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07.08.2020

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

Was sind Klimamodelle?

© Böttinger, DKRZ

© Böttinger, DKRZ

Klimamodellrechnungen sind zu einer wichtigen Grundlage für gesellschaftliche und politische Entscheidungen zum Klimaschutz und über die Eingrenzung der Folgen des Klimawandels geworden.  Mehr

Welche Klimamodelle gibt es?

© Nicholas Gruber

© Nicholas Gruber

Überblick und einfache Modelle

Je nach Fragestellung werden heute Modelle unterschiedlicher Komplexität gebraucht, von den einfachen Modellen über die Modelle mittlerer Komplexität bis hin zu den äußerst komplexen Ozean-Atmosphäre-Modellen. Was ist damit jeweils gemeint?  Mehr

© Claussen et.al., MPI-M

© Claussen et.al., MPI-M

Klimamodelle mittlerer Komplexität (EMICs)

Zwischen den einfachen und den komplexen Klimamodellen stehen die Modelle mittlerer Komplexität, nach der englischen Bezeichnung „Earth system Models of Intermediate Complexity“ auch EMICs genannt. Mehr

© IPCC

© IPCC

Komplexe Klimamodelle (GCMs)

Komplexe Klimamodelle sind aufwendige Computermodelle. Sie stellen einzelne Subsysteme des Klimasystems oder sogar einzelne Komponenten der Subsysteme in getrennten Modellen dar, die miteinander gekoppelt werden.  Mehr

Florian Ziemen, DKRZ

Florian Ziemen, DKRZ

Erdsystemmodelle

Erdsystemmodelle repräsentieren die physikalischen Prozesse und Wechselwirkungen von Atmosphäre und Ozean sowie der Landoberfläche und dem Meereis. Ihre primäre Funktion ist es, die Prozesse im physikalischen Klimasystem zu verstehen.  Mehr

CORDEX EUR-11

CORDEX EUR-11

Regionale Klimamodelle

Die Regionalisierung globaler Klimaprojektionen ermöglicht die Untersuchung der Auswirkungen globaler Klimaänderungen auf einzelne Regionen. Mehr

© MPI-OM

© MPI-OM

Wofür werden Klimamodelle gebraucht?

Die bekannteste und wichtigste Anwendung von Klimamodellen besteht in der Projektion des möglichen Klimawandels durch den Menschen. Welche Ziele gibt es noch für Klimamodellrechnungen? Mehr

© NASA GSFC

© NASA GSFC

Ein Ensemble an Modellen

Die Modellierung des vergangenen und vor allem des gegenwärtigen Klimas dient nicht zuletzt dazu, die Qualität der Modelle zu verbessern.  Mehr

© DKRZ/MPI-M/KlimaCampus

© DKRZ/MPI-M/KlimaCampus

Wie verlässlich sind Klimamodelle?

Für die Öffentlichkeit sind die wichtigsten Botschaften der Klimamodellrechnungen die Projektionen des zukünftigen Klimas. Aber wie zuverlässig sind die Klimaprojektionen? Mehr

Zu diesem Dossier haben verschiedene Autoren und Einrichtungen beigetragen. Rückmeldungen und Kommentare von Nutzerseite sind willkommen.

Mitwirkende

Professor Ulrich Cubasch,
Dr. Ingo Kirchner et. al.,
Institut für Meteorologie,
Freie Universität Berlin

Dr. Georg Feulner
Arbeitsgruppe von Professor Stefan Rahmstorf, Potsdam Institut für Klimafolgenforschung (PIK)

Dr. Annette Kirk,
Max-Planck-Institut für Meteorologie, Hamburg

Dr. Edilbert Kirk
Arbeitsgruppe Professor Valerio Lucarini
Meteorologisches Institut Universität Hamburg

Professor Ulrike Langematz,
Institut für Meteorologie,
Freie Universität Berlin

Dr. Dieter Kasang
im Auftrag vom Climate Service Center des Helmholtz-Zentrums Geesthacht

Das Klimzug-Projekt "nordwest 2050"

Begutachtung
Dr. Diana Rechid
Climate Service Center Germany (GERICS)
Helmholtz-Zentrum Geesthacht

Koordination
Susanne Schuck-Zöller (GERICS)
Climate Service Center Germany
Helmholtz-Zentrum Geesthacht

Globalmodelle aus Deutschland

Das Erdsystemmodell MPI-ESM

© MPI-M

Nach fünf Jahren der Weiterentwicklungen und Verbesserungen des bekannten ECHAM5/MPIOMKlimamodells des Max‐Planck‐Instituts für Meteorologie (MPI‐M) ist das neue Erdsystemmodel MPI‐ESM fertig und für die wissenschaftliche Gemeinschaft verfügbar. Die wesentliche Neuerung gegenüber dem älteren ECHAM5/MPIOM ist der gekoppelte Kohlenstoffkreislauf, mit dem nun auch Rückkopplungen des Klimawandels auf den Kohlenstoff selbst untersucht werden können. Verbesserte Darstellungen gibt es weiterhin für den kurzwelligen Strahlungstransport, die Bodenalbedo und Aerosole. Weiterentwickelt wurden die Darstellungen der mittleren Atmosphäre sowie der Landoberfläche mit interaktiver Vegetationsdynamik und die Möglichkeit der Nutzung verschiedener Auflösungen abhängig von den zu untersuchenden Fragestellungen.
 Mehr zum Erdsystemmodell MPI-ESM

Weitere Klimamodelle des MPI-M

© MPI-M

Neben dem komplexen Erdsystemmodell MPI-ESM gibt es weitere Modelle am Max-Planck-Institut für Meteorologie, mit deren Hilfe Teilmengen von Erdsystemmodellen dargestellt werden können.
 Mehr zum Modellüberblick

Der Planet Simulator

© MPI-M

Das Open-Source-Projekt Planet Simulator steht der gesamten Wissenschaftsgemeinschaft zur Verfügung und wird ständig durch neue Module erweitert, so etwa zum Ozean, zur Atmo- und zur Biosphäre.
 Mehr zum Planet Simulator

Das gekoppelte Klimamodell POEM

Climber

In der Abteilung Erdsystemanalyse am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) wird derzeit das gekoppelte Erdsystemmodell POEM entwickelt, ein neues, mächtiges Werkzeug für die Klimastudien der Potsdamer Forscher.
 Modelldetails des gekoppelten Klimamodells POEM

Klima-Chemiemodellierung mit EMAC

Fig-14-3a

Mit Hilfe des Klima-Chemie-Modells EMAC werden Prozesse in der Stratosphäre modelliert, um anthropogene und natürliche Klimavariationen zu untersuchen.  Mehr zur Klima-Chemiemodellierung EMAC

Materialien

Meereis im Kontext von Klimamodellen

 Meereis

Meereismodelle haben einen deutlich engeren Fokus als Modelle hoher Komplexität. Meereis spielt, trotz seiner globalen Bedeutung, in diesen Modellen eine untergeordnete Rolle. In neueren globalen Modellen ist jedoch die Gewichtung des Faktors Meereis erhöht worden ..  mehr

Verlässlichkeit von Klimamodellen

Dossier Globale Klimamodelle Abb. Materialien Klimafakten

Bei der Modellierung des Klimas geht es um zwei grundlegende Fragen: Können Klimamodelle die Vergangenheit präzise rekonstruieren? Und können sie verlässliche Prognosen hervorbringen?  mehr

Videos

GlobMod Screenshot Video Uncertainties

Ein kurzes Video, das im Rahmen des CLIM-RUN-Projekts (Climate Local Information in the Mediterranean region Responding to User Needs) erstellt wurde, erläutert anschaulich, was Unsicherheiten im Zusammenhang mit Klimamodellen sind. (auf englisch).

 Video: The uncertainties in climate change scenarios