Ich suche die Mathematik, damit ich Simulationen zum Klimawandel durchführen kann


Wie ein Klimamodell entsteht?

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.)

Welche Klimamodelle gibt es?

Es werden globale Klimamodelle (sogenannte GCMs, general circulation models) und regionale Klimamodelle unterschieden.

Wie gut sind Klimamodelle?

Die Klimamodelle können einzelne Aspekte wie die langfristige Entwicklung der globalen Temperatur und gewisse Veränderungen bei den Niederschlägen relativ gut abbilden, haben jedoch Mühe, den ganzen Wasserkreislauf oder Veränderungen von Strömungsmustern korrekt wiederzugeben.

Welche Bereiche Teile gehören zu einem Klimamodell?

Dazu gehören der erste Hauptsatz der Thermodynamik, die Bewegungsgleichungen, die Kontinuitätsgleichung und Gleichungen, die den Wasserhaushalt der Atmosphäre beschreiben. Diese Gleichungen sind alle nicht linear und enthalten eine ganze Reihe von Rückkopplungen auch zu den anderen Komponenten des Klimasystems.

Wie werden Klimaprognosen erstellt?

Durch mehrfache Variation der Ausgangsbedingungen wird ein Ensemble von Klimaprognosen erzeugt, aus dem Wahrscheinlichkeitsangaben zur Änderung des Klimas abgeleitet werden. Aussagen zu dem Klima, das in weiterer Zukunft zu erwarten ist, sind aufgrund von Klimaprojektionen möglich.

Welche Aussagekraft haben Klimamodelle?

Seit Jahren zeigen fast alle Klimamodelle deutlich höhere Temperaturen, als in Wirklichkeit gemessen werden. Dies beweise, dass die Modelle falsch seien und sich das Klima gar nicht erwärme, sagen Skeptiker. Dem widersprechen australische Forscher.

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Wo findet der Treibhauseffekt statt?

Die erwärmte Erdoberfläche sendet langwellige Wärmestrahlen aus, von denen ein großer Teil von Bestandteilen der Atmosphäre (Treibhausgase und Wolken) absorbiert und in alle Richtungen abgestrahlt wird. Der nach unten, Richtung Erdoberfläche, gerichtete Teil dieser Strahlung macht den Treibhauseffekt aus.

Was sind Klimaprojektionen?

Klimaprojektionen geben Auskunft über mögliche Entwicklungen des Klimas in der Zukunft. Sie bilden eine wichtige Grundlage, um Informationen über Klimafolgen und mögliche Anpassungsoptionen zu gewinnen. Klimaprojektionen sind das Ergebnis der Anwendung von Klimamodellen, die auf Treibhausgasszenarien basieren.

Wie schnell steigt der Meeresspiegel durch den Klimawandel?

Eine Forschergruppe um Steve Nerem von der University of Colorado in Boulder fand im Februar 2018 heraus, dass sich der Meeresspiegelanstieg beschleunigt: jedes Jahr steigt der Meeresspiegel um 0,08 Millimeter schneller als zuvor. Demnach könnte der Anstieg im Jahr 2100 bereits zehn Millimeter pro Jahr betragen.

Was sind Emissionsszenarien?

Emissionsszenarien sind mögliche zukünftige Entwicklungspfade des menschlichen Ausstosses von Treibhausgasen und Aerosolen. Als Grundlage zur Berechnung möglicher zukünftiger Entwicklungen des Klimas dienen Emissionsszenarien von Treibhausgasen und Aerosolen.

Was sind die Klimafolgen?

Die Auswirkungen des Klimawandels werden als Klimafolgen oder Klimawirkung bezeichnet.

Was ist ein Szenario Klima?

Es ist nicht möglich, den Einfluss des Menschen auf das Klima der Erde für die nächsten Jahre und Jahrzehnte genau zu beschreiben. Möglich sind aber Annahmen über den wahrscheinlichen Verlauf. Diese Annahmen werden in der Wissenschaft Szenarien genannt.

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.

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Wie werden Klimaprognosen erstellt?

Durch mehrfache Variation der Ausgangsbedingungen wird ein Ensemble von Klimaprognosen erzeugt, aus dem Wahrscheinlichkeitsangaben zur Änderung des Klimas abgeleitet werden. Aussagen zu dem Klima, das in weiterer Zukunft zu erwarten ist, sind aufgrund von Klimaprojektionen möglich.

Wer erstellt Klimamodelle?

Klimamodellierung in Deutschland

Einer der zentralen Standorte ist das Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg. Dort wurden unter anderem die globalen Atmosphärenmodelle ECHAM-4 und ECHAM-5 und das Ozeanmodell MPI-OM entwickelt.