Wie funktionieren klimamodelle?
Gefragt von: Manuela Werner B.Eng. | Letzte Aktualisierung: 20. April 2021sternezahl: 4.9/5 (56 sternebewertungen)
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 ist die Funktion von Klimamodellen?
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 werden Klimamodelle erstellt?
Um herauszufinden, wie sich das Klima verändern wird, erstellen Forscher Klimamodelle. ... „Alle Klimamodelle beruhen auf den physikalischen Erhaltungssätzen von Impuls, Energie und Masse“, sagt der Physiker Hauke Schmidt, der am MPI-M solche Modelle mitentwickelt. „Diese sind bereits seit etwa 200 Jahren bekannt.
Wie funktioniert das Klimasystem?
In Meeresströmungen werden Wärme und Energie um die Erde transportiert. Und die Polargebiete, in deren Eis riesige Mengen Wasser gebunden sind, gelten als wichtige Schlüsselelemente im Klimasystem. Dazu kommen die Landmassen der Erde. Dunkle Böden speichern die Wärme und verändern die Rückstrahlung.
Wie werden globale Klimamodelle evaluiert?
So wird das globale Klima auf lediglich drei verschiedenen vertikalen Levels (Erdoberfläche, Atmosphäre und Ozean) abgebildet. Die atmosphärische Zirkulation und Meeresströmungen werden nicht berücksichtigt. Die Wolkenbedeckung wird saisonal als Randbedingung vorgegeben.
Blick in die Zukunft? Wie Klimamodelle funktionieren - Michael Böttinger, DKRZ
35 verwandte Fragen gefunden
Warum weisen Klimaszenarien Unsicherheiten auf?
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.
Welche Teile gehören zu einem Klimamodell?
Dieses Modell wird jedoch für die Klimamodellierung erweitert, um alle Erhaltungsgrößen korrekt abzubilden. In der Regel wird dabei ein Ozeanmodell, ein Schnee- und Eismodell für die Kryosphäre und ein Vegetationsmodell für die Biosphäre angekoppelt.
Was ist das Klimasystem der Erde?
Unter dem Klimasystem versteht man daher ein interaktives System, das aus fünf Hauptkomponenten besteht: der Atmosphäre, der Hydrosphäre (Ozean, Seen, Flüsse), der Kryosphäre (Eis und Schnee), der Biosphäre (auf dem Land und im Ozean) und der Pedosphäre und Lithosphäre (Böden und festes Gestein).
Was ist der natürliche Treibhauseffekt?
Und das funktioniert so: Die Strahlen, die von der Sonne abgegeben werden, sind kurzwellig. Diese dringen fast ungehindert durch die Atmosphäre und treffen dann auf die Erdoberfläche. Diese Strahlung wird beim Auftreffen auf die Erdoberfläche in langwellige Wärmestrahlung umgewandelt und dann reflektiert.
Wie setzt sich die Atmosphäre der Erde zusammen?
Die Atmosphäre setzt sich hauptsächlich aus Stickstoff (Volumenanteil = 78,1 %), Sauerstoff (Volumenanteil = 20,9 %) und Argon (Volumenanteil = 0,93 %) zusammen. ... Da die untere Atmosphäre so gut durchmischt ist, ist die Zusammensetzung mit Ausnahme von Wasserdampf und Ozon dort etwa gleich.
Wie kommen regionale Klimaszenarien zustande?
3 Wie kommen regionale Klimaszenarien zustande? (3) die Erhöhung der räumlichen Auflösung der simulierten Klimaentwicklung mit Hilfe eines regionalen Klimamodells.
Was macht Klimamodelle so schwierig?
Besonders schwierig ist es etwa, die schnelle und kleinräumige Veränderlichkeit von Wolken und der zahlreichen damit verbundenen Rückkopplungen in Computermodellen zu simulieren.
Wie verlässlich sind Klimamodelle?
Klimamodelle sind und bleiben Modelle mit allen zuvor beschriebenen Einschränkungen und Unsicherheiten. Sie sind jedoch ein äußerst brauchbares Instrument, um das Klimasystem und seine Veränderungen zu verstehen.
Was ist ein Klimaszenario?
Klimaszenarien dienen dazu, das mögliche Zukünfte des Klimas auf der Erde, global oder für bestimmte Regionen, abzuschätzen. So wird mit Hilfe von Klimaszenarien z.B. versucht, die Entwicklung der mittleren Temperatur oder des durchschnittlichen Niederschlags in Europa für die nächsten 100 Jahre zu prognostizieren.
Warum gibt es verschiedene Klimaszenarien?
Aus einer Reihe von möglichen gesellschaftlichen Entwicklungen von der Gegenwart bis in die Zukunft folgen Szenarien der Treibhausgas-Emissionen. Aus diesen resultieren verschiedene Möglichkeiten der Treibhausgas-Konzentration und daraus wiederum mehrere mögliche Klimaentwicklungen.
Was sind dynamische Klimamodelle?
Dynamische Regionalmodelle sind dreidimensionale atmosphärische Zirkulationsmodelle, die für einen Ausschnitt des Globus physikalische, chemische und biologische Prozesse in der Atmosphäre und Wechselwirkungen mit der Erdoberfläche simulieren.
Welches ist der Hauptantriebsmotor des Klimasystems der Erde?
Die Weltmeere – Motor des globalen Klimas
Sie spielen daher für das Klima auf der Erde und die globale Erwärmung eine große Rolle. Eine wichtige Aufgabe der Ozeane besteht darin, die Wärme aus den Tropen in höhere Breiten zu transportieren.
Welche fünf Elemente sind für das komplexe Zusammenspiel des Klimasystems der Erde entscheidend?
Zu diesen klimarelevanten Spurengasen gehört nicht nur das Kohlendioxid, sondern auch Methan, Distickstoffoxid (Lachgas), die halogenierten Fluorkohlenwasserstoffe, die perfluorierten Kohlenwasserstoffe und Schwefelhexafluorid.
Warum ist die Atmosphäre ein wichtiger Teil des Klimasystems?
Die Atmosphäre ist das instabilste und sich am schnellsten ändernde Subsystem des Klimasystems. ... In der Atmosphäre bilden sich aus Wasserdampf bei Abkühlung Wolken, die die Einstrahlung durch die Sonne und die Wärmeausstrahlung vom Erdboden her wesentlich beeinflussen und auch langfristig ein wichtiger Klimafaktor sind.