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24.09.2014

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

Der Planet Simulator

Ein Open-Source-Projekt für die Wissenschaftsgemeinschaft

Das Klima verstehen – für Klimaforscher bildet das die Grundlage ihrer wissenschaftlichen Arbeit. Dazu entwickelten sie in den vergangenen Jahren zahlreiche Klimamodelle, die sich für unterschiedlichste Aufgaben eignen. Eines davon ist der Planet Simulator, das Flaggschiff der Abteilung Theoretische Meteorologie am Meteorologischen Institut der Universität Hamburg. Seine Sonderstellung hat ihm das im KlimaCampus eingebundene Entwicklungsteam um Prof. Dr. Valerio Lucarini, Dr. Edilbert Kirk und Dr. Frank Lunkeit eingeräumt, weil er ausgesprochen vielseitig und anwenderfreundlich ist. Mit dem Planet Simulator gehen Wissenschaftler wie Studenten wichtigen physikalischen Prozessen des Klimas auf den Grund. Und das bereits seit vielen Jahren.

Was 2001 mit dem Vorgängermodell PUMA (Portable University Model of the Atmosphere) begann, hat sich zu einem wertvollen Instrument der Grundlagenforschung entwickelt. Mit dem Planet Simulator lassen sich schnelle und unkomplizierte „Was wäre wenn“-Simulationen durchführen. Die Resultate werden unmittelbar grafisch visualisiert.

So kann der Nutzer beispielsweise dabei zusehen, wie sich die Erde nach und nach in einen eisbedeckten „Schneeball“ verwandelt, sobald die Sonneneinstrahlung um acht Prozent reduziert wird. Indem nun die Wissenschaftler nach diesem Beispiel in ihren Modellrechnungen einzelne Prozesse – wie zum Beispiel den Einfluss der Treibhausgase, Wolken sowie Niederschlag oder Vegetation – an- und wieder abschalten, können sie der Komplexität des Klimasystems auf den Grund gehen.

Planet Simulator in der Auflösung T21 (64 Meridiane x 32 Breitenkreise); E. Kirk (Uni Hamburg) und M. Böttinger (DKRZ) - Das Bild zeigt eine 3D-Visualisierung der atmosphärischen Zirkulation, wie sie vom Planet Simulator in der niedrigsten Auflösung berechnet wird. Die farbigen Isolinien stellen die Bodentemperatur dar, die Windpfeile die Richtung und Stärke des Windfeldes in 950 hPa und die grün schattierten Bereiche kennzeichnen die Region des so genannten Jetstreams, einem schmalen Starkwindband im Bereich der oberen Troposphäre bis zur Stratosphäre.

Planet Simulator in der Auflösung T21 (64 Meridiane x 32 Breitenkreise); E. Kirk (Uni Hamburg) und M. Böttinger (DKRZ) - Das Bild zeigt eine 3D-Visualisierung der atmosphärischen Zirkulation, wie sie vom Planet Simulator in der niedrigsten Auflösung berechnet wird. Die farbigen Isolinien stellen die Bodentemperatur dar, die Windpfeile die Richtung und Stärke des Windfeldes in 950 hPa und die grün schattierten Bereiche kennzeichnen die Region des so genannten Jetstreams, einem schmalen Starkwindband im Bereich der oberen Troposphäre bis zur Stratosphäre.