anderungen der h¨aufigkeit und intensit ¨at von ... - IMK-TRO - KIT

20 3 Verwendete Datensätze
3.1.2 Globales Klimamodell - ECHAM5/MPI-OM
Das Modell ECHAM5 Version 1.0 (European Centre Model Hamburg Version 5) ist ein globales
Klimamodell, das mit dem Ozean-Atmosphären-Modell (MPI-OM) des Max-Planck-
Instituts für Meteorologie gekoppelt ist (Roeckner et al., 2003, 2006a). Es wurde vom MPI
in Hamburg entwickelt und wird dort seit Anfang 2004 operationell betrieben. Es basiert
auf dem Wettervorhersagemodell des ECMWF, bei dem die Parametrisierungen speziell für
die Klimamodellierung und -projektion angepasst wurden (Zacharias, 2006). Nähere Informationen
zu diesem Modell finden sich bei Simmons et al. (1989). Das Atmosphärenmodell
ECHAM5 ist mit einem integrierten dynamischen Meereismodell gekoppelt (Marsland et al.,
2003). Insgesamt gibt es drei verschiedene Modellläufe. Diese unterscheiden sich nur durch
ihre verschiedenen Startzeiten, die jeweils 25 Jahre auseinander liegen. Die Anfangsbedingungen
werden dazu aus einer 500-jährigen Kontrollsimulation entnommen, die von einer
konstanten Treibhausgaskonzentration aus dem Jahr 1860 ausgeht (Pinto et al., 2007).
Das Modell wurde somit unter vorindustriellen Bedingungen gestartet und berücksichtigt
die Änderung der relevanten Spurengase (CO 2 , CH 4 , CFCs, O 3 ) und Aerosole (Roeckner
et al., 2006b). Die horizontale Auflösung von T63 sind 1, 87 ◦ ≈ 180 km mit 31 vertikalen
Schichten. Für die Auswertung wurde nur der Datensatz des mittleren maximalen Windes
in 10 m Höhe des ersten und teilweise des zweiten Laufes mit einer zeitlichen Auflösung
von 6 Stunden herangezogen (siehe auch Tabelle 3.1).
3.2 Meteorologische Stationsmessungen
Zum Vergleich der Klimasimulationen mit Beobachtungen an meteorologischen Messstationen
standen die Daten der SYNOP-Stationen des DWD zur Verfügung. Für die Auswertung
wurden Tagesmaxima der Böengeschwindigkeiten für den Zeitraum 1971–2000 verwendet.
In Abbildung 3.2 sind die Messstationen als Punkte eingezeichnet.
Windmessungen reagieren sehr sensitiv auf Änderungen in der Umgebung, der Instrumente,
der Messwerthöhe oder auf eine Stationsverlegung. Dies führt bei langen Zeitreihen zu
einer Inhomogenität der Messwerte, so dass eine Auswertung mit der Extremwertstatistik
beeinträchtigt wird. Deshalb werden nicht alle, sondern nur 150 SYNOP-Stationen des
DWD verwendet (siehe Anhang C), deren Homogenität im Rahmen der CEDIM 3 -Windgefährdungskarte
eingehend untersucht wurde Hofherr und Kunz (2008).
3.3 Untersuchungsgebiet
Das Untersuchungsgebiet erstreckt sich von 47 ◦ N bis 55 ◦ N und von 5, 5 ◦ O bis 15, 5 ◦ O. Die
Landschaft ist geprägt durch die Norddeutsche Tiefebene, die Mittelgebirgszone und die Alpen
mit dem Alpenvorland im Süden. Die Zugspitze (2.962 m) an der Grenze zu Österreich
ist der höchste Punkt des Gebiets. Die Mittelgebirge nehmen tendenziell von Nord nach
Süd an Höhe und Ausdehnung zu. Der Feldberg (1.493 m), der höchste Mittelgebirgsgipfel,
3 Center for Disaster Management and Risk Reduction Technology der Universität Karlsruhe (TH) und des Geoforschungszentrums
(GFZ) Potsdam ist ein Forschungsprojekt im Bereich des Katastrophenmanagements.