuberechnung der globalen Klimaklassifikation nach Köppen, Untersuchungen zur raumzeitlichen Struktur von Niederschlagsänderungen global sowie speziell in Afrika und schließlich Analysen der raumzeitlichen Beziehungen zwischen großräumiger atmosphärischer Zirkulation und Niederschlag im nordatlantisch-europäischen Bereich. Für weitergehende statistische Analysen wurde eine neue Methode der vollständigen Zeitreihenmodellierung entwickelt, um die die in diesen Reihen enthaltenen signifikanten Variationskomponenten durch Regressionstechniken zu erfassen und in ihrem raumzeitlichen Verhalten darzustellen. Dabei lag ein Schwerpunkt dieser Arbeiten auf der Extremwertanalyse, die es nun gestattet, unabhängig vom Verteilungstyp für beliebige Schwellenwerte den zeitlichen Verlauf der Unter- sowie Überschreitungswahrscheinlichkeit anzugeben und somit zu erkennen, inwieweit das Klima extremer geworden ist. Dabei zeigte sich je nach Region die Gumbel- oder die Weibull-Verteilung als geeignet. Regionale Schwerpunkte waren dabei u.a. Deutschland bzw. Europa, auch hinsichtlich der Erstellung neuer Klimatrendkarten nach der üblichen linearen Methode (der kleinsten Quadrate) sowie der innovativen. Weiterhin wurden nach der innovativen Methode Klimamodelldaten des Hamburger Max-Planck-Instituts für Meteorologie (IPCC Szenario A2) hinsichtlich des Niederschlag-Extremverhaltens in Europa untersucht. Schließlich erfolgte eine Abschätzung der Wiederkehrzeiten täglicher Extremniederschläge in Deutschland und deren Unsicherheit.
Der Harz ist eine alte, eigenartige Kulturlandschaft mit einer sehr vielseitigen Naturausstattung und einer wechselvollen Kulturgeschichte über gut 1000 Jahre. In mehreren Kapiteln werden zunächst die natürlichen Grundlagen (Erdgeschichte, Relief, Gesteine, Böden, Klima, Flora, Landschaftsgliederung) dargestellt. Die Kulturgeschichte insbesondere des Oberharzes ist von Entwicklungen, Rückschlägen und Niedergang des Bergbaus geprägt. Sie hat sich stark auf die Vegetation und das Landschaftsbild ausgewirkt. Eigentliche Haupterwerbs-Landwirtschaft war dagegen dort nie von Bedeutung. Selbst heute, wo Bergbau und Industrie erloschen oder rückläufig sind, gibt es viele Relikte und Nachwirkungen in der Landschaft, die auch die aktuelle Vegetation mit bestimmen. Im Harz bemüht man sich, einen sinnvollen Kompromiß zwischen Naturschutz und Tourismus zu finden. Abschließend wird versucht, eine erste Übersicht der Pflanzengesellschaften des Harzes zu geben.
Das Ziel dieser Studie ist es, die Möglichkeiten und Grenzen von hochauflösenden Klimaprojektionen in orographisch beeinflussten Gebieten an den Beispielen der europäischen Alpen und des Himalajas zu prüfen. Insbesondere wird die Fragestellung untersucht, ob beobachtete regionale Muster in den höher aufgelösten Daten besser wiedergegeben werden als in den antreibenden großskaligen Daten. Dazu werden regionale Klimasimulationen des COSMO-CLM Modells und Daten von zwei statistischen Regionalisierungsmethoden mit ERA40 Reanalysen sowie Daten des globalen Atmosphäre-Ozean Modells ECHAM5/MPIOM für verschiedene Parameter des Klimasystems verglichen. Ein Vergleich mit den Reanalysen anhand täglicher Niederschlagsstatistiken ergibt, dass die COSMO-CLM Niederschlagsdaten auf der 0.5° Skala vergleichbar sind mit ERA40 Niederschlägen und mit statistisch regionalisierten ERA40 Niederschlägen. Eine zusätzliche Fehlerkorrektur der COSMO-CLM Niederschläge liefert gute Ergebnisse. Dabei sind jedoch etwa 500 Regentage notwendig, um eine robuste Fehlerabschätzung zu gewährleisten. Für das südasiatische Gebiet ist eine realistische Wiedergabe des indischen Sommermonsuns (ISM) in den Modellen von hoher Relevanz. Betrachtet man nur die Mittelwerte und zeitlichen Variabilitäten von verschiedenen Indizes des ISM, so liefert das COSMO-CLM keinen Mehrwert im Vergleich zu den antreibenden Daten. Allerdings werden die räumlichen Strukturen von Niederschlag und vertikaler Windscherung, sowie die zeitliche Korrelation der modellierten Indizes gegenüber dem ECHAM5/MPIOM Modell verbessert. Die durchgeführten COSMO-CLM Projektionen für die Jahre 1960 bis 2100 zeigen negative Trends des ISM für die SRES Szenarien A2, A1B und B1. Die negativsten Trends sind dabei im Szenario A2 zu finden, gefolgt von A1B und B1. Fast keine Trends zeigen sich im commitment Szenario. Trotz großen zeitlichen Variabilitäten sind die Abnahmen in Niederschlagsmengen, ausgehender langwelliger Strahlung und Windscherung statistisch signifikant in großen Regionen des Simulationsgebietes. Für Nordwest-Indien weisen die Projektionen teilweise einen Rückgang der Monsunniederschläge von über 70% in 100 Jahren auf. Der Rückgang der Windscherung ist hauptsächlich auf Veränderungen in der oberen Troposphäre bei 200 hPa zurück zu führen. Während in den COSMO-CLM Projektionen alle Indizes des ISM synchrone Negativtrends aufweisen, sind die Trends für den Monsunregen über Indien im globalen ECHAM5/MPIOM Model positiv. Gemäß den Definitionen der verschiedenen Indizes, sind jedoch synchrone Trends wahrscheinlicher und das COSMO-CLM liefert zu den globalen ISM Projektionen ebenfalls einen Mehrwert. Insgesamt zeigen die Ergebnisse dieser Studie, dass das COSMO-CLM wertvolle regionale Zusatzinformationen zu den globalen Modellen in den beiden untersuchten Regionen liefert. Für die Einzugsgebiete der oberen Donau und des oberen Brahmaputra liefern die COSMO-CLM Projektionen einen signifikanten Anstieg der Temperatur für alle Jahreszeiten der Jahre 1960 bis 2100. Die Werte sind generell höher im Brahmaputragebiet, mit den größten Trends in der Region des tibetanischen Plateaus. Im Niederschlag zeigen die saisonalen Anteile ebenfalls klare Trends, beispielsweise eine Zunahme des Frühjahrsniederschlags im Einzugsgebiet der oberen Donau. Die größten Trends werden wiederum in der Region des tibetanischen Plateaus projiziert mit einem Anstieg von bis zu 50% in der Länge der Trockenperioden zwischen Juni und September und einem gleichzeitigen Anstieg von etwa 10% für die maximale Niederschlagsmenge an fünf aufeinander folgenden Tagen. Für die Region Assam in Indien, zeigen die Projektionen zudem eine Zunahme von 25% in der Anzahl der aufeinander folgenden trockenen Tage während der Monsunzeit
Tropische Korallenriffe sind die artenreichsten Ökosysteme im Ozean. Die »tropischen Regenwälder der Meere« beherbergen zirka 800 Korallenarten und mehrere zehntausend Arten aus fast allen bekannten Tierstämmen. Korallenriffe bedecken weltweit eine Fläche von 600.000 Quadratkilometern, das sind 0,17 Prozent der Erdoberfläche. Sie treten als nahe der Küste gelegene Saumriffe, küstenfernere Barriereriffe, ringförmige Atolle und flache Karbonat-Plattformen auf . Der Begriff »Karbonat« weist darauf hin, dass Korallen als Riffbildner ein Skelett aus Kalk haben. Auch Kalkalgen und Weichtiere wie Muscheln und Schnecken sind durch die Bildung von Kalkskeletten und Kalkschalen am Riffaufbau beteiligt. Da tropische Korallenriffe nur in der Nähe der Meeresoberfläche wachsen, können Geowissenschaftler mit Hilfe fossiler Korallenfunde ermitteln, wie sich der Pegel des Meeresspiegels in vergangenen Jahrtausenden entwickelt hat. Auch andere wichtige Klimadaten wie Wassertemperatur, Sonneneinstrahlung und Kohlendioxid-Gehalt der Atmosphäre sind in Korallenriffen »gespeichert«. Frankfurter Geowissenschaftler erschließen diese wichtigen Daten, die weit vor menschliche Messungen zurückreichen, durch systematische Bohrungen in Korallenriffen der Karibik, des Persischen Golfs und der Malediven.
Während alle vom Klima sprechen, scheint mit dem Anbruch des Anthropozäns die Zeit der Natur passé. Doch ohne den Begriff der Natur wäre ein Großteil der modernen Philosophie nicht zu denken. Hanna Hamel vermittelt in ihrer Studie zwischen historischen Positionen des späten 18. und frühen 19. Jahrhunderts und ökologischen Theorien der Gegenwart. Ihre Lektüre ausgewählter Texte von Kant, Herder und Goethe entwickelt Grundzüge eines historisch-theoretischen Selbstverständnisses, das über die bloße Abgrenzung von "modernen" Naturkonzepten hinausführt. In der Konfrontation mit aktuellen Reflexionen von Bruno Latour, Timothy Morton und David Lynch wird ein Anliegen erkennbar, das alle Positionen verbindet. Mit Goethe lässt es sich als Darstellung und Theoretisierung "übergänglicher" Natur bezeichnen. Die historischen Texte werden zu einer kritischen Ressource für die Gegenwart.
Klima
(2016)
Einer der ältesten Gegenstände der Zukunftsprognose ist das Wetter. Als "Bühne der Götter", von der aus sich gleichermaßen Strafgerichte, Prüfungen und Geschenke über die Menschen ergießen, ist Wetter das Paradigma einer ungewissen Zukunft, an die sich gerade darum bestimmte Wissensformen und Praktiken der Prädiktion knüpfen: Wetterorakel, Lostage, Almanache mit Wetter-Regeln oder auch Prophezeiungen wie die von den sieben fetten und sieben mageren Erntejahren, die Joseph dem Pharao weissagt (1. Mose 41). Während die Antike diesen Techniken mantischer Wettervorhersage eine große Zuverlässigkeit zuspricht, ist mit der Verwissenschaftlichung modernen meteorologischen Wissens die empirisch belastbare Vorhersage kurz- und mittelfristiger Wetterereignisse außerordentlich schwer geworden. Anders das Klima: "Climate is what we expect, weather is what we get". Klima ist Durchschnitt, Dauer und Regelmäßigkeit, Wahrscheinlichkeit und Wiederkehr: der Zyklus der Jahreszeiten, die Erwartbarkeit von Niederschlägen, Temperaturen und Winden, die Häufigkeit bestimmter Wetterverhältnisse in einer gegebenen Region. Es bewegt sich in einem Raum der Extrapolationen, Wahrscheinlichkeiten und Durchschnittsbildungen zwischen Einzelereignissen, deren kontingentes Auftreten in statistische Häufigkeit umgerechnet wird. So wird aus Regentagen eine bestimmte Niederschlagsmenge, aus Wärme- und Kälteperioden werden Temperaturkurven, aus desaströsen Stürmen jahreszeitlich wechselnde Windperioden.
Wein-fränkisches Terroir
(2002)
One of the theoretical tensions that has arisen from Anthropocene studies is what Dipesh Chakrabarty has called the 'two figures of the human', and the question of which of these two figures of the human inheres in the concept of the Anthropocene more. On the one hand, the Human is conceived as the universal reasoning subject upon whom political rights and equality are based, and on the other hand, humankind is the collection of all individuals of our species, with all of the inequalities, differences, and variability inherent in any species category. This chapter takes up Deborah Coen's argument that Chakrabarty's claim of the 'incommensurability' of these two figures of the human ignores the way both were constructed within debates over how to relate local geophysical specificities to theoretical generalities. This chapter examines two cases in the history of science. The first is Martin Rudwick's historical exploration of how geologists slowly gained the ability to use fossils and highly local stratigraphic surveys to reconstruct the history of the Earth in deep time, rather than resort to speculative cosmological theory. The second is Coen's own history of imperial, Austrian climate science, a case where early nineteenth-century assumptions about the capriciousness of the weather gave way to theories of climate informed by thermodynamics and large-scale data collection.
Klima wird in der industriellen Moderne zum Problem des Wissens. Anders als das Wetter ist das Klima der direkten Wahrnehmung entzogen; ein Umstand, der paradoxerweise immer problematischer zu werden scheint, je mehr Wissen über die komplexen Zusammenhänge von lokalen Wetterereignissen und globalem Klima existiert. Das moderne Klima ist ein wandelbares, globales Phänomen, dessen Erkenntnis doppelt vermittelt ist, insofern es weder sinnlich erfahrbar noch verstandesmäßig erfassbar und somit auf Modellierung angewiesen ist. Diese findet jedoch nicht allein im wissenschaftlichen Kontext statt. Vielmehr ist die Herstellung von Klima als Bedingung von (Lebens-)Wirklichkeit und Zukunft trotz ihres unterschiedlichen epistemischen Status das Ergebnis wechselseitiger Einflussnahme wissenschaftlicher und nicht-wissenschaftlicher Modelle.