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Institut für Energie- und Klimaforschung

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Modelle und Daten

Modelle

  • ECHAM-HAMMOZ ist ein europäisches Gemeinschaftsmodell, das es erlaubt, gliobale Chemie-Klima-Wechselwirkungen zu untersuchen. Das Modell basiert auf dem Klimamodell ECHAM des Max-Planck-Instituts für Meteorologie, Hamburg. Unter der Führung der ETH-Zürich entwickelte ein internationales Team aus Forschern und Programmierern ein detailliertes Chemie-Klimamodell, das viele Gasphasen- und Aerosolprozesse der Troposphäre und Stratosphäre abbildet. Die Version ECHAM6.3.0-HAM2.3-MOZ1.0 wurde am 16 Februar 2017 für die Allgemeinheit veröffentlicht. Gegenwärtig wird das Modell in der Doktorarbeit von Frau Scarlet Stadtler eingesetzt, um die Bildung organischer Aerosole zu untersuchen.
  • Das ECHAM/MESSy Atmosphärenchemie (EMAC) Modell ist ebenfalls ein globales Chemie-Klimamodell. Es enthält Untermodelle, welche die physikalischen und chemischen Prozesse in der unteren und mittleren Atmosphäre beschreiben sowie deren Austauschprozesse mit der Landoberfläche und dem Ozean (Jöckel et al., 2010). EMAC bildet eine Komponente in dem Helmholtz ESM Projekt und  wird für kommende Forschungsarbeiten eingesetzt werden.
  • CAABA/MECCA ist ein Boxmodell für die besonders detaillierte Untersuchung atmosphärenchemischer Reaktionspfade. Es enthält einen umfangreichen Mechanismus für Gasphasen- und Flüssigphasenreaktionen. Mit CAABA/MECCA können vielfältige Szenarien der Chemie in Außenluft und unter Laborbedingungen effizient durchgerechnet werden. Das Modell wird hauptsächlich zur Interpretation von SAPHIR Experimenten eingesetzt.

Daten

Die globale Modellgruppe hat verschiedene Datensätze gesammelt und aufbereitet, um sie der globalen Forschergemeinschaft zur Verfügung zu stellen. Hier eine Auflistung unserer meist beachteten Datenprodukte:

  • TOAR Datenbank globaler bodennaher Ozonmessungen: die weltgrößte Sammlung qualitätskontrollierter globaler Messungen bodennaher Ozonkonzentrationen enthält Zeitreihen von mehr als 9000 Stationen, die sich teilweise über 40 Jahre und mehr erstrecken. Diese Datenbank bildet ein Herzstück des ersten Troposphärischen Ozon-Sachstandsberichtes (TOAR). Vorkompilierte Datensätze zu relevanten Kenngrößen werden auf PANGAEA veröffentlicht. Auf die Datenbank kann über das Web-Interface JOIN zugegriffen werden. Eine Beschreibung der TOAR Datenbank wird demnächst in der Zeitschrift Elementa veröffentlicht (Schultz et al., accepted manuscript, July 2017).
  • CAMS Modelldaten als Randbedingungen für die regionale Modellierung der atmosphärenchemischen Zusammensetzung: Tägliche Analysen und Vorhersagen des Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) wurden seit 2010 nach Jülich geholt, hier prozessiert und über einen sogenannten web coverage service verfügbar gemacht, der es erlaubt, flexible Ausschnitte und Zeitabschnitte auszulesen. Derzeit wird dieser Service umgestellt.
  • ACCMIP globale Emissionsdaten: Globale Emissionsdaten für historische Modellsimulationen und Szenarienrechnungen in dem internationalen Modellvergleichsprojekt (ACCMIP) wurden in einem einheitlichen netcdf-CF Format bereitgestellt und in verschiedene Modellauflösungen interpoliert. Eine Beschreibung dieser Daten findet sich in Lamarque et al. (2010) und Granier et al. (2013).
  • TFHTAP Multi-Modell Simulationen: Umfangreiche Simulationsergebnisse von mehr als 20 internationalen globalen Chemie-Transportmodellen, die an dem ersten TFHTAP Modellvergleich teilgenommen haben, sind in Jülich archiviert. Diese Daten sind im HTAP_2010_Report und in Fiore et al. (2009) dokumentiert.

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