Ausgezeichnete Abschlussarbeiten 2009/2010 - Johannes ...

Inhalt der Dissertation
Viele Prozesse im Klimasystem der Erde laufen auf Zeitskalen ab, die viel länger sind als
die historische Periode, aus der uns Beobachtungsdaten der Atmosphäre basierend auf
meteorologischen Messungen zur Verfügung stehen. Um diese Prozesse besser zu verstehen
und die momentane Klimaänderung in einen erdhistorischen Kontext zu stellen,
ist es wichtig, Informationen über vergangene Klimavariabilität auf solch langen Zeitskalen
zu erhalten. „Dazu dienen sogenannte Proxydaten, das sind Daten aus natürlichen
Archiven wie Baumringen, Eisbohrkernen und geologischen Sedimenten, die indirekte
Rückschlüsse auf klimatologisch interessante Größen wie Temperatur und Niederschlag
erlauben“, erklärt Stephan Pfahl. Für die Verwendung dieser Proxies sei es essentiell, die
physikalischen Prozesse zu verstehen und quantifizieren, die den zu rekonstruierenden
Klimaparameter und das Signal im Proxy-Archiv verknüpfen. Pfahl hat in seiner Arbeit
solche Prozesse basierend auf dem heutigen Klima untersucht, wobei zwei Proxy-Typen
im Vordergrund standen: See-Sedimentdaten und stabile Wasserisotope.
Durch den Vergleich von Sedimentmessungen aus Maaren in der Eifelregion mit einer
Vielzahl meteorologischer Daten schuf Pfahl die Grundlage für die Ableitung neuer Proxies
und deren statistischer Kalibrierung. „Konkret konnte ein solches Proxy für extreme
Windstürme entwickelt werden“, berichtet er. Wasserisotopenmessungen aus Eisbohrkernen
dienen vor allem zur Rekonstruktion der Temperatur in hohen Breiten, wobei
viele der Prozesse, die die Isotopensignale in den Kernen bestimmen, noch nicht richtig
verstanden sind. Deshalb versuchte Pfahl mithilfe verschiedener Modelle, solche Signale
im atmosphärischen Wasserdampf zu analysieren und zu simulieren und so ihre Variabilität
zu erklären. „Diese Modelle können in Zukunft für eine Vielzahl von Analysen des
atmosphärischen Wasserkreislaufs verwendet werden.“
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