Erdsystemmodellevaluierung (DLR-Institut für Physik der
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DKRZ – Projekt 854 Erdsystemmodellvalidierung (ESMVal) V. Eyring, K.-D. Gottschaldt, P. Jöckel und M. Righi Abstract. Das Projekt widmet sich der verbesserten Vergleichbarkeit von Erdsystemmodellen mit Beobachtungsdaten. Ziel ist es, ein besseres Verständnis der Prozesse und Wechselwirkungen des Klima-ChemieAerosol-Wolken Systems zu erlangen, um eine belastbarere Grundlage für prognostische Studien zur Entwicklung im 21. Jahrhundert zu liefern. Das Projektziel wird durch eine systematische Nutzung von Erdbeobachtungsdaten in Kombination mit numerischen Modellen erreicht. Die geplanten Rechnungen am DKRZ umfassen gezielte Simulationen mit dem ECHAM/MESSy Atmospheric Chemistry (EMAC) Modell, die eine detaillierte Evaluierung des komplexen Modellsystems im nationalen und internationalen Rahmen erlauben. Erdsystemmodellvalidierung (ESMVal) Erdsystem Beobachtungen mit Flugzeugen und Satelliten Modellsimulationen für DLR ESMVal, MiKlip ClimVal, EMBRACE Im Rahmen der ESMVal Kampagne wurde im September 2012 eine Mission mit dem Forschungsflugzeug HALO (High Altitude Long Range Aircraft) durchgeführt, um neue Messdaten in Regionen zu erheben, die mit den bisherigen Messkampagnen nicht abgedeckt sind. Für die Überprüfung globaler Klimamodelle absolvierte HALO in zehn Tagen Messflüge zwischen der Nordpolarregion und der Südpolarregion, vom norwegischen Spitzbergen bis zum Rand des antarktischen Kontinents. Dabei wurden Spurengaszusammensetzung und spezielle Prozesse vom Boden bis zu 15 Kilometer Höhe vermessen. Mit diesen umfangreichen Daten sollen nun Prozesse und Zusammensetzung der Atmosphäre im globalen Modell EMAC evaluiert werden. (Fast) Vergleich Modell - Beobachtung Bsp.: CARIBIC-Messungen / EMAC Modellsimulationen für IPCC / ACCMIP Zudem werden Simulationen mit EMAC 1.1 gerechnet, die im Rahmen des Atmospheric Chemistry Climate Model Intercomparison Project (ACCMIP) definiert wurden. ACCMIP unterstützt unter anderem den 5. Sachstandsbericht des IPCC mit koordinierten Klima-ChemieModellsimulationen und hat sich zum Ziel gesetzt, die Unsicherheiten in den Konzentrationen von kurzlebigen gasund partikelförmigen Substanzen sowie deren Strahlungsantriebe in Modellen zu bestimmen. Vertikale Verteilung von NOy in einer EMAC Simulation entlang der ESMVal Flugroute. Verbessertes Prozessverständnis und verbesserte Klimaprognosen Änderungen im bodennahen Ozon (ppbv) gemittelt über verschiedene Regionen. Linien: Multi-Modell Mittel der transienten CMIP5 Simulationen. Punkte: dekadische Multi-Modell Mittel der ACCMIP Zeitscheiben-experimente (Fiore et al., Chem. Soc. Rev., DOI: 10.1039/C2CS35095E, 2012). Vo nS üde nn 80° ach N No Ob rde erp n faff La r nac enh Abu a / o f Z yp e n D hab ern Ma l i Ant e / Ma l Kap anana ediven stad rivo t / S / Ma üda d frik agask a ar Vom Nordpol zum Südpol ….. Die arktische Atmosphäre Industrie Verkehr Monsun Biomassenverbrennung Vo Tropische Gewitter nN ord en nac hS Ob üde erp n faff Sal / Ka enh Dou pve ofen a r d l a Kap / K en 60° stadt / ameru Sü n S daf rika Reinluft Reaktive Stickoxidverbindungen (in pmol/mol) in der oberen Troposphäre (300 hPa ) ECHAM/MESSy Atmospheric Chemistry (EMAC) Modell Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Institut für Physik der Atmosphäre http://www.dlr.de/ipa
