Institut für Küstenforschungder GKSS

ab 1. November: Helmholtzzentrum Geesthacht

25. August 2010

Who is this?

Hans von Storch

Director of Institute for Coastal Research, GKSS Research Center, near Hamburg,

Professor at the Meteorological Institute of Hamburg University

Works also with social and cultural scientists.

Das Institut für Küstenforschung des GKSS Forschungszentrums

Die zentralen drei Fragen des Forschungsprogramms des IfK@GKSS sind:

• Welche Folgen hat der globale Wandel für die Küsten?

• In welchem Zustand sind Küste heute, und wie ändert sich dieser kurz- und langfristig?

• Wie können Veränderungen an der Küste zuverlässig und kostengünstig überwacht werden?

Institute for Coastal Research@GKSS cooperates with ZMAW (Hamburg) and AWI (Bremerhaven)

Mission

The GKSS Research program advances fundamental coastal science and provides a

scientific basis for rational coastal management. Our approach integrates basic

research on climate, ecosystem diversity, and ecological chemistry in the coastal zone

with innovative applied perspectives, including regional impacts of Global Change.

Coastal Change: long term trends and extreme events

Observation and Information for Coastal Management

Coastal Diversity: key species and food webs

Chemical Interactions: ecological functions and effects

Research Topics

DKRZ

climate, physics coastal

applications

Climate, ecosystems,monitoring

IfK@GKSS als Teil eines Netzwerks der Küstenforschung

Observational systems• Stand alone systems: wave rider buoys, wave radar and pole systems• Operational measuring systems on board of ships (FerryBox)• Measures and systems for remote sensing

Research vessels “Ludwig Prandtl” and “Storch”Laboratories equipped with: GC-MSD, LC-MS/MS. GC-MS/MS …

DKRZ (German Climate Computing Centre)

Various environmental system models: • regional atmospheric models CLM and REMO • hydrodynamic model TRIM• wave models HYPA-S, k-model, WAM• atmospheric transport and transformation model CMAQ

BALTEX Secretariat

LOICZ - IPO 

Infrastructure of Institute for Coastal Research

Hauptthemen- Entwicklung von Methoden zur operationellen Überwachung geophysikalischer und ökologischer Parameter im Küstenraum (Fernerkundung, Ferrybox, Radar Hydrographie, COSYNA)

- Regionales Klima und Klimawandel im Küstenraum, vor allem Nordeuropa. (Stürme, Wind, Seegang, Sturmfluten, CoastDat)

Generate synoptic view of the southern North Sea with new parameters and methods.

Provide new methods for regular observing and reporting key environmental parameters.

Enhance the exploitation of near real time data in order to improve coastal ocean forecasting.

Provide a design for the next generation observing systems, including hardware, software, quality assurance and sampling strategies.

COSYNA: Objectives

COSYNA Observation Areaand Observation Modules

Version 0: local data analysed with geostatistical methodsVersion 1: pre-operational with HFR data assimilationVersion 2: pre-operational with FerryBox data assimilation…Version X: pre-operational with sedimentVersion Y: pre-operational with chemistryVersion Z: pre-operational with biology

Forecast current fields and HF radar observations over period of 12 hrs

Information on background statistics and observation errors

Kalman filter analysis

Modified current fields over period of 12 hrs

Free run

Analysis

Hrs since Dec 5, 2009, 00 UTC:

Globale development(NCEP)

Dynamical DownscalingREMO or CLM

Simulation with barotropicmodel of North Sea

Empirical Downscaling

Tide gauge St. Pauli

Cooperation with a variety of governmental agencies and with a number of private companies

Regional and local conditions – in the recent past and next

century

Der CoastDat Datensatz

• Detaillierte Rekonstruktionen des regionalen Wetters (1948-heute) in Nordeuropa und der marinen Bedingungen in Nord- und Ostsee.• Vor allem Wind, aber auch Seegang, Sturmfluten, Strömungen; Transport von Substanzen.• Plausible (IPCC) Szenarien möglicher Zukünfte des Klimas in Nordeuropa, insbesondere im Bereich von Nord- und Ostsee.• Derzeit Ausbau in Richtung auf ökologische Variablen, andere Gebiete (Ostasien, Laptev See)

Kunden:• Ämter und Behörden mit Verantwortung im Küstenbereich (z.B. ALR) • Firmen, die an Risiken (FSG Flensburg) und Möglichkeiten des Klimas (Windkraft: Butendiek) interessiert sind.• Allgemeine Öffentlichkeit, Medien.

www.coastdat.de

Other issues

- Remote sensing of coastal bathymetry

- Substances (oil pollution, BaP, nutrients)

- Coastal zone management

- New ecosystem modelling approaches

- Ecological chemistry

- Millennial climate variability modelling

sehr groß groß weniger groß nicht gegeben

Die Bedrohung durch den Klimawandel halten wir für ...

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Umfrage von Beate Ratter, GKSSFe h le r: + /- 4 %

Küste 2008Ham burg 2008Ham burg 2009Ham burg 2010

Eingerichtet in 2007 für die Kommunikation zwischen Wissenschaft und “Stakeholdern” im Bereich des regionalen (norddeutschen) Klimawandels. Seit 2008 co-finanziert durch CliSAP. In 2009 wurden ähnliche regionale Büros eingerichtet in einem HGF Netzwerk bei AWI, FZK und UFZ.

• Aufgabe: Bestimmung der Bedarfe (Fragen, Sorgen) bei den Stakeholdern. Überprüfung, ob die wissenschaftlichen Antworten (und Fragen) verständlich und bedarfsgerecht sind.

• Aufgabe: Aufbau eines Dialogs

Typische Stakeholder: Küstenschutz, Landwirtschaft, off-shore Aktivitäten, Tourismus, Wassermanagement, Fischerei und Stadtplanung

Das Norddeutsche Klimabüro bei GKSS

Online-Atlas „Klimawandel Norddeutschland“

Darstellung unterschiedlicher Größen zum Klimawandel in Norddeutschland für die Zeiträume 2011-2040, 2041-2070 und 2071-2100.

Darstellung der Differenz zu dem Kontrollzeitraum 1961-1990

Darstellung unterschiedlicher Treibhausgasszenarien (nach dem IPCC) gerechnet mit verschiedenen regionalen Modellen

http://www.regionaler-klimaatlas.de/

http://www.regionaler-klimaatlas.de/

Stellungnahme: Zukunftige Sturmfluten

Zusammenstellung des Wissens über Klima, -wandel und -wirkung

• Ostseeeinzugsgebiet – BACC#1 in 2008 fertig gestellt, gemeinsam mit HELCOMpubliziert.#2 – wird derzeit vorbereitet.

• Metropolregion Hamburg – mit CliSAP, und Senat HH, MLUR Schleswig Holstein;Erste öffentliche Präsentation Nov. 2009Buchpublikation November 2010

• Nordseeeinzugsgebiet, im Rahmen von PACES gemeinsam mit AWI;Vorbereitungen begonnen.

1. Ralf Weisse: Das CoastDat Projekt

2. Ursula Bungert: Das Norddeutschen Klimabüro und der Klimaatlas

3. Volker Matthias: Modellierung von Aerosolen (Aschewolke des Eyjafjallajökull)

4. Maik Grunwald: Das COSYNA Projekt