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Klimasystem
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Klimaszenarien |
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Methoden und Erkenntnisse |
| Maria J. Welfens |
Klimamodellierung und Klimamodelle
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Dürre und darbende Tiere - ein Modell der Zukunft? Foto: AP
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Die Klimaforschung ist in den letzten Jahren wie nie zuvor in das öffentliche Interesse gerückt. Den Klimawandel und die Zusammenhänge zwischen seinen Auswirkungen zu verstehen, ist eine der größten wissenschaftlichen Herausforderungen unserer Zeit. Mit Hilfe von Computersimulationen lassen sich die zukünftige Klimaerwärmung und ihre weitere Entwicklung in unterschiedlichen Szenarien abbilden. Eine zentrale Bedeutung in der Klimaforschung kommt deswegen den Klimamodellen zu.
Klimamodelle beinhalten die wichtigsten Elemente des Klimasystems und versuchen dessen komplexe Wechselwirkungen vereinfacht – basierend auf bekannten physikalischen Gesetzmäßigkeiten – darzustellen. Diese Rechenmodelle beziehen die einzelnen Komponenten des Systems Klima und ihre Wechselwirkungen – in unterschiedlichem Umfang – ein.
Um die Klimaerwärmung zu prognostizieren, sind mehrere Teilmodelle notwendig. Jedes einzelne deckt bestimmte Aspekte bzw. Teilsysteme ab. Hierbei existiert eine bestimmte Modellhierarchie: Sie erstreckt sich von einfachen Energie-Bilanz-Modellen (Berechnung der Temperatur in Bodennähe) bis hin zu dreidimensional gekoppelten Atmosphäre-Ozean-Modellen, die Aussagen über die geografische Verteilung der Erwärmung ermöglichen.
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Zur Person |
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Maria J. Welfens
geb. 1951, Studium Volkswirtschaftslehre, Dr. rer. Oec (PL); derzeit Projektkoordinatorin für Bildung und Konsum in der Forschungsgruppe Nachhaltiges Produzieren und Konsumieren am Wuppertal Institut für Klima, Umwelt und Energie. Forschungsschwerpunkte: Instrumente und Strategien einer Nachhaltigen Entwicklung, Nachhaltiger Konsum und Lebensstile, Bildung für Nachhaltigkeit.
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Um realitätsnah zu modellieren, sollten möglichst viele Komponenten des Klimasystems berücksichtigt werden. Dank der gestiegenen Leistungsfähigkeit von Computern können immer komplexere Modelle berechnet werden. Für die zentralen Elemente des Klimasystems – Atmosphäre, Ozeane, Meereis und Landoberflächen – liegen entsprechende Modelle vor, die auch miteinander gekoppelt werden können.
Mit komplexen Modellen des Klimas können je nach Zielsetzung und Festlegung der entsprechenden Annahmen die Temperaturverteilung in der Atmosphäre und dem Ozean, die Windverteilung, die Meeresströmung wie auch die Reaktion des Klimasystems auf die Entwicklung der Treibhausgaskonzentration berechnet werden.
Nicht vergessen darf man, dass Klimamodelle immer vereinfachte Abbilder der Realität sind, daher bleiben bei den Berechnungen zahlreiche Unsicherheiten bestehen. Dies sind z.B.:
- Entwicklungstrends lassen sich nur zum Teil genau abschätzen, denn zukünftige Technologie-, Konsum- und Energieverbrauchstrends sind von vielen - miteinander systemisch verbundenen - Faktoren bestimmt.
- Ein weiterer Unsicherheitsfaktor resultiert aus den immer noch unzureichenden Kenntnissen über das Klimasystem. Viele Zusammenhänge, bzw. deren Dynamik werden noch nicht ausreichend erforscht. Dies betrifft insbesondere Rückkopplungsprozesse, die in diesem System stattfinden und ihre Dynamik.
- Auch die bisher begrenzte Leistungsfähigkeit erlaubt nur eine stark komplexitätsreduzierte Modellierung.
Trotz dieser Unsicherheitsfaktoren sind die Klimamodelle und die auf ihrer Basis entwickelten Szenarien des möglichen Verlaufs des Klimawandels zu einer wichtigen Grundlage des politischen Entscheidungsprozesses geworden. Sie verdeutlichen die möglichen Konsequenzen heutiger nicht-zukunftsfähiger Produktions- und Konsummuster. Darüber hinaus verbessern sie das Wissen und Verstehen des Klimawandels und dessen mögliche Auswirkungen.
Von der Klimamodellierung zu Klimaszenarien
Die Klimamodelle sind die Grundlage für so genannte Klimaszenarien, mit denen eine konkretere Einschätzung der künftigen Klimaentwicklung und der Begleitumstände verdeutlicht werden sollen.
Klimaszenarien sind Entwürfe anhand derer man zukünftige Entwicklungen der für den anthropogenen Klimawandel relevanten Faktoren ablesen kann; also den vom Menschen verursachten Klimawandel durch die Emissionen der Treibhausgase. Szenarien sind ebenfalls Modellrechnungen, in denen bestimmte Zielwerte vorgegeben und Annahmen getroffen werden. Zum Beispiel kann man das Volumen von CO2-Emissionen in einem bestimmten Zeitraum berechnen. In einer solchen Modellrechnung lässt sich ermitteln, mit welchen Voraussetzungen bestimmte Zielvorgaben, z.B. Reduzierung von CO2 um den Betrag X, erreicht werden könnte. Klimaszenarien helfen zudem, mit Zukunftsentwürfen zu experimentieren und mögliche Entwicklungen vorab einschätzen zu können. Damit können mögliche Risiken minimiert werden sowie vorsorgeorientiert gedacht und gehandelt werden. Derzeit konzentrieren sich die wichtigsten Klimaszenarien auf den zukünftigen Verlauf der Emissionen der Treibhausgase.
Wichtig ist zu wissen, dass Szenarien – anders als Prognosen – nicht vorhersagen können, was in Zukunft passieren wird, sondern unterschiedliche Möglichkeiten dessen aufzeigen, was geschehen könnte.
Der aus dem Griechischen entlehnte Begriff Prognose bedeutet soviel wie "Vorwissen" und verweist entsprechend auf die Vorhersage einer Entwicklung, eines Zustandes oder eines Ereignisses. Die Szenarien bilden insofern die Ausgangsbasis, um Prognosen über künftige Entwicklungen anstellen zu können.
10. Juli 2008 |
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Klimagerechtigkeit
Gletscher schmelzen, Wüsten wachsen und Sturmfluten bedrohen die Küsten. Was können wir gegen die Folgen des Klimawandels tun? Das Klima geht Alle an: Aber wie sieht gerechter Klimaschutz aus? |
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Umweltpolitik
Treibhauseffekt, Nahrungsmittelknappheit und das Wachstum der Erdbevölkerung: Die Welt steht vor großen umweltpolitischen Herausforderungen. Politiker, Medien und Umweltaktivisten diskutieren mögliche Lösungen für diese und weitere Probleme. Wie kann der Mensch das System Erde schützen? Das Heft gibt Antworten. |
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