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Der zweite Forschungsschwerpunkt befasst sich mit Klimavariabilität und Klimaänderungen auf lokaler und regionaler Ebene. Die Alpen reagieren auf Klimaänderungen besonders empfindlich. Um die Klimafolgen in der Schweiz abzuschätzen, braucht es deshalb Prozessverständnis in sehr hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung.
Für die Wetterlagen über den Alpen ist der nordatlantisch-europäische Raum bestimmend, doch auf lokaler und regionaler Ebene manifestieren sich die Veränderungen des Klimas und die damit verbundenen Extremereignisse wesentlich stärker und mit grösseren Ausschlägen als auf globaler Ebene. Die Forschung im Schwerpunkt «Regionale Klimadynamik» ist deshalb zentral für die Analyse der Klimafolgen und Klimarisiken im Alpenraum, die das Oeschger-Zentrum in seinem dritten Schwerpunkt betreibt.