Mineral Dust Simulations with ECHAM6.3-HAM2.3 for Present-Day and Past Climate Conditions

Abstract

Der globale Mineralstaubzyklus, bestehend aus Emission, Transport und Abscheidung, ist von Bedeutung für das globale Klima. Während des Transports beeinflussen die Staubteilchen die globale Strahlungsbilanz sowie mikrophysikalische Prozesse in Wolken. Auf längeren Zeitskalen, z. B. dem Übergang vom letzten Interglazial in das letzte Glazial (127kyr - 21kyr BP), wird ein starker Einfluss des Mineralstaubs auf die atmosphärische Kohlendioxidkonzentration, und folglich das globale Klima, aufgrund seiner düngenden Eigenschaften für die marine Biosphäre durch den Eintrag von Eisen vermutet.

In der Dissertation werden Simulationen mit dem globalen Aerosol-Klima-Modell ECHAM6.3-HAM2.3 für verschiedene Klimazustände durchgeführt. Zunächst werden Simulationen für ein warmes (vorindustrielles) und ein kaltes (letzteiszeitliches Maximum) Klima durchgeführt und die Ergebnisse anschließend mit Messdaten verglichen, um die Qualität des Modells zu bewerten und in weiteren Simulationen einschätzen zu können. Der Fokus liegt hierbei auf der südlichen Hemisphäre. In der weiteren Arbeit liegt der Schwerpunkt vor allem auf dem Einfluss der vorgeschriebenen Meeresoberflächentemperatur auf die Ergebnisse. Hierbei wird zunächst der Einfluss auf das globale Klima hinsichtlich Temperatur und Strahlungsbilanz untersucht. Anschließend wird untersucht, inwiefern unterschiedliche Meeresoberflächentemperaturen die regionalen Klimabedingungen, die für die Staubemission in den Quellgebieten von Bedeutung sind, sowie die globalen Zirkulationsmuster, welche wiederum für den Transport des Mineralstaubes von Bedeutung sind, beeinflussen.