Weiterentwicklung der Klimamodellierung
Entwicklung eines modularen digitalen Zwillings der Kryosphäre und der Landökosysteme
TerraDT ist ein von der Europäischen Union im Rahmen des Forschungsprogramms Horizon Europe finanziertes Projekt, welches darauf abzielt, die Infrastruktur der Initiative Destination Earth (DestinE) zu verbessern. Diese entwickelt digitale Zwillinge, also realistische virtuelle Nachbildungen, der Erde, um spezifische Fragen zum Klimasystem zu beantworten. TerraDT konzentriert sich auf die Darstellung der gefrorenen Regionen der Erde (der Kryosphäre), der Landoberfläche und von Aerosolen in den Erdsystemmodellen ICON und IFS/FESOM. Diese Entwicklungen sind im Rahmen von DestinE vor allem für längerfristige Klimaprojektionen und damit für den digitalen Zwilling, der Informationen für Klimaanpassungsmaßnahmen liefert, wichtig.
In TerraDT arbeiten das MPI-M und seine Partnereinrichtungen daran, die erstmalige Kopplung eines modernen Landeismodells (Elmer/Ice) mit einem Klimamodell auf der Kilometerskala (ICON) zu verwirklichen. Dadurch soll ein Werkzeug bereitgestellt werden, das dabei hilft, den Beitrag der massiven Eisschilde der Erde zum zukünftigen Anstieg des Meeresspiegels einzugrenzen. Typischerweise basieren selbst die Schätzungen des Weltklimarates IPCC zu diesen Beiträgen weitgehend auf den Ergebnissen ungekoppelter Landeismodelle, die mit herunterskalierten Klimadaten aus Atmosphäre-Ozean-Klimamodellen angetrieben werden. Dieser Ansatz vernachlässigt potenziell wichtige Rückkopplungen zwischen dem Abschmelzen der Eisschilde und der Zirkulation von Atmosphäre und Ozean. Klimamodelle, die interaktiv mit Eisschildmodellen gekoppelt sind, existieren zwar, werden jedoch hauptsächlich für Paläostudien verwendet und mit groben horizontalen Gitternetzen betrieben. Diese groben Gitterauflösungen lassen aber keine Darstellung kleinräumiger Prozesse zu, wie etwa Wechselwirkungen zwischen Gletschern, die in Fjorde münden (relevant für den grönländischen Eisschild), von Schelfeis bedeckte Ozeanregionen (relevant für den antarktischen Eisschild) und den umgebenden Ozeanen. Ein weiterer Grund für die Eisschild-Klimamodellierung im Kilometermaßstab ist die bessere Darstellung orografischer, also durch die Geländestruktur bedingter Niederschläge, welche die Oberflächenmassenbilanz der großen Eisschilde beeinflussen.
TerraDT vereint ein Konsortium aus 18 Institutionen mit Expertise in Erdsystemmodellierung, Supercomputing und Klimafolgenabschätzung, darunter auch die zentralen Partner, die am digitalen Zwilling zur Anpassung an den Klimawandel im Rahmen von Destination Earth beteiligt sind.
Dauer
01/2025 – 12/2028
Wissenschaftliche Projektleitung
Hauke Schmidt (MPI-M)
hauke.schmidt@mpimet.mpg.de
Weitere Informationen
Gefördert durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon der Europäischen Union
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