Globale Klimamodelle
Definition:
Globale Klimamodelle sind komplexe physikalische Modelle, die das Klimasystem der Erde anhand physikalisch-numerischer Gleichungen computergestützt und zeitabhängig beschreiben. Kalibrierte Modelle ermöglichen die Simulation möglicher zukünftiger Klimaentwicklungen.
Modelle und ihre Eigenschaften:
Man unterscheidet zwischen einfachen konzeptionellen Modellen, Modellen mittlerer Komplexität und den hochkomplexen globalen Zirkulationsmodellen (General Circulation Model bzw. Global Climate Model - GCMs). Erweiterte Formen sind beispielsweise gekoppelte Atmosphäre-Ozean-Modelle (AOGCM, atmosphere-ocean general circulation/global climate models). Mathematisch (noch) nicht beschreibbare Prozesse werden hierbei parametrisiert, sprich mit fixen Werten gerechnet. Alternativ kann die Berechnung des Modells auch über spektrale Methoden erfolgen (spektrale Methoden sind ein wichtiges Werkzeug zum numerischen Lösen partieller Differentialgleichungen).Globale Modelle stellen ein unverzichtbares Instrumentarium für voraussichtliche Veränderungen der Häufigkeit und Dauer von charakteristischen Großwetterlagen dar und besitzen eine Auflösung von ca. 200x200km Gitterabstand (IPCC). Eine Visualisierung der räumlichen Auflösung verschiedener Gitterabstände kann der unten aufgeführten Abbildung entnommen werden.
Beispiele globaler Klimamodelle sind:
- HadCM3 (Hadley coupled model, version 3): Dieses Klimamodell fand, neben einigen anderen, beispielsweise im vierten Sachstandsbericht des IPCC Anwendung.
- HadGEM1 (Hadley global environment model 1): Weiterentwicklung des HadCM3 Klimamodells (insbesondere bei der Repräsentation des Einflusses von Wolken und Seeeis).
- ECHAM-4 und ECHAM-5: globales atmosphärisches Zirkulationsmodell, das am Hamburger Max-Planck-Institut (MPI) für Meteorologie entwickelt wurde.
Eine Übersicht der chronologischen Entwicklungen von Klimamodellen kann der nachfolgenden Abbildung entnommen werden.
