ezmw vierjahrestätigkeitsprogramm 2013–2016 - European Centre ...

Ob das EZMW in der Lage sein wird, das vorliegende Programm umzusetzen, wird von der
Verfügbarkeit von Finanz‐ (und Human‐)Ressourcen abhängen; diese sind in der Anlage aufgeführt,
die auch die Ausgabenhöchstbeträge enthält. Die erfolgreiche Umsetzung des vorliegenden
Programms ist einer Reihe von Risiken ausgesetzt. Das größte betrifft die Verfügbarkeit der
erforderlichen Finanzmittel. Ein weiteres signifikantes Risiko in diesem Zusammenhang besteht darin,
dass das Zentrum möglicherweise nicht in der Lage sein könnte, die erforderliche
Superrechnerkapazität zu beschaffen. Die Risiken, denen das EZMW ausgesetzt ist, sollen im
kommenden Jahr ausführlicher beschrieben werden, so dass in zukünftigen Vierjahresprogrammen
die Risiken für jedes der acht Ziele im Einzelnen erörtert werden können.
1. Weiterentwicklung des Vorhersagesystems
Ziel des EZMW: Verbesserung des Vorhersagesystems durch Entwicklung von
Modellkomponenten und ‐techniken, die in zukünftigen neuen Modellversionen eingeführt
werden.
Modellkomponenten
Für hochaufgelöste Vorhersagen und Ensemble‐Vorhersagen in der Mittelfrist sowie für längerfristige
Ensemble‐Vorhersagen wird ein gemeinsames Atmosphärenmodell verwendet, das zwei‐ bis dreimal pro
Jahr aktualisiert wird. Jahreszeitenvorhersagen, Reanalysen, Vorhersagen der Zusammensetzung der
Atmosphäre, das Ozeanmodell und die Analysen werden nicht mit jedem Modell‐Upgrade synchronisiert.
Im folgenden Abschnitt werden die wichtigsten im Berichtzeitraum geplanten Elemente der Modell‐
Upgrades beschrieben.
Der dynamische Kern des Atmosphärenmodells wird in diesem Zeitraum hydrostatisch bleiben. Ziel der
wichtigsten Entwicklungen wird sein, die Recheneffizienz des Modells zu verbessern, zum Beispiel bei
Spektraltransformationen. Dies wird auch dem zukünftigen nicht‐hydrostatischen Kern zugutekommen,
solange die spektrale Formulierung beibehalten wird (siehe Ziel 2).
Weiterentwicklungen der Parametrisierung werden zu einer Verbesserung der Darstellung der zu Grunde
liegenden nicht aufgelösten physikalischen Prozesse führen, wobei ein Schwerpunkt auf die Verbesserung
der Vorhersage von Oberflächenparametern und Extremwetterlagen liegen wird. Diese Verbesserungen
werden auf der erwarteten Erhöhung der Modellauflösung von hochaufgelösten Vorhersagen, Ensemble‐
Vorhersagen und Datenassimilation aufbauen. Folgende Themen werden schwerpunktmäßig behandelt
werden: Wechselwirkung zwischen Konvektion und Grenzschichten mit Wolken; Grenzschichten und
Oberfläche; Berücksichtigung der subgitterskaligen Feuchte‐Variabilität; und Verbesserung der
Strahlungsberechnungen. Zum letzteren gehören zwei Aspekte: (1) die Option, Strahlungsberechnungen
mit variablen Gittern durchzuführen, was eine erhöhte Auflösung in der Nähe von Küstenlinien und
anderen orografisch signifikanten Stellen ermöglicht; (2) die einheitliche Behandlung von Aerosolen, Ozon
und CO 2 im Modell und in den Datenassimilationssystemen. Eine Erhöhung der Auflösung von
Strahlungsprozessen ist besonders für Ensemble‐Vorhersagen wichtig. Das Landoberflächen‐Schema soll
durch Hinzufügen eines Seenmodells, der mehrschichtigen Darstellung von Schnee und der
Kohlenstoffflüsse und von hochaufgelösten Oberflächenanalysen verbessert werden. Dies wird zudem den
Reanalysen und der Jahreszeitenvorhersage zugutekommen. Als Teil des Projekts MACC („Monitoring
Atmospheric Composition and Climate“ ‐ Überwachung der Zusammensetzung der Atmosphäre und des
Klimas) sollen die Atmosphärenchemie‐Komponenten schrittweise in das Atmosphärenmodell integriert
werden. Es wird erwartet, dass das Hinzufügen von Aerosolen als Vorhersagevariable, was eine
Bestimmung von deren Auswirkungen auf die Strahlung erlaubt, die größten Folgen haben wird; es müssen
jedoch auch die zusätzlichen Rechenkosten hierfür geprüft werden. Mehr Flexibilität bei der Verwendung
von verschiedenen Auflösungen während der Modellintegration wird die für 2014 geplante
Inbetriebnahme der Aerosolkomponenten beschleunigen.
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