Übergreifende Aktivitäten

Wir initiieren und unterstützen gezielt abteilungsübergreifende Projekte. Diese Projekte bringen unterschiedliche Wissenschaftlergruppen aus dem gesamten Institut zusammen, um wichtige Fragen zu beantworten. Anders als wissenschaftliche Arbeitsgruppen, die einen permanenten Status haben und innerhalb einer der drei Institutsabteilungen arbeiten, bringen die internen Projekte Mitarbeiter aus verschiedenen Abteilungen zusammen und sind zeitlich begrenzt. Zurzeit unterstützt das Institut drei abteilungsübergreifende Projekte, auch in Zusammenarbeit mit Partnerinstituten. Vergangene interne Projekte sind im Projekte Archiv aufgelistet. Zudem spielt das MPI-M eine führende Rolle in der Koordination von drittmittelfinanzierten externen Projekten.

Grand Ensemble

Das Max-Planck-Institut Grand Ensemble (MPI-GE) ist derzeit das größte existierende Ensemble von Simulationen mit einem umfassenden Erdsystemmodell.

Das Grand Ensemble besteht aus fünf Szenarien mit jeweils 100 Realisierungen. Dabei sind die Randbedingungen wie die CO2-Konzentration jeweils in allen 100 Realisierungen gleich, während die Anfangsbedingungen jeder Realisierung unterschiedlich gewählt wurden. Dies ermöglicht es die interne Variabilität des Klimasystems sowie die Einflüsse der Randbedingungen getrennt zu quantifizieren.

Die Abbildung zeigt verschiedene mögliche Realisierungen des Klimasystems in verschiedenen Zukunftsszenarien.

Weitere Informationen: Nicola Maher, e-mail: grandensemble@we dont want spammpimet.mpg.de

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Modellstrategie Sapphire und Ruby mit ICON

Das ICON Modellsystem bietet dem MPI-M eine moderne und einheitliche Modellierungsplattform. Es kann auf verschiedene Arten konfiguriert werden, um ein breites Spektrum an räumlich-zeitlichen Skalen des Klimasystems zu modellieren. Verschiedene wissenschaftliche Fragestellungen erfordern auch unterschiedliche Herangehensweisen: entweder die Modellierung des Klimasystems mit der höchstmöglichen Gitterauflösung für eine relativ kurze Zeitspanne oder die Modellierung des Klimas über eine lange Integrationszeit mit einem großen Modellensemble bei relativ grober Gitterauflösung.

Beide Fälle erfordern die modernste Hochleistungsrechnerumgebung und das ICON-System ist darauf ausgelegt, die neuere Computertechnologie optimal zu nutzen. Das MPI-M setzt ICON in den beiden Projekten Sapphire und Ruby ein. Sapphire und Ruby bauen auf wissenschaftlichen Fragestellungen auf und umfassen mehrere speziell entwickelte Experimente. Das Projekt "Ruby" befasst sich mit dem niederfrequenten Verhalten des Klimasystems (roter Teil des Spektrums) und widmet sich langen Zeitskalen. "Sapphire" konzentriert sich hingegen auf das hochfrequente Systemverhalten (blauer Teil des Spektrums) und untersucht kürzere Zeitskalen bei höherer Auflösung.  

 

Projekt Sapphire:

Ziel des Projektes Sapphire ist es, die Darstellung des gekoppelten Klimasystems für Auflösungen voranzutreiben, die konvektive Stürme in den Tropen und mesoskalige Ozeanwirbel in den Extratropen explizit darstellen. Hierfür sollen Experimente mit dem Ziel durchgeführt werden, bestehende Ansätze für regionale Großwirbelsimulationen und für stark parametrisierte, gekoppelte globale Simulationen zu vereinheitlichen.  

Zu den Anfangszielen der Experimente gehören ungekoppelte globale Kurzzeit-Simulationen (2,5 km Auflösung) und gekoppelte Simulationen (5 km Auflösung) sowie längere Experimente mit höherer Auflösung über ausgewählten Regionen, wie z. B. dem tropischen Atlantik und Nordafrika. Mit zunehmender, zukünftiger Computerleistung kann die Länge globaler Experimente, die Rechengebietsgröße regionaler Experimente und die Gitterauflösung erhöht werden.

 

Projekt Ruby:

Das Projekt Ruby umfasst Experimente, die sowohl Simulationen über lange Zeiträume (10.000 Jahre) als auch Integrationen über Jahrhunderte mit sehr großen Ensembles (100 Realisationen) und Vorhersagen für die kommenden Jahrzehnte beinhalten. Ruby wird ICON-ESM-Konfigurationen verwenden, die so effizient wie möglich arbeiten und eine Kombination von Auflösung, Ensemblegröße und Simulationslänge gewährleisten, die am besten zu den wissenschaftlichen Zielen passt. Für diese Zwecke ist das vorrangige Ziel ein Modell, das gut genug skaliert, um einen Datendurchlauf von 100 Jahren/Tag bei einer Auflösung zu ermöglichen, die die großräumige Dynamik der Atmosphäre und des Ozeans in hoher Qualität darstellt. Der technisch-wissenschaftliche Aufwand konzentriert sich auf die Leistungssteigerung, Optimierung von Parametrisierungen sowie die Vereinfachung von Aspekten des Systems, die für die jeweilige Studie nicht entscheidend sind. Erster Meilenstein des Projektes Ruby ist die Erstellung einer Experimentreihe, die Simulationen über das 20. Jahrhundert sowie idealisierte Klimaänderungsszenarien beinhaltet.



Zu den Projektseiten:
ICON-ESM >>>
ICON-LEM >>>

Weitere Informationen
zu ICON-ESM wenden Sie sich bitte an Dr. Marco Giorgetta, Dr. Peter Korn oder Dr. Christian Reick,
zu ICON-LEM wenden Sie sich bitte an Dr. Rieke Heinze.

CMIP6

Das ‚Coupled Model Intercomparison Project Phase 6’ (CMIP6) ist ein internationales Unterfangen, vergangene, gegenwärtige und zukünftige Klimaänderungen besser zu verstehen. In Bezug auf die ‚Grand Science Challenges’ des Weltklimaforschungsprogramms (WCRP) will CMIP6 drei weitergefasste Fragen beantworten:

(i) Wie reagiert das Erdsystem auf Antriebe?

(ii) Was sind die Ursprünge und die Konsequenzen von systematischen Modellabweichungen?

(iii) Wie können wir zukünftige Klimaänderungen bei gegebener Klimavariabilität, Vorhersagbarkeit und Unsicherheit in Szenarios abschätzen?

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Opens window for sending emailDr. Matthias Bittner.

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