Klimamodelle: Wie können wir den Klimawandel vorhersagen?

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Aktualisiert am Wed Mar 03 2021

Vielleicht hast du schon oft davon gehört, wie die weltweiten Temperaturen aufgrund des Klimawandels in naher Zukunft ansteigen werden. Aber woher wissen wir das?

Unser Wissen basiert auf Klimamodellen. Was, denkst du, meinen Wissenschaftler:innen, wenn sie von Klimamodellen reden?


Sorry an alle Autoliebhaber:innen, aber in diesem Kapitel beschäftigen wir uns mit der Simulation des Klimas der Erde. Trotzdem ist es doch ziemlich cool, Vorhersagen über die Zukunft treffen zu können, oder?

Von Vorhersagen zu politischen Maßnahmen

Überblick: Was ist Klima?

Das Klimasystem umfasst die Atmosphäre, Ozeane, Eis, Land und alle Lebewesen auf der Erde. Interaktionen zwischen diesen verschiedenen Elementen bedeuten, dass sich das Klimasystem kontinuierlich verändert. Zum Beispiel kann Wasser, das Regen an Land bildet, aus dem Ozean verdampft sein. Das Klima kann auch durch Ereignisse, die nicht Teil des natürlichen Klimasystems sind, zum Wandel gezwungen werden, wie Vulkanausbrüche oder erhöhte CO₂ Emissionen. Diese werden Forcierungen genannt.

Das Klimasystem

Wie ermöglichen uns Klimamodelle diese Vorhersagen?

Klimamodelle treffen durch eine Simulation der Wechselwirkungen zwischen Teilen des Klimasystems und externen Klimafaktoren Vorhersagen. Hierfür müssen Wissenschaftler:innen diese Wechselwirkungen durch komplexe mathematische Gleichungen ausdrücken. Zum Beispiel stellen einige Gleichungen sicher, dass die gesamte von der Sonne auf die Erde treffende Energie gleich der Energie ist, die durch die Erdoberfläche und die Wolken in der Atmosphäre absorbiert und reflektiert wird.

Energiebilanz der Atmosphäre

Klimawissenschaftler:innen treffen Vorhersagen über das zukünftige Klima, indem sie verschiedene Szenarien über die ausgestoßenen Mengen an CO₂ erstellen, und diese anschließend in die Gleichungen der Klimamodelle eingeben.

Sind die Klimamodelle genau?

Klimamodelle werden seit 50 Jahren eingesetzt, um akkurate Vorhersagen zu treffen, und sind in dieser Zeit bereits erheblich besser geworden.

Das wissen Wissenschaftler:innen deshalb, weil sie ihre Modelle mithilfe von Daten über das Klima in der Vergangenheit testen. Wenn ein Modell vergangene Klimazustände rekonstruieren kann, wird es vermutlich auch zukünftige Klimata korrekt vorhersagen.

Zum Beispiel konnten die Modelle, die in einer wissenschaftlichen Veröffentlichung von tausenden Wissenschaftler:innen aus dem Jahr 2013 genutzt wurden, frühere Oberflächentemperaturen mit 99-prozentiger Korrektheit vorhersagen!

99 % Übereinstimmung

Heutzutage können Modelle Vorhersagen auf der Grundlage vieler Aspekte des Klimasystems machen. Glaubst du, dass es jemals möglich sein wird, ein perfektes Modell zu erstellen?


Wissenschaftler:innen arbeiten permanent daran, die Vorhersagegenauigkeit ihrer Modelle zu überprüfen und zu verbessern. Dennoch können Modelle nie 100 % genau sein.

Um dies zu gewährleisten, müssten Wissenschaftler:innen jeden kleinsten Aspekt des Klimasystems verstehen und simulieren können sowie exakt vorhersagen, wie sich jeder von uns in der Zukunft verhält. Ohne Kristallkugel wird das recht schwierig!

Wenn Klimamodelle nicht hundertprozentig genau sind, warum verwenden wir sie?

Trotz einiger Unsicherheiten in den Vorhersagen von Klimamodellen sind sie äußerst nützlich.

Es ist wichtig zu verstehen, dass Klimawissenschaftler:innen die Zukunft nicht exakt vorhersagen müssen, um Politiker:innen bei ihren Entscheidungen zu beraten. Durch die Verwendung mehrerer unterschiedlicher, gut durchdachter Klimamodell-Szenarien (von Nichtstun bis hin zu großflächigen Maßnahmen) können Wissenschaftler:innen den Regierenden eine Vorstellung von der Variationsbreite der möglichen Veränderungen des Klimas vermitteln, je nach den jeweiligen politischen Entscheidungen.

Auf politischen Maßnahmen basierende Prognosen

Kannst du in dem Diagramm erkennen, dass die Temperaturen bis 2200 um 3 °C bis 10 °C ansteigen könnten, wenn wir keine Klimaschutzmaßnahmen ergreifen? Genau können wir es nicht sagen, aber in jedem Fall wird es schlecht für uns ausgehen!

Klimamodelle können dazu dienen Politiker:innen mit gesicherten Informationen zu versorgen, aufgrund derer sie Entscheidungen über zukünftige Umweltschutzmaßnahmen treffen können.

Zum Beispiel führen Treibhausgasemissionen in der Zukunft zu steigenden Temperaturen und beeinflussen das Wettergeschehen. Die Modelle können dazu verwendet werden, um vorherzusagen, wie menschliche Aktivitäten (z. B. erhöhte Treibhausgasemissionen) das Klima beeinflussen.

Zusammenfassung

Alle Klimamodelle haben Schwächen, aber können trotzdem, im richtigen Maße eingesetzt, einen wichtigen Beitrag zur Bekämpfung des Klimawandels leisten.

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