Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Klimamodelle auf dem Prüfstand

05.08.2002


Seit zirka drei Wochen findet in den deutschen Medien eine neuerliche Debatte zur "Glaubwürdigkeit" von computergestützten Klimamodellen statt. Auslöser war die Veröffentlichung einer Studie eines deutsch-israelischen Forscherteams in der bedeutendsten physikalischen Zeitschrift am 8. Juli 2002 (R.B. Govindan et al., Physical Review Letters 89, 028501-1), an der auch Hans Joachim Schellnhuber, Direktor des PIK und Forschungsdirektor des britischen Tyndall Centre for Climate Change Research, beteiligt war.

In dieser Studie wurden die sieben international führenden Klimasimulationsmodelle einem subtilen statistischen Test unterzogen (siehe unten), der einen Verbesserungsbedarf der Klimamodelle aufzeigt. Dies führte bei Teilen der Öffentlichkeit zu irrigen Schlussfolgerungen hinsichtlich der allgemeinen Aussagekraft von Modellrechnungen. Um weiteren Fehlinterpretationen vorzubeugen, sollen im folgenden die Dinge kurz so dargestellt werden, wie sie wirklich sind.

Klimamodelle sind die einzigen wissenschaftlichen Instrumente, mit denen langfristige Vorhersagen der globalen Umweltbedingungen durchgeführt werden können. Insbesondere die künftige Erwärmung unseres Planeten aufgrund der vom Menschen verursachten Treibhausgasemissionen lässt sich damit abschätzen. Die Modelle haben in vielen Tests ihre Leistungsfähigkeit bewiesen: Sie sind unter anderem in der Lage, historische Entwicklungen der globalen Mitteltemperatur zu rekonstruieren und sogar den Verlauf von El-Niño-Ereignissen zu prognostizieren. Die bewusste deutsch-israelische Studie hat nun die Modelle einem neuartigen Härtetest unterzogen, der auf einer kürzlich entdeckten Gesetzmäßigkeit in der Atmosphärendynamik beruht (E. Koscielny-Bunde et al. 1998, Physical Review Letters 81, 724).

Dieses Gesetz wurde aus den langjährigen Temperaturaufzeichnungen von über 100 Wetterstationen in aller Welt gewonnen und besagt, dass in der Atmosphäre eine universelle Erhaltungsneigung für Temperaturanomalien vorliegt. Das heißt, das Klima besitzt eine Art Gedächtnis für heiße oder kalte Episoden auf allen Skalen. Erst mit Hilfe fortgeschrittener Methoden der modernen Physik war es möglich, diese Einsicht aus Millionen von Wetterdaten herauszufiltern. Es lag nun nahe, die Modelle hinsichtlich ihrer Fähigkeit, das empirische Gesetz zu reproduzieren, zu überprüfen.

Die Testergebnisse sind eher ernüchternd: Keines der führenden Klimamodelle ahmt die Erhaltungsneigung von Temperaturanomalien zufriedenstellend nach. Deswegen kann jedoch nicht die Rede davon sein, dass die modellbasierten Prognosen über die globale Erwärmung einer generellen Revision unterzogen werden müssten. Der fragliche Test bezieht sich nur auf einen spezifischen Aspekt der Atmosphärendynamik, und die Studie weist lediglich auf die Möglichkeit der Überschätzung extern aufgeprägter Trends (z.B. durch CO2-Emissionen) durch die Modelle hin.

Ein deutsches Simulationsmodell aus dem Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg war in die Untersuchung miteinbezogen. Die geprüfte Version spiegelt das Persistenzgesetz in der Tat nicht gut wider, hat aber dafür in andersgearteten Vergleichstests überwiegend glänzend abgeschnitten und zählt damit zu den internationalen Spitzenprodukten.

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die neue Studie einen völlig normalen Vorgang im Alltagsgeschäft der Wissenschaft darstellt. Professor Schellnhuber drückt dies wie folgt aus: "Hochentwickelte Forschungswerkzeuge - wie die Klimamodelle - werden laufend neuen Leistungstest unterworfen, um nach und nach sämtliche Schwachstellen auszumerzen. Dies ist kein Beweis für die Krise der Klimasimulation, sondern, im Gegenteil, ein Beleg für ihre Glaubwürdigkeit und Vitalität. Deshalb werden auch die skizzierten Testverfahren weiter verbessert und angewandt werden - ganz im Sinne eines ’Modell-TÜVs’. Auch ein gutes Modell kann einmal einen Minuspunkt bei einem bestimmten Leistungsmerkmal erhalten. Wie bei einem guten Auto, das in der Überprüfung einige Beanstandungen erhalten hat, lässt man es anschließend nicht verschrotten, sondern behebt die Mängel und nutzt es weiter!"

Margret Boysen | idw

Weitere Berichte zu: Erhaltungsneigung Klimamodell Physical

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht Neues Labor für die Aufbautechnik von ultradünnen Mikrosystemen
21.02.2017 | Hahn-Schickard

nachricht 36 Forschungsprojekte zu Big Data
21.02.2017 | Schweizerischer Nationalfonds SNF

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2017

23.02.2017 | Veranstaltungen

Wie werden wir gesund alt? - Alternsforscher tagen auf interdisziplinärem Symposium in Magdeburg

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Heinz Maier-Leibnitz-Preise 2017: DFG und BMBF zeichnen vier Forscherinnen und sechs Forscher aus

23.02.2017 | Förderungen Preise

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Planeten außerhalb unseres Sonnensystems: Bayreuther Forscher dringen tief ins Weltall vor

23.02.2017 | Physik Astronomie