Page - 64 - in Änderung des Gewitter- und Hagelpotentials im Klimawandel

3Datengrundlage GlobaleKlimamodelle(GCM)basierenaufdernumerischenLösungeinesGleichungs- systemseinesdiskretenGitters,wobei siediewesentlichenphysikalischenProzesseder Atmosphäre, des Ozeans, der Kryosphäre und der Biosphäre beinhaltet, die aufgrund derhohenRechenleistung jedoch invereinfachterFormabgebildetwerden.Umrealisti- scheProjektionenfürdieZukunftzuberechnen,berücksichtigendieGCMgroßräumige EffektewiedienatürlicheKlimavariabilität (z.B. solareAktivität)oderdieVeränderung derTreibhausgaskonzentrationen.RückkopplungsprozessewiedieRepräsentativitätder Eiswolken in der oberen Troposphäre auf den Strahlungshaushalt (Waliser et al., 2009), derEinflussderarktischenWolkenaufdasAbschmelzenderMeere(SemmlerundJung, 2012),dasAbschmelzendesarktischenEisesaufdie thermohalineZirkulation,dieVer- änderungderLagevonPermafrostbödenoderdieKohlendioxid–Aufnahmefähigkeitder Ozeane stellen derzeit für die Modellierer große Herausforderungen dar (IPCC, 2007, Kap.8). GlobaleModelleunterliegenjedocheinigenBeschränkungen.Wiebereitsangedeutet, werden viele physikalische Prozesse durch einfache Parametrisierungen nur stark ver- einfacht wiedergegeben. Beispielsweise haben GCM Schwierigkeiten, konvektive Be- dingungen und damit den Tagesgang von Niederschlag, insbesondere in den warmen SommermonatenüberLand,wiederzugeben(z.B.Leeetal.,2008a).Außerdemwirdder Feuchtegehalt inderunterenTroposphärewährendkonvektiverEreignissehäufigunter- schätzt(Mapesetal.,2009).AufgrundderGrößedesGebietsundderdamitverbundenen hohen Rechenleistung, haben die Modelle nur eine grobe Auflösung von 100–200km, wodurch die horizontalen und vertikalen Gradienten (z.B. Windfelder, Mohr, 2008) ge- ringerals inderRealität ausfallen. Mit Hilfe von regionalen Klimamodellen (RCM), die durch die Variablen des GCM am Rande des Simulationsgebiets angetrieben werden (Nesting), wird für ein kleineres, begrenztes Gebiet das regionale Klima modelliert. RCM sind in der Lage, besser die lokalenAustauschprozessezwischenLandoberflächenundAtmosphärewiederzugeben, da sie über eine höhere Auflösung von nur wenigen Kilometern verfügen. Durch die ZunahmederRechenkapazitätmodernerSupercomputerwerdeninzwischenhochaufge- lösteregionaleKlimasimulationenmiteinemGitterpunktsabstandunter10kmbetrieben (sieheS.68). Um die zukünftige Entwicklung des Klimas zu untersuchen, fließen bereits in die GCM Informationen über die globale Bevölkerungsentwicklung, über die industrielle 64