Seite - 66 - in Änderung des Gewitter- und Hagelpotentials im Klimawandel

3Datengrundlage Klima zu quantifizieren. Nachfolgend werden diese verwendeten regionalen Klimasi- mulationennäherbeschrieben. COSMOCLM Das nicht–hydrostatische dynamische atmosphärische Modell COSMO (COnsortium for Small–scale MOdeling6) basiert auf dem vom DWD entwickelten Lokal–Modell (LM) und wurde ursprünglich nur für die hochaufgelöste operationelle Wettervorhersa- ge verwendet (Doms und Schättler, 2002). Inzwischen wurde von einer Nutzergruppe für Forschungszwecke das Modell weiter entwickelt, sodass es in der Lage ist, hoch- aufgelöste Klimasimulationen über mehrere Jahrzehnte zu rechnen (CCLM: COSMO– Climate Local Model). Ursprünglich wurde das Modell ab 1999 vom Potsdam–Institut für Klimafolgenforschung (PIK) entwickelt. Seit 2004 beteiligt sich das KIT ebenfalls daran (z.B. Meissner et al., 2009; Vogel et al., 2009; Sasse, 2011) und führt inzwischen verschiedeneKlimasimulationenmiteiner räumlichenAuflösungvon7kmdurch(siehe unten). Da eine wesentliche Idee der CLM–Entwicklung war, das Modell sowohl für die Wettervorhersage als auch für Klimasimulationen einzusetzen, wurde es 2007/08 zum einheitlichen regionalen Atmosphärenmodell für Wettervorhersage und Klima als COSMO4.0zusammengeführt (Rockel et al., 2008). Die in COSMO verwendeten Modellgleichungen für kompressible Strömungen in der Atmosphäre beruhen auf den Eulerschen Gleichungen der Hydro–Thermodynamik (Baldauf et al., 2011). Damit das Modell nicht–hydrostatisch ist, werden die Gleich- ungen ungefiltert verwendet – das heißt, es werden keine Einschränkungen des räum- lichen Skalenbereichs gemacht. Somit wird die Vertikalbeschleunigung von Luftpake- ten berücksichtigt, was insbesondere für kleinere Skalen wichtig ist (z.B. Konvektion). Ausgehend davon erhält man die Gleichungen für die prognostischen Variablen Wind- geschwindigkeit, Druck, Temperatur, spezifische Feuchte und spezifischer Wolkenwas- sergehalt. Optional können die turbulente kinetische Energie, der spezifische Wolken- eisgehalt und die spezifischen Wassergehalte von Regen und Schnee bestimmt werden. Diabatische Prozesse, deren räumliche Skalen in der Regel kleiner sind als die Gitter- weite,können indemModellnichtaufgelöstwerden, sodassdiesesubskaligenProzesse durchphysikalischeParametrisierungenbeschriebenwerden.Diesbetrifft beispielswei- se die Konvektion (z.B. Konvektionsparametrisierungen nach Tiedtke, 1989, nach Kain und Fritsch, 1993, oder nach Bechtold et al., 2001), die Wolkenmikrophysik, den Nie- 6 http://www.cosmo-model.org/ 66