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 Verbundprojekt erforscht die neurodegenerative Erkrankung Morbus Alzheimer
12.09.2017 | Universitätsklinikum Würzburg

nachricht Damit sich Mensch und Maschine besser verstehen
04.09.2017 | Technische Universität Chemnitz

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: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise