Grundlagen des Klimawandels – Basics of Climate Change

Um gegenüber dem menschengemachten Klimawandel handlungsfähig zu sein, lohn es sich das Klimasystem der Erde zu verstehen. In der Vorlesung werdet ihr Komponenten des Klimasystems mit physikalischen und chemischen Grundlagen (Energiegleichgewicht, Wasserkreislauf, Kohlenstoffkreislauf) sowie Klimamodellen kennenlernen. Ich werde euch bedeutsame Antriebs- und Regulierungskräfte von Klimaänderungen auf verschiedenen Zeit- und Raumskalen erklären, damit ihr historische Klimavariabilität sowie unsicherheitenbehaftene Projektionen zukünftiger Entwicklungen bewerten könnt. Damit legen wir die Basis dafür spezifische Herausforderung zu identifizieren, Strategien zur Verminderung von Klimawandel zu entwerfen und Handlungsoptionen zur Anpassung an Klimawandel abzuleiten.

Die Vorlesung teilt sich in eine allgemeine Vorlesung zum Klimawandel und eine Ringvorlesung zu spezifischen Aspekten des Klimawandels. Die Vorlesung spannt den Bogen vom Erd- und Klimasystem bis zu aktuellen Modellberechnungen für die Entwicklung des Klimas. Wir betrachten paläoklimatischen Entwicklungen bis ins Antropozän und fokussieren auf Zeiten von Veränderung und deren Treiber. Wir werden nicht-lineare Wechselwirkungen und Rückkopplungen auf verschiedenen Skalen untersuchen, Modelle und Modellprodukte kennenlernen, uns mit Unsicherheiten in Daten und dem Umgang damit befassen, und wir werden die Grenzbereiche von physikalischer Realität und sozioökonomischer Entscheidungsfindung beleuchten. Die Ringvorlesung untersetzt und erweitert diese Basis mit spezifischen Beispielen bestimmter Regionen und Fachgebiete.
 
In der Übung werden aktuelle Klimadaten und Klimaprojektionen ausgewertet. Schritt für Schritt werden wir Daten laden, visualisieren, zusammenfassen und interpretieren. Wir werden Verfahren zur Analyse von Veränderung und von Extremen, sowie klimatologische Indizes anwenden. Alle Analysen werden direkt am eigenen Rechner mit Python durchgeführt.