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07.08.2008 Abschätzung zukünftiger Meerespiegelanstiege komplexer als angenommen – Ergebnisse einer Simulationsstudie mit dem ECHO-G Klimamodell

Abschätzung zukünftiger Meerespiegelanstiege komplexer als angenommen – Ergebnisse einer Simulationsstudie mit dem ECHO-G Klimamodell

Die Berechnung von Szenarien für die Entwicklung möglicher zukünftiger Meeresspiegelanstiege sind eine wichtige Aufgabe von Klimamodellen. Dabei ist es wichtig, herauszufinden, welche Parameter/Prozesse den Meeresspiegelanstieg beeinflussen. In der Vergangenheit wurde angenommen, dass einfache, empirisch ableitbare Zusammenhänge erlauben, aus der Lufttemperatur konsistent Veränderungen des Meeresspiegels abzuschätzen. In einer Simulationsstudie mit dem Klimamodell ECHO-G wurde jetzt geprüft, wie gut vier derartige einfache Abschätzungen in der Lage sind Veränderungen über einen simulierten Zeitraum von 1000 Jahren darzustellen.

Wie in der jetzt in der Zeitschrift Ocean Dynamics veröffentlichten Arbeit : Hans von Storch, Eduardo Zorita, and Jesús F. González-Rouco: "Relationship between global mean sea-level and global mean temperature in an climate simulation of the past millennium" beschrieben, kann ein statistisch haltbarer Zusammenhang zwischen Lufttemperatur und Änderung des Meeresspiegels nicht postuliert werden. Die Physik kann nicht derart verkürzt werden, selbst wenn man sich nur auf die thermische Ausdehnung des Meerwassers beschränkt.

 Proportionalität zwischen Meeresspiegelanstieg und Lufttemperatur Proportionalität zwischen Meeresspiegelanstieg und Lufttemperatur

Damit hat sich die 1000-jährigen Simulationen mit dem ECHO-G ein zweites Mal als sehr geeignetes Werkzeug erwiesen, um die physikalische Konsistenz von einfachen ad-hoc Verfahren nachzuprüfen. Bei dem ersten Fall ging es um die Lufttemperatur der vergangenen 1000 Jahren, die voreilig und medienwirksam mit einer „Hockeystick Kurve“ beschrieben wurde. Auch in dem Falle zeigte sich, dass zu simplifizierende Annahmen gemacht wurden, und die wirklichen Abläufe deutlich komplexer waren.
Weitere derartige Überprüfungen, etwa zu behaupteten Zusammenhängen zwischen Auftriebsintensitäten in Küstengewässern, sind derzeit in Arbeit. Das Institut für Küstenforschung zeigt mit diesen Arbeiten ein weiteres Mal, dass man in Geesthacht hervorragend gute statistische Methodik mit guter Modellierpraxis verbindet, und dass Wissenschaft durchaus in der Lage ist, voreilige Wissensansprüche auf ihre Gültigkeit abzuklopfen und nötigenfalls zu falsifizieren, auch wenn diese zuvor mit großer Medienwirkung in „science“ gemacht wurden.

Als Beispiel zeigt die Abbildung den Regressionskoeffizienten, d.h. die Proportionalität zwischen Meeresspiegelanstieg und Lufttemperatur abgeleitet aus gleitenden 120 Jährigen Datenfenstern (man hat etwa 120 Jahre zur Verfügung, um diese Korrelation aus beobachteten Daten abzuleiten) .- es zeigt sich, dass je nach Zeitraum zur Bestimmung der Korrelation positive, bisweilen aber auch negative Zusammenhänge gefunden werden. Ein physikalischer Zusammenhang kann zwischen den beiden Größen (Änderung der jährlichen Meeresspiegels und der jährlich gemittelten Lufttemperatur) kann also nicht hergestellt werden.

Kontakt

Prof. Dr. Hans von Storch
Max-Planck-Str. 1
21502 Geesthacht
Germany
Tel.: +49 (0) 4152-87-1831
E-Mail: hvonstorch[at]web.de