Globale Klimamodellierung Hoch entwickelte Klimamodelle versuchen, das Klima so realitätsnah wie möglich abzubilden und Aussagen über seine künftigen Veränderungen zu machen.

Klimamodelle mittlerer Komplexität (EMICs)

Wegen der beschränkten Rechnerkapazitäten entwickelte man auch Modelle mittlerer Komplexität mit einer vereinfachenden Darstellung physikalischer Prozesse und einer bewusst gewählten gröberen horizontalen Auflösung. Mit ihnen werden auch noch heute Simulationen über mehrere hunderte bis tausende Jahre durchgeführt, wenn auf bestimmte Details bei der zugrundeliegenden Fragestellung verzichtet werden kann. Die Modelle mittlerer Komplexität, nach der englischen Bezeichnung „Earth system Models of Intermediate Complexity“ auch EMICs genannt, stehen zwischen den einfachen und den komplexen Klimamodellen (siehe Abbildung unten).

© Claussen et.al., IGBP Newsletter 41, 05.2000

EMICs beschreiben das Klimasystem in geringerer räumlicher und zeitlicher Auflösung als GCMs und enthalten bewusst vereinfachende Darstellungen physikalischer Prozesse, also in „parametrisierter“ Form (dazu s.u.). Man kann daher mit ihnen längere Zeitabschnitte simulieren oder viele Modellexperimente gleichzeitig ablaufen lassen. EMICs haben dazu beigetragen, wichtige Funktionen des Klimasystems besser zu verstehen. Die Fragestellungen für EMICs betrafen zunächst die Erforschung von Klimaschwankungen über längere Perioden in der Vergangenheit, aber auch einen langfristigen Klimawandel in der Zukunft. So untersuchten die Forscher die Klimaänderungen der letzten 10 000 Jahre zuerst mit EMICs, wobei sie beispielsweise eine relativ rasche Änderung der Vegetation der Sahara vor 6.000 Jahren entdeckten. Außerdem waren die durch die Veränderung der Erdbahnparameter angestoßenen Zyklen zwischen Warm- und Kaltzeiten ein wichtiger Untersuchungsgegenstand.

Da die Computerleistung im Verlauf der letzten Jahrzehnte exponentiell gestiegen ist, können heute viele Fragen, die früher nur mit EMICs untersucht werden konnten, noch detaillierter mit GCMs gelöst werden. Nur EMICS erlauben heute dagegen, das Klima der Vergangenheit über Zeiträume von bis zu mehreren Millionen Jahren zu simulieren und untersuchen – was mit CGMs auf absehbare Zeit nicht möglich sein wird.