Regionale Klimamodellierung

3. Aussagekraft und Einschränkungen von Klimamodellen

Generell können Klimamodelle die klimatischen Gegebenheiten und Entwicklungen sehr gut abbilden und bieten die Möglichkeit, das mögliche Klima der Zukunft abzuschätzen. Viele physikalische Prozesse im Klimasystem sind gut verstanden und können daher auch im Modell gut parametrisiert werden. Globale Klimamodelle erlauben dank der umfassenden Abdeckung der Erde Projektionen, welche übergeordneten Entwicklungen in unterschiedlichen Klimazonen zu erwarten sind. Regionale Klimamodelle erhlauben aufgrund ihrer hohen Auflösung hingegen eine kleinräumig detaillierte Darstellung für spezifische Fragestellungen.

Einschränkungen in der Aussagekraft von Klimamodellen ergeben sich zum einen daraus, dass manche Prozesse und Rückkopplungen im Erdsystem noch nicht umfassend verstanden sind. Forschungsbedarf besteht beispielsweise noch bezüglich der Auswirkung der Klimaänderung auf den Austausch zwischen Treibhausgasen und der Biosphäre und auf interne Rückkopplungen, z.B. von Wolken und Wasserdampf und dem Strahlungshaushalt der Atmosphäre. Interne Rückkopplungen können zur Folge haben, dass sich aus kleinen Änderungen der Anfangsbedingungen große Unterschiede in der Modellrechnung ergeben. Zum anderen bewirkt die interne Variabilität des Klimasystems, dass nichtlineare Prozesse Klimaentwicklungen beeinflussen und damit Projektionen erschweren. Außerem können zufällige Antriebe wie Vulkanismus das Klima zeitweise beeinflussen. 

Auch die realen Eingabedaten für Klimamodelle sind aufgrund der Qualität und Technik der Messinstrumente und aufgrund der Verteilung und Veränderung von Messstandorten mit Ungenauigkeiten behaftet.

Hinzu kommt, dass die Modellrechnungen für die Zukunft auf Szenarien bezüglich der Entwicklung der Treibhausgase, der Wirtschaft, der Gesellschaft, der Bevölkerungszahl u.v.m. beruhen. Daher hängen ihre Ergebnisse von den in den Szenarien gemachten Annahmen ab (Hamburger Bildungsserver 2012).

Insgesamt bieten Klimamodelle aber ein wertvolles Werkzeug, um künftige Klimaentwicklungen abzuschätzen und darauf aufbauend Klimaanpassungsmaßnahmen zu planen und durchzuführen.

Skalen der Wetterprozesse und Skalen/Auflösung von Wettermodellen. Die Modelle sind GME, ein globales Wettermodell, COSMO-EU, ein regionales Wettermodell für Europa und COSMO-DE, ein regionales Wettermodell für Deutschland. Quelle: Deutscher Wetterdienst.