Down-, Up- und Multiscaling

Die Skalierung von Raum und Zeit in Klimamodellen

Die großen Skalen von Raum und Zeit, so sagte mir Jörn Behrens, machen dem Klimaforscher zu schaffen. Ich fand das ein spannendes Thema und wollte deshalb in dieser Bonus-Sendung von ihm dazu noch etwas mehr erfahren.

Klimaforscher können in ihren Modellen die atomaren oder molekularen Prozesse auf  kleinster Skala nicht abbilden. Sie behelfen sich damit, das Geschehen auf einer wesentlich gröberen Skala – sowohl räumlich wie zeitlich – darzustellen, sie also zu vereinfachen. Solche langfristigen globalen Projektionen zum Beispiel berechnen das prozessuale Geschehen mit Modellen in einem Raster. Jeder Rasterpunkt globaler Modelle hat eine Abmessung von etwa 100 Kilometern. Mit dem Downscaling versuchen die Forscher heute, höhere Auflösungen von nur noch einem Kilometer Gittergröße  innerhalb eines Klimamodells zu integrieren. Damit wird die Simulation der Wolkenbildung möglich. Die Auflösung entspricht jener, die heute auch für Wetterprognosen zum Einsatz kommt. Doch langfristige Modelle bis 2100 können in diesem verkleinerten Raster nicht global gerechnet werden. Immerhin gibt es schon globale Modelle, die in der regionalisierten Auflösung wenige Jahre berechnen. Noch ist das Downscaling im Forschungsbereich angesiedelt, doch es ist zu erwarten, dass erste Erkenntnisse aus diesen regionalisierten Modellen in den nächsten großen IPCC-Klimareport eingehen werden, der 2021/22 veröffentlicht wird. Bisher wird das regionale Modell zwar am Anfang von außen aus dem Klimamodell angetrieben, dann jedoch läuft die Berechnung entkoppelt von den Grenzbereichen ganz autonom in diesem Ausschnitt weiter. Mit dem Upscaling lassen sich die regional berechneten dann im ersten Schritt als feste Größen quasi  „nach oben“ ins globale Raster schieben. Und mit dem Multiscaling soll es zukünftig dann sogar möglich werden, die unterschiedlichen Berechnungsskalen über den Globus flexibel miteinander zu verbinden.

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Ich habe viele Jahre journalistisch im Bereich Wissenschaft und Technologie gearbeitet, später dann mit meiner kleinen Beratungsfirma als Medienexpertin. 2010 erfüllte ich mir meinen großen Traum und gründete den Spartensender HYPERRAUM.TV, für den ich eine medienrechtliche Rundfunklizenz erteilt bekam. Seither mache ich als One-Woman-Show mit meinem „alternativen TV-Sender“ gewollt nicht massentaugliches Fernseh-Programm. Als gelernte Wissenschaftshistorikern habe ich mich gänzlich der Zukunft verschrieben: Denn die Vergangenheit können wir nur erkennen, die Zukunft aber ist für uns gestaltbar. Wir sollten versuchen, nicht blind in sie hinein zu stolpern!

6 Kommentare

  1. Yup, sehr interessant, vielen Dank für das Interview, die Granularität der Erde darf sozusagen ins Unendliche aufgelöst werden, ich mag die Modellierung per Dreieck (vs. Viereck), der Mathematiker Dr. Jörn Behrens war nett (und verständlich, sieht auch, hüstel, wie ein Mathematiker aus), die Aerosole sind schlecht zu modellieren, wie jegliche regionale Entwicklung generell und es kann, darf, muss so versucht werden, wie ich finde, wie im dankenswerterweise bereit gestellten Inhalt, auch durch passende Fragen unterstützt, vorgenommen.
    Also ein klares +1!
    MFG + Danke!
    Dr. Webbaer (der sich, als Dilettant, als interessierter und vor allem auch skeptischer Laie sehr lange, sehr viel Zeit aufwendend mit der Klimatologie, insbesondere mit der, die den CO2-zentrierten Erwärmungstrend, verfolgt, beschäftigt hat, auch weil sie gesellschaftlich höchst relevant scheint)

    • @Dr. Webbaer: schön, Sie wieder im Virtuellen zu treffen – und Dank für Ihre stets erfrischenden Kommentare, dieses Mal sogar samt Lob für die Videos. Ich habe ja den Verdacht, dass sehr viele meiner Besucher sich die Videos gar nicht anschauen, weshalb ich hier im Blog auch eine vorübergehende Frustrations-Auszeit genommen habe. Ich selbst bin übrigens mit dem Klima-Sendungspack recht zufrieden, weil auch die Gesprächspartner sehr informativ waren, wie ich finde. Jedenfalls habe ich noch eine weitere Story, sie ist so etwas wie meine persönliche Conclusio geworden. Die kommt hier dann nächsten Donnerstag. Hatte im Lauf der Produktion einen ziemlichen Zuwachs an Klimaverständnis zu verzeichnen, und vor allem auch einige Fragezeichen für mich lösen können. Und Jörn Behrens mag wie ein Mathematikus ausschauen, aber er spricht nicht so – ich fand ihn grandios. Seine Studenten haben Glück.

      Zuletzt dann noch eine eher persönliche Mitteilung, da Sie ja offenbar die Werke meines Mannes kennen: Er wird dieses Jahr 94, neben so typischen Alterseffekten wie schlechter werdendem Hören und Sehen geht es im eigentlich noch recht gut. Ich hoffe sehr, dass er mir noch ein paar Jahre erhalten bleibt. Unser gesamtes Archiv mit Dokumenten und Manuskripten haben wir schon dem Zentrum für Kunst und Medien vermacht, ein erster Block ist auch schon dort.

      So jetzt muss ich mich aber wieder ums Internet, Bots, die Psychologie des Kaufens und den neuronalen Code kümmern …

      • Ich kenne und schätze die Werke von Herbert W. Franke seit Jahrzehnten, mag seine Arbeit wie auch Ihre Arbeit und werde da nichts verknüpfen, nicht direkt.
        Sicherlich war ich in Bezug auf Herrn Dr. Jörn Behrens weiter oben ein wenig flapsig.
        Danke für Ihren Webverweis.
        MFG
        Dr. Webbaer

  2. Bonuskommentar hierzu :
    ‘Jedenfalls habe ich noch eine weitere Story, sie ist so etwas wie meine persönliche Conclusio geworden. Die kommt hier dann nächsten Donnerstag.’

    Sehr nett, Dr. W hier lauschen wollen, blöderweise ab MO keine Zeit mehr habend, dies vorab angemerkt, so dass klar wird, warum einer nicht lauschen und kommentieren wird.

    Insgesamt sehr nett, Dr. Webbaer sozusagen Fan sein, auch wenn ihn Vieles eher weniger interessiert, sieht Ol’ Webaer den Gesamtzusammenhang.
    Ihnen nur das Beste, auch dem werten Herrn Gemahl, Frau Susanne Päch.

    MFG
    Dr. W (im März womöglich wieder da)

    • Ist sich gerade “gebookmarkt” worden, danke!

      MFG
      Dr. Webbaer (der nun doch wieder kurz da war, heute ein wenig Zeit hatte, unvorhergesehenerweise – Konsequenz ist bekanntlich keine Tugend und Prädiktionen fallen schwer)

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