Daten und Methoden 8
am BSH für die Entwicklung des wind-basierten Sturmflutmodells für die Deutsche Bucht erstellt (Bo-
esch, 2024). Dabei dienen die logarithmierten Skew Surge Daten als abhängige Variable im Modelltrai-
ning (Schaffer et al., 2025). Es ist zu erwähnen, dass in den Skew Surge Daten, bedingt durch deren
Berechnungsmethode, der Anstieg des Meeresspiegels nicht berücksichtigt ist.
3.1.4 Atmosphärische Reanalysen
Die ERA5 Reanalyse des Europäischen Zentrums für mittelfristige Wettervorhersage (ECMWF) ist eine
der modernsten und fortschrittlichsten globalen Reanalysen (Hersbach et al., 2020). Für die vorlie-
gende Studie werden die stündlichen Werte des Luftdrucks auf Meeresspiegelniveau (Sea-Level Pres-
sure, SLP) verwendet und daraus Tagesmittelwerte bestimmt. Die Daten wurden im August 2021 vom
Copernicus Climate Data Store (Hersbach et al., 2025) heruntergeladen. Weiterhin werden für die vor-
liegende Studie die stündlichen Werte der zonalen (u) und meridionalen (v) Komponenten des Windes
auf 10 m Höhe verwendet.
Das National Center for Environmental Prediction (NCEP) und das National Center for Atmospheric Re-
search (NCAR) haben in enger Zusammenarbeit die Reanalysis 1 (Kalnay et al., 1996) erstellt.
NCEP/NCAR R1 umspannte ursprünglich einen Zeitraum von 1957 bis 1996, wurde aber nachträglich
bis 1948 erweitert und bis zum heutigen Tag fortgesetzt. Die wie bei ERA5 genutzten tagesgemittelten
SLP-Felder liefern zudem die Grundlage der operationell betriebenen Wetterlagenklassifizierung des
BSH für Nord- und Ostsee (siehe Abschnitt 3.2.1).
Mithilfe der Reanalysedaten werden somit die sturmflutrelevanten Wetterlagen der vergangenen
Jahrzehnte bestimmt (Abschnitt 4.2.1) und weitere Indizes für die Untersuchung von möglichen Ände-
rungssignalen in Klimaprojektionen ermittelt.
3.1.5 Klimamodellsimulationen
Zur Abschätzung möglicher zukünftiger Änderungssignale werden tagesgemittelte Luftdruckdaten in
Meereshöhe (Sea Level Pressure = SLP) eines Ensembles aus verschiedenen globalen Klimamodellen
oder General Circulation Models (GCMs) des Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6)
als Datengrundlage verwendet (Eyring et al., 2016). Die jeweiligen atmosphärischen und ozeanogra-
phischen Modellkomponenten sowie deren Auflösung sind neben der Referenz, den untersuchten Sze-
narien und den genutzten Modellläufen in Tabelle 3-1 aufgeführt. Dieses im Folgenden als „CMIP6-
Ensemble“ bezeichnete Modellensemble umfasst 23 Simulationsläufe aus sieben verschiedenen
Klimamodellen für den historischen Zeitraum (1970-2014) sowie verschiedene Klimawandelszenarien
für die Zukunft (2015-2100). Alle Simulationen wurden gemäß dem Protokoll für die historischen Ex-
perimente des CMIP6 und ScenarioMIP (O’Neill et al., 2016) durchgeführt. Die analysierten TIER1-Sze-
narien (SSP1-2.6, SSP2-4.5, SSP3-7.0, SSP5-8.5) umspannen eine weite Bandbreite an sozioökonomi-
schen Narrativen und Treibhausgaskonzentrationspfaden bis zum Ende des 21. Jahrhunderts.
Die große Anzahl zur Verfügung stehender Simulationen im CMIP6-Ensemble lassen eine robustere
Abschätzung des Klimaänderungssignals zu als Untersuchungen, in denen nur ein einzelnes Modell
bzw. ein einzelner Modellauf projiziert wird. Dies ist von Bedeutung, weil Luftdruck, Wind und andere
dynamisch geprägte Größen sowohl in Realität als auch in Klimamodellen durch vergleichsweise große
natürliche Variabilität gekennzeichnet sind und diesbezügliche Klimaprojektionen von größerer Mo-
dellunsicherheit geprägt sind als z.B. temperaturbezogene Größen.