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Institut für Energie- und Klimaforschung

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Modellierung

Numerische Simulationen von Chemie- und Transportprozessen in der Atmosphäre liefern wertvolle Hinweise auf bislang unverstandene Prozesse und können zur Planung und Analyse von Feldmesskampagnen eingesetzt werden.

Außerdem stellen dreidimensionale Modelle die einzige Möglichkeit dar, kurzfristige Vorhersagen über die Entwicklung der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre zu simulieren oder mit Hilfe von Szenarien „was wäre wenn“ Optionen (zum Beispiel zu den Auswirkungen des projizierten zukünftigen Energieverbrauchs auf Luftqualität und Klima) durchzuspielen. Am IEK-8 sind vor allem drei Modellsysteme im Einsatz

  • ECHAM-HAMMOZ
    ein globales Chemie-Klimamodell mit detaillierter Beschreibung von Gasphasen-, Aerosol- und Wolkenprozessen,
  • EMAC
    ein globales Erdsystemmodell dass sowohl für Chemieprozessstudien als auch für Chemie-Klima Simulationen angewendet wird
  • EURAD-IM
    ein regionales Chemie-Transportmodell, welches operationelle Vorhersagen der Luftqualität über Europa und in verschiedenen Teilregionen liefert und die Techniken der Datenassimilation und Spurengasinversion beherrscht. Es wird ferner für energiemeteorologische Untersuchungen insbesondere Wind- und Sonnenenergiesimulationen eingesetzt.

Außerdem werden im Institut verschiedene detaillierte Prozessmodelle eingesetzt, wie zum Beispiel EASY, welches vorwiegend zur Auswertung von Messungen in der SAPHIR-Kammer benutzt wird.

Die Arbeitsgruppen

  • Regionale und Inverse Modellierung
    Hochaufgelöste numerische Simulationen und Analysen von Chemie und Transport von Spurengasen in der Troposphäre durch Verbindung von Modellen mit Daten, sowie Kurzfristvorhersagen für Wind- und Sonnenenergie. Ein neuer Schwerpunkt in den Aufgaben der Arbeitsgruppe ist die Analyse der Beobachtbarkeit und Vorhersagbarkeit von Modellzuständen durch komplexe stochastische Verfahren (z. B. ensemblebasierte inverse Modellierung).
  • Globale Modellierung
    Untersuchung der Veränderungen der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre unter verschiedenen Klimabedingungen

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