Simulation der Termination II - Modelltheoretische Untersuchungen des vorletzten Übergangs vom Glazial ins Interglazial
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im vorliegenden Projekt wurden die letzten beiden glazialen Zyklen einschließlich der Terminationen II und l unter Vorgabe der geografischen Verteilung des solaren Energieflusses sowie der atmosphärischen CO2-Konzentration erfolgreich mit dem Klimasystemmodel! CLIMBER-2 durchgeführt. Die Empfindlichkeit des Modellklimasystems gegenüber Änderungen verschiedener Parameter wurde analysiert. Ferner konnte die Hypothese, dass die Sonneneinstrahlung in den Tropen den Takt der Glazial- Interglazialzyklen und damit die Terminationen bestimmen, widerlegt werden. Diese Modellrechnungen wurden möglich durch eine neue Ankopplung von Schmelzund Kalbungsflüssen des in CLILMBER-2 implementierten Inlandeismodells an das Ozeanmodell. Ferner wurde in das Inlandeismodell ein massenerhaltendes Eisfließverfahren implementiert. Ein Modell für die Produktion von mineralischen Staub und dessen Transport durch die synoptischen Winde wurde entwickelt und in das Modell integriert. Das Eisoberflächenenergie- und Schneebilanzmodell wurde weiterentwickelt und neu kalibriert. Die modellierten Meeresspiegelschwankungen der letzten beiden glazialen Zyklen stimmen mit verschiedenen Proxydaten gut überein. Der Eisrückzug während der Termination II verläuft im Modell - ebenfalls in Übereinstimmung mit Rekonstruktionen - schneller als während der Termination I. Auch die Richtung des Eisrückzugs in Nordamerika während der Termination l stimmt mit den geologischen Befunden überein. Eine Rechnung über zwei glaziale Zyklen mit festgehaltener Sonneneinstrahlung in den Außer-Tropen und variabler Sonneneinstrahlung in den Tropen, resultierte in ein nur geringes nordhemisphärisches Eisvolumen, das während der Terminationen nicht zurückging. Dieses Ergebnis legt die Vermutung nahe, dass nicht die Änderung der Sonneneinstrahlung in den Tropen, sondern in den hohen nördlichen Breiten den Takt der Glazial- lnterglazialzyklen bestimmt. In Rechnungen mit unterschiedlichen Anfangsbedingungen über vier glaziale Zyklen stellte verhielt sich das Modellklimasystem während der Interglaziale und der Terminationen transitiv und während der Hochglaziale schwach intransitiv. Der Einfluss des Ozeans, der Vegetation, des atmosphärischen CO2-Gehalts, der Süßwasserabflüsse und der glazialen Erosion auf den Verlauf der Termnation II wurde untersucht. Als besonders wichtig stellte sich dabei die Erosion heraus. Die stochastisch auftretenden Heinrich-Ereignisse und Dansgaard-Oeschger-Ereignisse konnten weder den Zeitpunkt der Terminationen maßgeblich beeinflussen noch die Unterschiede von Termination l und II erklären. In den Modellrechnungen konnte die Periodizität der Daten von Bergner und Trauth (2004) nicht wiedergegeben werden. Allerdings stimmen die modellierten tropischen Meeresoberflächentemperaturen mit den Daten von Bard et al (1997) gut überein.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Calov R, Ganopolski A (2005) Multistability and hysteresis in the climate-cryosphere system under orbital forcing. Geophys Res Lett 32 (21): L21717, DO): 10.1029/2005GL024518
