Gymnasium Marktbreit/Wissenschaftswoche 2024/11aMatheInfo/Arbeitsgruppe 2/Simulationen - Schwerpunkt Klimwandel

Klimasimulation

Die Anwendung eines Klimamodells, um mögliche klimatische Szenarios auf Grundlage von bekannten Daten zu berechnen.

Klimamodelle

Ein Klimamodell ist eine vereinfachte Darstellung der Realität in Form eines Computerprogramms. Hierbei werden die verschiedenen Komponenten des Klimasystems Land, Eis, Ozean und Atmosphäre auf Grundlage von naturwissenschaftlichen Gesetzen und bestimmten klimatischen Szenarien simuliert. TODO: Klimaprojektionen

Szenarien

Klimaszenarien sind Beschreibungen, die auf Annahmen für die Zukunft in den Bereichen des Bevölkerungswachstums, des Umweltmanagements, der technologischen Entwicklung, des Ressourcenverbrauchs und des Sozialen basieren. Diese Szenarien werden verwendet, um mithilfe eines Klimamodells Klimaprojektionen zu errechnen. Ein oft genutztes Beispiel ist das Treibhausgasszenario, welches die

Herausforderungen von Klimamodellen

1. Genauigkeit. Durch die Berechnung des Klimas in Gitterfeldern werden regionale Begebenheiten sehr ungenau dargestellt. Besonders bei globalen Klimamodellen ist die Gittergröße von 4.000 bis 10.000 km² dafür verantwortlich, dass Ungenauigkeit ensteht. Auch wenn bei regionalen Modellen dieses Problem mit einer kleineren Gittergröße von 150 bis 200 km² zu lindern ist, fehlt aktuell die Rechenleistung um auf globalen Modell mit diesen Gittergrößen berechnen zu können.

1. Fehlendes Systemwissen. Die Klimaentwicklung ist von sehr vielen Faktoren abhängig, darunter auch das Wetter. Beispielsweise die Bildung von Gewitterwolken ist jedoch nicht ausreichend genug erforscht, um diese im Modell realitätsnah zu simulieren.

1. Unvorhersehbare Entwicklung. Technologischer Fortschritt, Bevolkerungswachstum oder Ressourcenverbrauch sind nur Beispiele von Faktoren, die man nie perfekt vorhersehen kann. So kann beispielsweise eine genetisch veränderte Pflanze dazu führen, dass deutlich mehr CO₂ gebunden wird.