Institut für Küstenforschung
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Klimawandel, Verfügbarkeit von Nahrungsmitteln, sauberes Wasser und Energieressourcen stellen die Menschheit heute wie zukünftig vor große Herausforderungen. Diese effektiv zu bewältigen, erfordert wissenschaftsbasierte Instrumente, wie die Erdsystemmodellierung. Sie ermöglicht, Probleme unter Berücksichtigung von Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Erdsystemkompartimenten und über verschiedene Zeit- und Raumskalen hinweg zu untersuchen.

Ziele des ESM-Projekts

In dem von der Helmholtz-Gemeinschaft geförderten Projekt ESM sind acht Helmholtz-Forschungszentren (AWI, DLR, FZJ, GEOMAR, GFZ, KIT, UFZ und das HZG) aus dem Bereich Erde und Umwelt beteiligt. Das übergreifende Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung, Bewertung und Anwendung einer weltweit führenden Erdsystemmodellierungsinfrastruktur, um Antworten auf drängende Fragen der Erd- und Umweltwissenschaften zu finden.

Die beiden Hauptaspekte des Projekts sind:

  • Verbesserung bestehender Modellkomponenten des Erdsystems und
  • Aufbau eines flexiblen Rahmens für deren Kopplung

Das Institut für Küstenforschung leistet innerhalb des ESM-Projektes einen wesentlichen Beitrag sowohl bei der Verbesserung der verschiedenen Modellkomponenten als auch bei den Möglichkeiten der Modellkopplung.

Erweiterung der Modell-Systeme für Küsten- und Landanwendungen

Die im Institut für Küstenforschung bestehenden gekoppelten Modell-Systeme für Küsten- und Landanwendungen werden durch innovative Prozessbeschreibungen und Parametrisierungen erweitert. Das ermöglicht, neue Schnittstellen zu sozioökonomischen Modellen und Landoberflächenmodellen zu entwickeln. Im Bereich der Atmosphärenmodellierung werden die aktuell genutzten Modelle durch das neue deutsche Atmosphärenmodell des Deutschen Wetterdienstes (ICON) in einer regionalen Version ergänzt. Weitere angestrebte Schritte zu einem umfassenden Erdsystemmodell sind:

  • ein gekoppeltes Modell für Ozean-Kryosphären-Biosphären-Interaktionen
  • die Weiterentwicklung der Meereswellenkopplung zur Untersuchung mariner Extreme mit Hilfe eines gekoppelten Atmosphären-Wellen-Ozean-Systems im Rahmen des Geesthacht COAstal model SysTem (GCOAST)

Küstenforschung beantwortet offene Fragen

Neben diesen technischen Aufgaben der Modellentwicklung werden mit Hilfe der neuen gekoppelten Modelle offene Fragen der Küstenforschung beantwortet. Zum Beispiel können nun die Effekte von Klimaänderungen oder Offshore-Windparks auf das komplexe Küstensystem erforscht werden. Im weiteren Fokus stehen insbesondere Ästuare als wichtige Übergangszonen zwischen Land und Meer. Mit Hilfe der Modelle kann bestimmt werden, wie groß der Einfluss menschlicher Eingriffe in diese Systeme ist. Weitere Fragestellungen richten sich an die Analyse von hydro-meteorologischen Extremereignissen in Europa (z.B. Regenstürme, Sturmfluten, Überschwemmungen, Dürren und Hitzewellen). Diese können auf Grundlage eines gekoppelten hochaufgelösten Küstenmodells oder des Stoffkreislaufs zwischen Land und Meer mit Hilfe eines Hindcast der europäischen Küstenwasserdynamik beantwortet werden.


Weitere Informationen und Ansprechpartner im Institut für Küstenforschung


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Prof. Dr. Corinna Schrum
Prof. Dr. Corinna Schrum

Tel: +49 (0)4152 87-1833

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