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Prozesse im Ozean, auf dem Land und in der Atmosphäre prägen, zusammen mit Variationen der Konzentrationen der wichtigsten Treibhausgase (CO2, Methan und Lachgas) das Klima der letzten 1.5 Millionen Jahre. Zunächst soll die Energiebilanz der Erde durch besser aufgelöste Rekonstruktionen von CO2, CH4 und N2O aus polaren Eisbohrkernen verfeinert werden. Schnellbohrungen in der Antarktis sollen bei der Wahl des Bohrorts der nächsten Tiefbohrung in der Antarktis Informationen über das maximale Alter des Eises liefern. Der Schnellbohrer RADIX wird in diesem Projekt weiterentwickelt. Das Bern3D Modell wird mit der Kopplung einer Landeiskomponente erweitert, so dass Simulationen über mehrere 100'000 Jahre möglich werden und quantitative Informationen zum Verständnis der Eiszeit-Zyklen liefern. Dabei werden neue paläozeanographische Spurenstoffe (Nd und Pa/Th) sowie die Edelgaskonzentrationen explizit simuliert und mit Paläoklimadaten aus verschiedenen Archiven verglichen. Für die Fragestellung von natürlicher Klimavariabilität der letzten 3500 Jahre und der kommenden 300 Jahre wird ein vollständiges 3-dimensionale Klimamodell verwendet (CESM2). Dabei berücksichtigen wir die neusten Rekonstruktionen der Vulkanaktivität und fokussieren auf Prozesse in der Nordhemisphäre.