Der Ozean – das Langzeitgedächtnis unseres Klimasystems

09.04.2014 - Deutschland

Die Ozeane sind eine entscheidende Komponente in unserem Klimasystem. Trotzdem sind sie in heutigen Klimamodellen oft nur mit sehr begrenzter Auflösung repräsentiert. Wichtige physikalische Prozesse fehlen oft völlig. 60 Experten aus 10 Ländern beraten diese Woche in Kiel im Rahmen eines internationalen Workshops über die zukünftigen Entwicklungen auf dem Gebiet der Ozeanmodellierung. Das Treffen im Rahmen des internationalen Forschungsprogramms CLIVAR wird vom Exzellenzcluster „Ozean der Zukunft“ und dem GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel unterstützt.

Wie kommt es zu Klimaschwankungen auf Zeitskalen von Jahrzehnten? Wird der Golfstrom auch in Zukunft stabil bleiben? Welchen Einfluss haben Meeresströmungen vor Südafrika auf das Klima in Europa? Solche Fragen lassen sich bis heute bestenfalls partiell beantworten. da langzeitliche Messreihen fehlen. Nicht nur für die Zukunft können diese Fragen nur unter Zuhilfenahme numerischer Simulationen beantwortet werden. Die dafür notwendigen Ozeanmodelle stellen insbesondere in Langzeitexperimenten die Realität stark vereinfacht dar, was nicht zuletzt an den gegrenzten Kapazitäten selbst moderner Superrechner liegt. In Kiel kommen diese Woche nun Vertreter aller wichtigen Modellierungszentren zusammen, um zu beraten, wie die nächste Generation der Ozeanmodelle aussehen wird.

„Gerade in Hinblick auf die zu erwartende Klimaerwärmung ist die entscheidende Frage, wie viel Wärme der Ozean aufnehmen wird und wie er diese Energie global über Meeresströmungen umverteilt“, erläutert Prof. Dr. Claus Böning vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, Mitorganisator des Workshops. „Auf diesem Workshop diskutieren wir über die Stärken und Schwächen der derzeitigen Modelle und legen Strategien für zukünftige Entwicklungen fest“, so Böning weiter. Die Wunschliste ist lang: Höhere Auflösung und eine bessere Darstellung physikalischer Prozesse stehen dabei weit oben. Aber nicht alles, was die Wissenschaftler sich wünschen, ist auch realisierbar. „Schon aufgrund der Limitierungen in der Großrechnerkapazität werden unsere Ergebnisse immer nur Näherungen der Realität darstellen“, sagt Dr. Anne Marie Treguier vom Laboratoire de Physique des Océans am französischen Forschungszentrum Ifremer. „Wir müssen uns entscheiden, welches die Prozesse sind, auf die wir in unseren Modellen nicht verzichten können und wie man diese am besten beschreibt“, so Treguier weiter.

Auch wenn die einzelnen Modellierungsgruppen natürlich immer im Wettbewerb um die besten Modelle und Ergebnisse stehen, ist ein Dialog und Austausch auf internationaler Ebene hilfreich und notwendig. Internationale Forschungsprogramme wie das vom Weltklimaforschungsprogramm koordinierte Programm CLIVAR (Climate Variability and Predictability) bieten eine solche Plattform, auf denen auch abgestimmte Vergleichsexperimente zwischen den Modelliergruppen definiert werden.

Schwerpunkte der vom 7.-9. April in Kiel stattfindenden Tagung sind eine Bestandsaufnahme des gegenwärtigen Kenntnisstandes, die Identifizierung von wichtigen physikalischen Prozessen und ihre Nachbildung in Modellen, die Wechselwirkung mit Atmosphäre und Meereis, sowie technische Aspekte in der Ozeanmodellierung. „Mit den auf diesem Treffen neu gewonnenen Erkenntnissen werden die Wissenschaftler ihre Modelle weiter verbessern. Die Ergebnisse werden dann unter anderem in den nächsten Klimazustandsbericht des Weltklimarats (IPCC) einfließen“, so Prof. Böning abschließend.

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