Wie werden Klimamodelle erstellt?

Wie werden Klimamodelle erstellt?

Klimamodelle beruhen im Kern auf mathematischen Gleichungen, die grundlegende physikalische Gesetze ausdrücken, wie die Gesetze der Massen-, Impuls- und Energieerhaltung. Die Änderungen der verschiedenen Größen (z.B. Temperatur, Druck, Feuchte usw.)

Was zeigen Klimamodelle?

Klimamodelle dienen dem Auffinden möglicher Trends in der Entwicklung des Klimas und der Gewichtung einzelner Klimafaktoren. Sie beruhen auf einer Vielzahl von Annahmen und Methoden, beispielsweise zur Entwicklung der zukünftigen Treibhausgasemissionen und Rückkopplungsmechanismen.

Wie werden Klimaprognosen erstellt?

Anhand eines Systems von mathematisch-physikalischen Gleichungen (dem „Vorhersagemodell“) werden dann zukünftige Zustände der Erdatmosphäre berechnet. Die Klimamodelle basieren zwar auf den gleichen mathematisch-physikalischen Gleichungen wie die Wettervorhersagemodelle.

Warum gibt es Klimamodelle?

Klimamodelle können unterschiedlichen Zwecken dienen, zum Beispiel dem Verständnis bestimmter Prozesse, Wechselwirkungen und Gesetzmäßigkeiten des Klimasystems, der Simulation des vergangenen Klimas oder der Projektion künftiger Klimazustände.

Warum weisen Klimamodelle Unsicherheiten auf?

Zukunftsprojektionen und -szenarien beinhalten immer Unsicherheiten. Selbst wenn Klimamodelle die physikalischen und chemischen Zusammenhänge in der ⁠Atmosphäre⁠ sehr genau abbilden könnten, würden Unsicherheiten verbleiben.

Wie funktionieren Klimamodelle?

Ein Klimamodell beruht in seinen Fundamenten auf einem System von Gleichungen vergleichbar mit einem Wettermodell. Meteorologische Größen wie Wind, Wasserdampf, Energieausgleich und Erhaltung der Gesamtmasse innerhalb eines modellierten Systems werden in Gleichungen beschrieben und miteinander gekoppelt.

Was sind Klimamodelle Klimaszenarien?

Klimaszenarien werden mithilfe von Klimamodellen und Annahmen zum zukünftigen Ausstoss an Treibhausgasen erstellt. Um die verschiedenen Einflussfaktoren in der Erstellung von regionalen Klimaszenarien zu berücksichtigen, beruft man sich auf Simulationen von Klimamodellen. …

Was ist ein Szenario Klima?

Hierbei handelt es sich um Szenarien, die den Verlauf von Treibhausgaskonzentrationen und den Einfluss von Aerosol (kleine Partikel in der Atmosphäre wie z.B. Rußflocken) gemeinsam als Strahlungsantrieb beschreiben.

Warum Klimamodelle und Klimaszenarien große Unsicherheiten aufweisen?

Klimaszenarien werden mithilfe von Klimamodellen und Annahmen zum zukünftigen Ausstoss an Treibhausgasen erstellt. Unsicherheiten ergeben sich auch aus der Tatsache, dass natürliche Schwankungen die durch die Treibhausgase ausgelösten Veränderungen überlagern können.

Wie zuverlässig sind Klimamodelle?

Allerdings ist zu bedenken: Modelle sind nur begrenzt in der Lage, bestimmte Parameter und Phänomene im Klimasystem präzise wiederzugeben, wie z.B. die Entstehung von Wolken und Niederschlag sowie etwa Rückkopplungen mit der Kryosphäre (diese umfasst alle mit Eis bedeckten Oberflächen der Erde.

Was sind Klimaprojektionen?

Klimamodelle sind in der Lage, das Klima der Zukunft mit Hilfe von Szenarien zu berechnen. Man spricht dann von einer Klimaprojektion, da hier Auswirkungen verschiedener Konzentrationen von Treibhausgasen auf das Klima untersucht werden. Die Ergebnisse sind daher keine Prognosen.

Was ist die Motivation für die Verwendung von Klimamodellen?

Die Motivation für die Verwendung von Klimamodellen ist einfach zu verstehen: In keinem Versuchslabor kann die Kompliziertheit des Klimasystems mit allen seinen Wechselwirkungen auch nur annähernd hergestellt werden. Dies jedoch wäre Voraussetzung, um verstehen zu können, wie sich der Lebensstil der Menschen auf die Erde in Zukunft auswirken kann.

Wie können Klimamodelle eingesetzt werden?

Klimamodelle können unterschiedlichen Zwecken dienen, zum Beispiel dem Verständnis bestimmter Prozesse, Wechselwirkungen und Gesetzmäßigkeiten des Klimasystems, der Simulation des vergangenen Klimas oder der Projektion künftiger Klimazustände. Je nach Anwendung werden Modelle unterschiedlicher Komplexität eingesetzt.

Wie groß sind die Klimamodelle auf globaler Ebene?

Klimamodelle auf globaler Ebene haben häufig eine sehr grobe Auflösung (ca. 100*100 km), sind also räumlich recht ungenau. Damit die Klimaprojektionen für Deutschland besser nutzbar sind, werden die Modelle mittels regionaler Klimamodelle bis hin zu einer Auflösung von ca. 25* 25 km und weniger lokal spezifiziert.

Was sind die wichtigsten Instrumente für unser Klimasystem?

Wichtige Instrumente, die dafür heute zur Verfügung stehen, sind hoch komplexe Klimamodelle. Mit ihnen gelingt es, wichtige Prozesse in unserem Klimasystem zu verstehen und mögliche Klimaszenarien zu berechnen, die durch äußere Antriebe, wie z.B. die Emission von Treibhausgasen, verursacht werden.