Daten und Methoden
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Dieses im Folgenden als „CMIP6-Ensemble“ bezeichnete Modellensemble umfasst derzeit 23 Simulationsläufe
für den historischen Zeitraum (1970-2014) und verschiedene Szenarien für die Zukunft
(2015-2100). Alle Simulationen wurden mit identischen externen Antrieben - wie z.B. Konzentration
von Treibhausgasen und Aerosolen — durchgeführt, wie es im Protokoll für die historischen Experimente
des CMIP6 und ScenarioMIP (O’Neill et al. 2016) festgelegt wurde.
Für die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Analysen wurden die vier TIER1-Szenarien des ScenarioMIP
untersucht: SSP1-2.6, SSP2-4.5, SSP3-7.0, SSP5-8.5. Diese umspannen eine weite Bandbreite an
sozioökonomischen 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 Modellunsicherheit geprägt sind als z.B. temperaturbezogene Größen. Für alle in Tabelle 3-1
aufgelisteten Klimasimulationen wurden die täglich gemittelten SLP-Felder ausgewertet.
3.4 Wetterlagen-Klassifikation nach Lamb
Eine zusammenhängende Beschreibung der regionalen atmosphärischen Zirkulation ist mithilfe definierter
Zirkulationsmuster oder Wetterlagen möglich. Am BSH wird dazu im Rahmen der Analysen des
Nordseezustands das von Jenkinson und Collison (1977) zur Objektivierung der „Lamb Weather Types“
(Lamb 1950) entwickelte automatische Klassifizierungsverfahren verwendet (Löwe 2005). Dieses Klassifizierungsverfahren
wird auch für die folgenden Untersuchungen genutzt. Die auf den SLP-Daten der
NCEP/NCAR R1 Reanalyse basierenden Wetterlagen und Indizes für Sturmstärke für Vergangenheit
und Gegenwart liegen seit 1948 bis heute* vor und können kostenfrei über das World Data Center for
Climate (WDCC) des Deutschen Klimarechenzentrums (DKRZ) heruntergeladen werden (Loewe 2022)°.
Für Untersuchungen des zukünftigen Klimas werden die im Abschnitt 3.3 beschriebenen CMIP6 Daten
als Grundlage genutzt. Das Klassifikationsverfahren besteht in der Auswertung von Tagesmitteln der
SLP-Felder an 16 Gitterpunkten im erweiterten Nordseeraum (siehe Abbildung 3-1).
A5°A
LOW
50° N
55° N
50° N
A5°N,
10° WW
3*
0°
10°E
20°E
‚65°N
60°N
55°N
50°N
EN .
10°E 20°
45°
Abbildung 3-1 Lage der 16 Gitterpunkte, die zur Berechnung der Lamb-Wetterlagen verwendet werden.
° Im WDCC liegen die Daten derzeit bis 12/2022 im netCDF-Format vor, eine Aktualisierung wird jeweils zum Jahresanfang
durchgeführt.
° https://www.bsh.de/DE/DATEN/Klima-und-Meer/Wetterlagen-Stuerme/wetterlagen-und-stuerme _node.html
