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Erdsystemmodell des Max-Planck-Instituts für Meteorologie
Posted on 17. Mai 2015 11. Juni 2019 Authorho
Nach fünf Jahren der Weiterentwicklungen und Verbesserungen des bekannten ECHAM5/MPIOM-Klimamodells des Max-Planck-Instituts für Meteorologie (MPI-M) wurde das neue Erdsystemmodel MPI-ESM 2012 fertig und für die wissenschaftliche Gemeinschaft verfügbar. Das jetzige und zukünftige „Arbeitspferd“ aller drei Abteilungen des MPI-M wurde bereits für die Modellvergleichsrechnungen im Rahmen des CMIP5-Prozesses („Coupled Models Intercomparison Project Phase 5“) eingesetzt. Die wesentliche Neuerung gegenüber dem älteren ECHAM5/MPIOM ist der gekoppelte Kohlenstoffkreislauf, mit dem nun auch Rückkopplungen des Klimawandels auf den Kohlenstoff selbst untersucht werden können. Verbesserte Darstellungen gibt es weiterhin für den kurzwelligen Strahlungstransport, die Bodenalbedo und Aerosole. Weiterentwickelt wurden die Darstellungen der mittleren Atmosphäre sowie der Landoberfläche mit interaktiver Vegetationsdynamik und die Möglichkeit der Nutzung verschiedener Auflösungen abhängig von den zu untersuchenden Fragestellungen. Eine Sonderausgabe des Journal of Advances in Modeling Earth Systems (JAMES) wird der ersten wissenschaftlichen Darstellung durch zahlreiche Veröffentlichungen von Mitarbeitern des MPI-M gewidmet sein.
Das MPI-ESM koppelt Atmosphäre, Ozean und Landoberfläche durch den Austausch von Energie, Impuls, Wasser und wichtigen Spurengasen wie Kohlendioxid. Es wurde für die Modellvergleichsrechnungen im Rahmen von CMIP5 eingesetzt, die als deutscher Beitrag in den fünften Weltklimastatusbericht des IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change – IPCC AR5) einfließen werden, der 2013/2014 fertig gestellt werden soll. Gegenüber der älteren Version ECHAM5/MPIOM ist das MPI-ESM um zahlreiche Entwicklungen erweitert worden. Es basiert auf den Komponenten ECHAM6 für die Atmosphäre und MPIOM für den Ozean sowie JSBACH für die Landbiosphäre und HAMOCC für die Biogeochemie im Ozean. Die Kopplung zwischen Atmosphäre mit Land einerseits und Ozean mit Biogeochemie andererseits erfolgt durch das separate Koppler-Programm OASIS3. Durch diese Kopplung werden Energie, Impuls, Wasser und CO2 ausgetauscht.
Die wichtigsten Änderungen und Verbesserungen im MPI-ESM gegenüber dem Vorgängermodell ECHAM5/MPIOM sind:
– die Weiterentwicklung des kurzwelligen Strahlungstransports
– eine verbesserte Berechnung der Bodenalbedo
– die neue und verbesserte Darstellung der Aerosole
– eine viel bessere Darstellung der mittleren Atmosphäre
– die Möglichkeit je nach Fragestellung verschiedene Auflösungen wählen zu können
– die Darstellung der Landoberfläche mit interaktiver Vegetationsdynamik
– der gekoppelte Kohlenstoffkreislauf
Die Simulation des Kohlenstoffkreislaufs erlaubt jetzt auch Aussagen zur Wirkung einer Klimaänderung auf den Kohlenstoffkreislauf selbst.
Das MPI-ESM kann über die Lizenzseite des MPI-M abgerufen werden.
->Quelle: mpimet.mpg.de
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