Klimamodelle einfach erklärt: Wie sie funktionieren und warum sie so wichtig sind
Klimamodelle sind komplexe Computerprogramme, die das Klimasystem der Erde simulieren. Sie basieren auf physikalischen Gesetzmäßigkeiten wie der Energie-, Massen- und Impulserhaltung und ermöglichen es, das Zusammenspiel von Atmosphäre, Ozeanen, Landflächen und Eisflächen realistisch abzubilden.
Wie funktionieren Klimamodelle?
- Physikalische Grundlagen: Klimamodelle nutzen Gleichungen aus Thermodynamik, Strömungsmechanik und Strahlungsphysik.
- Numerische Berechnung: Die Erde wird in ein dreidimensionales Gitter unterteilt, in dem Prozesse wie Luftströmungen, Niederschlag oder CO₂-Konzentrationen berechnet werden.
- Supercomputer-Einsatz: Aufgrund der Komplexität werden Klimamodelle auf Hochleistungsrechnern wie dem Earth Simulator oder am Max-Planck-Institut betrieben.
Was können Klimamodelle leisten?
- Prognosen für Jahrzehnte: Modelle liefern Szenarien für Temperaturanstieg, Meeresspiegelveränderung und Extremwetter bis ins Jahr 2100.
- Politische Entscheidungsgrundlage: Sie helfen Regierungen, Maßnahmen zur Emissionsreduktion zu planen.
- Vergleich mit historischen Daten: Modelle können vergangene Klimaverläufe rekonstruieren und validieren.
Grenzen und Unsicherheiten
- Keine exakten Vorhersagen: Klimamodelle liefern Wahrscheinlichkeiten, keine festen Prognosen.
- Abhängigkeit von Annahmen: Ergebnisse hängen stark von Emissionsszenarien und politischen Entwicklungen ab.
- Regionale Genauigkeit: Globale Modelle sind weniger präzise auf lokaler Ebene – hier helfen regionale Klimamodelle wie REMO.
Warum sind Klimamodelle unverzichtbar?
Klimamodelle sind das wichtigste Werkzeug, um den Klimawandel wissenschaftlich zu erfassen. Sie ermöglichen einen Blick in die Zukunft und helfen, Risiken frühzeitig zu erkennen. Ohne sie wären Klimapolitik, Anpassungsstrategien und internationale Klimaziele kaum umsetzbar.
- Klimamodelle Erklärung
- Wie funktionieren Klimamodelle
- Klimasimulationen
- Klimawandel Prognose
- Klimamodelle Bedeutung
- IPCC Klimamodelle
- REMO Modell Max-Planck-Institut
Die Verfasser der genannten Modelle und Berichte sind oft Teams von Experten aus verschiedenen Institutionen. Hier sind die relevanten Informationen zu den Verfassern der Modelle, die im Kontext der EU-Klimapolitik genannt wurden:
POLES-JRC (Prospective Outlook on Long-term Energy Systems – Joint Research Centre)
model POLES – Prospective Outlook for the Long term Energy System | Modelling Inventory and Knowledge Management System of the European Commission (MIDAS)
Das POLES-JRC-Modell wird vom Joint Research Centre (JRC) der Europäischen Kommission entwickelt und gewartet. Die Autoren des Modells und der zugehörigen Berichte umfassen:
– **Jacques Després**
– **Kimon Keramidas**
– **Andreas Schmitz**
– **Alban Kitous**
– **Burkhard Schade**
– **Ana Diaz Vazquez**
– **Silvana Mima**
– **Hans Peter Russ**
– **Tobias Wiesenthal**
– Diese Experten sind Teil des JRC und arbeiten an der Modellierung und Analyse von Energie- und Klimaszenarien.
GEM-E3 (General Equilibrium Model for Energy-Economy-Environment Interactions)
General Equilibrium Model for Economy – Energy – Environment (GEM-E3) | Open Energy Information
Das GEM-E3-Modell wird hauptsächlich von der E3MLab (Energy-Economy-Environment Modelling Laboratory) der Nationalen Technischen Universität Athen (NTUA)
NATIONAL TECHNICAL UNIVERSITY OF ATHENS entwickelt und gewartet. Die Autoren und Mitwirkenden umfassen:
Pantelis Capros,Denise Van Regemorter,Leonidas Paroussos,Panagiotis Karkatsoulis,Christos Fragkiadakis, Ioannis Charalampidis
Zusätzlich arbeiten andere Institutionen wie die Katholieke Universiteit Leuven (KUL) KU Leuven Research — Research und andere europäische Forschungseinrichtungen an der Weiterentwicklung des Modells.
PRIMES (Price-Induced Market Equilibrium System)
– Das PRIMES-Modell wird ebenfalls von der E3MLab der NTUA entwickelt. Die Autoren und Mitwirkenden sind ähnlich wie bei GEM-E3, einschließlich:
– **Pantelis Capros**
– **Leonidas Paroussos**
– **Panagiotis Karkatsoulis**
– Das Modell wird regelmäßig aktualisiert und erweitert, um die neuesten Entwicklungen in der Energiepolitik und -wirtschaft zu berücksichtigen.
JRC-IES (Joint Research Centre – Institute for Environment and Sustainability)
– Die Autoren der Berichte und Analysen des JRC-IES umfassen:
– **Alessandro Dosio**
– **Paolo Micheletti**
– **Giovanni Forzieri**
– **Luc Feyen**
– Diese Experten arbeiten an der Bewertung von Klimawandel-Impakten und der Entwicklung von Adaptationsstrategien.
### 5. **ClimWatAdapt und ESPON Climate**
– Diese Projekte involveen ein breites Spektrum an Autoren und Mitwirkenden aus verschiedenen europäischen Forschungseinrichtungen und Universitäten. Beispiele umfassen:
– **Hans Sanderson** (Aarhus University)
– **Jørgen Olesen** (Aarhus University)
– **Martin Brandt** (University of Copenhagen)
– Diese Projekte sind Teil eines größeren Netzwerks von Forschern, die Klimawandel-Impakte und -Anpassungsstrategien untersuchen.
Diese Listen sind nicht exhaustiv, da viele Modelle und Berichte durch Teams von Experten erstellt werden, die sich regelmäßig ändern und erweitern. Die genannten Namen sind repräsentativ für die Hauptbeiträger zu diesen Modellen und Analysen.
Wissenschaftler mit CO₂-Fokus (Auswahl aus Ranking)
| Name | Institution | CO₂-Schwerpunkt | Spezialisierung |
|---|---|---|---|
| P. Ciais | CEA, Frankreich | ✅ Ja | Globaler Kohlenstoffkreislauf, Biosphäre |
| Daniel J. Jacob | Harvard University, USA | ✅ Ja | Atmosphärische Chemie, CO₂-Transportmodelle |
| Steven C. Wofsy | Harvard University, USA | ✅ Ja | CO₂-Messungen, Flugkampagnen, Biosphäre |
| Dennis D. Baldocchi | UC Berkeley, USA | ✅ Ja | CO₂-Flüsse in Ökosystemen, Eddy-Covariance |
| Detlef P. van Vuuren | Utrecht University, Niederlande | ✅ Ja | Emissionsszenarien, CO₂-Budget, Klimapolitik |
| Paul G. Falkowski | Rutgers University, USA | ✅ Ja | Marine CO₂-Kreisläufe, Phytoplankton |
| Meinrat O. Andreae | Max-Planck-Institut für Chemie, Deutschland | ✅ Ja | Biogene Emissionen, CO₂-Aerosol-Wechselwirkungen |
| Bruce E. Logan | Penn State University, USA | ✅ Ja | Bioenergie, elektrochemische C |