Dokumentation

Im Folgenden wird ein Überblick über die dargestellten Produkte und die verwendeten Klimaprojektionen gegeben. Bei detaillierten Fragen kontaktieren Sie uns bitte über das-basisdienst@bsh.de.

Klimaprojektionen

Die Applikation "DAS-Klimadaten Küste" stellt Ergebnisse von Klimaprojektionen dar. Klimaprojektionen basieren auf Klimaszenarien, die Annahmen dazu machen, wie sich das Klima in den nächsten Jahren und Jahrzehnten entwickeln könnte. Da es nicht möglich ist, diese Entwicklung genau zu beschreiben, wurden verschiedene denkbare Szenarien entwickelt. Im 5. Sachstandsbericht des IPCC (Intergovernmental Panel of Climate Change) werden diese Szenarien in Form von repräsentative Konzentrationspfaden (RCPs) ausgedrückt, im 6. Sachstandsbericht des IPCC handelt es sich um eine Erweiterung der RCPs, die sogenannten sozioökonomischen Pfade (SSPs). Bei den hier dargestellten Produkte für

wurden verschiedene Szenarien verwendet. Zusätzlich zu dem Mittelwert bzw. dem Median der Klimaprojektionen wird auch eine wahrscheinliche Bandbreite der Ergebnisse angegeben. Als wahrscheinliche Bandbreite wird das 17. bis 83. Perzentil interpretiert. Dabei bezieht sich der Begriff "wahrscheinlich" auf eine Wahrscheinlichkeit von mindestens 66%.

Produktbeschreibung

Meeresspiegelanstieg (SLR):

Flächig dargestellt sind Meeresspiegeländerungen relativ zum Referenzzeitraum 1995 - 2014 für die deutsche Nord- und Ostseeküste in einer zeitlichen Auflösung von 10 Jahren für den Zeitraum 2020 bis 2150. Neben dem Median für verschiedene Klimamodellläufe werden auch das 16,7. und das 83,3. Perzentil dargestellt. An ausgewählten Stationen wird der Median, das 16,7. und das 83,3. Perzentil des lokalen relativen Meeresspiegelanstiegs als Zeitreihe bereitgestellt. Die Perzentile werden in der Applikation als 17. und 83. Perzentil bezeichnet.

Datengrundlage: IPCC AR6 Meeresspiegeländerungen (Garner et al., 2022, https://zenodo.org/records/6382554) inklusive Landbewegungsmodell von Kopp (2014) sowie ein regionales Landbewegungsmodell (NKG, NKG2016_LU_lev, Vestøl et al. 2019, https://link.springer.com/article/10.1007/s00190-019-01280-8

Methode: Das globale Landbewegungsmodells (Kopp (2014)) wurde durch das regionale Landbewegungsmodel NKG ersetzt. Hierfür wurde die konstante Landhebungsrate des NKG für jeden Gitterpunkt bis 2150 extrapoliert und in jedem Quantil des IPCC Meeresspiegelanstiegs (ohne Landbewegung) aufsummiert. Die resultierenden Daten wurden auf das höher aufgelöste Gitter des HIROMB-BOOS-Modells (HBM) interpoliert.

Betrachtete Klimaszenarien: Es wurden die sozioökonomischen Pfade SSP119, SSP 126, SSP245, SSP370 und SSP585 (Szenarienbeschreibung) verwendet.Die Darstellung kann zwischen „räumlich“ und „zeitlich“ variiert werden, um die Änderungen in der Fläche oder die zeitliche Änderungen optisch hervorzuheben

Temperatur & Salzgehalt:

Flächig dargestellt sind ganzjährige und saisonale Mittelwerte, sowie das 16,7. und das 83,3. Perzentil für den simulierten historischen Zeitraum (1971-2000), die simulierte nahe Zukunft (2031-2060) und ferne Zukunft (2071-2100) von

Die Perzentile werden in der Applikation als 17. und 83. Perzentil bezeichnet. An ausgewählten Stationen werden der Mittelwert, das 5. und das 95. Perzentil des Jahresganges der vier Parameter dargestellt.

Datengrundlage: Die Daten wurden aus einem Ensemble von fünf Projektionsläufen mit dem numerischen Ozeanmodell HIROMB-BOOS-Modell ((HBM) erstellt

Methode: Aus den fünf berechneten Ensembleläufen wurde der Ensemblemittelwert berechnet, der als Datengrundlage der weiteren Analysen verwendet wurde. Die einzelnen Läufe wurden gegenüber Beobachtungsdaten validiert. Auf eine Biaskorrektur wurde verzichtet.

Betrachtete Klimaszenarien: Für den atmosphärischen Antrieb wurde der projizierte anthropogene Strahlungsantrieb des Szenarios RCP 8.5 verwendet

Das numerische Ozeanmodell HIROMB-BOOS-Modell (HBM)

Das HBM ist ein regionales 3D-Ozeanmodell zur Beschreibung des physikalischen Zustands von Nord- und Ostsee. Für die Berechnung der beschriebenen Klimaprojektionen wurde in Kooperation mit dem Danmarks Meteorologiske Institut (DMI) die Konfiguration des DMI in der Modellversion HBM-2.8 verwendet [Berg und Poulsen, 2012]. Diese Konfiguration beruht auf der operationellen Version des DMI zur Sturmflutvorhersage, was ein gut erprobtes und validiertes System garantiert. Die Validierung der Sturmflutvorhersage beinhaltet eine Online-Validierung und Fallstudien.

Gitter-Auflösung und Abdeckung (siehe Abbildung 1):

Abbildung 1
Abbildung 1: Tiefenverteilung des gröberen Gitters der Nord- und Ostsee (Mitte) und der feineren Gitter für die Deutsche Bucht (links oben) und die Region Kattegat, dänische Straßen und westliche Ostsee (rechts unten)

Die beiden hochaufgelösten Modellregionen „Deutsche Bucht“ und „Kattegat, dänische Straßen und westliche Ostsee“ werden interaktiv gekoppelt mit der Modellregion „Nord- und Ostsee“ gerechnet.

Antriebsdaten

Als meteorologischer Antriebsdaten wurden fünf Klimaläufe verwendet, die Bestandteil des koordinierten Downscaling Experiments für Europa (EURO- CORDEX) sind. Diese wurden in einer Auflösung von 0.11° (EUR-11, ~12.5km) simuliert. Es wurden jeweils die historischen Daten und die Projektionsdaten für das Szenario RCP8.5 verwendet.

Name des regionalen KlimamodellsInstitutGlobales AntriebsmodellEnsemblememberReferenz
REMO2009MPI-CSCMPI-ESM-LRr2i1p1https://www.wdc-climate.de/ui/entry?acronym=CXEU11MCELr8R1
RCA4SMHIEC-Earthr3i1o1https://www.wdc-climate.de/ui/entry?acronym=CXEU11SMRCA4
HIRHAMv1/v2DMIEC-Earthr12i1p1https://www.wdc-climate.de/ui/entry?acronym=CXEU11DMIH5
RAMO22EKNMIEC-Earthr1i1p1https://www.wdc-climate.de/ui/entry?acronym=BAdCORD-EUR11

Die Modellläufe des Ensembles wurde in einer gemeinsamen Kooperation des DMI und des BSH von beiden Institutionen gerechnet.

Randwerte

Am offenen Modellrand (nördliche Nordsee und englischer Kanal) werden Gezeiten aus 19 Partialkonstituenten, sowie eine Windstauwelle aus dem BSH-Nordatlantikmodell und klimatologische Werte für Temperatur und Salzgehalt vorgegeben.

Archivierte Daten

Folgende Daten sind verfügbar und können auf Anfrage im NetCDF-Format zur Verfügung gestellt werden:

Ausblick

Die Produkte aus verschiedenen Klimaprojektionen werden regelmäßig an die neuesten Erkenntnisse aus der Klimaforschung angepasst. Bei Datenanfragen wenden Sie sich bitte an das-basisdienst@bsh.de. Wir freuen uns auch über Ihr Feedback zu der angebotenen Applikation.

Literatur