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26.08.2014

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

Was sind Klimamodelle?

© Michael Böttinger, DKRZ/IPCC DDC

© Michael Böttinger, DKRZ/IPCC DDC

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?

© Dieter Kasang

© Dieter Kasang

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

© 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 2.0
Helmholtz-Zentrum Geestahcht

Koordination
Susanne Schuck-Zöller
Climate Service Center 2.0
Helmholtz-Zentrum Geesthacht

Globalmodelle aus Deutschland

Das neue 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 neue 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

Modellierung natürlicher Klimaveränderungen

Bsp2-abb1

Für die Paläoklimaforschung werden Globale Erdsystemmodelle genutzt. Sie bringen die Wechselwirkung zwischen den Veränderungen natürlicher Klimafaktoren mit den Beobachtungen in Einklang.  Mehr zur Modellierung natürlicher Klimaveränderungen

Hochauflösendes Modellprojekt STORM

MPI_Storm

STORM ist ein Gemeinschaftsprojekt zehn deutscher Klimaforschungseinrichtungen mit dem Ziel, ein globales Klimamodell mit der höchstmöglichen Auflösung zu entwickeln und mit diesem Modell eine bessere Darstellung kleinräumiger Prozesse in Atmosphäre und insbesondere im Ozean zu erlangen.
 Mehr zum Modellprojekt STORM

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

Globalmodelle zur Erforschung der Vergangenheit

Mpimet

Eine zentrale Herausforderung in der Klimaforschung ist die Unterscheidung zwischen der natürlichen Klimavariabilität und dem von Menschen beeinflussten Klimawandel. Um diese Faktoren voneinander abzugrenzen, ist es erforderlich, die Rolle von sogenannten externen Antrieben – Änderungen in der Sonneneinstrahlung, Vulkanausbrüche oder Landnutzungsänderungen – sowie die interne Variabilität des Klimas zu verstehen.

Dabei kann ein Blick in die Vergangenheit entscheidend helfen. Den historischen Zeitraum der letzten 1200 Jahre hat eine Forschungsgruppe um Dr. Johann Jungclaus am Max-Planck-Institut für Meteorologie (MPI-M) in Hamburg im Rahmen des Projekts „Millennium“ untersucht und für die interessierte Öffentlichkeit beschrieben.  mehr

Klimamodelle rekonstruieren das Temperaturverhalten

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

Was sind "Uncertaincies"?

no flash content

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)

Wolken - der nebulöse Klimafaktor

no flash content

Wie entstehen Wolken, und welche Rolle spielen sie im Klimageschehen? (Quelle: Max-Planck-Institut für Meteorologie, Hamburg)