Klimavorhersagen und –projektionen in C3S

Jennifer Lenhardt,

Deutscher Wetterdienst

Nationales Forum für Fernerkundung und Copernicus

Fachworkshop: Klimawandel 05. November 2015

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MiKlip

Stadtklima- parametri-sierung

Ozeankopplung

Klima modellierung

@ DWD Klima und Umweltberatung

verbesserte, alter-native oder zusätz-liche physikalische Parametrisierungen

Kooperationen mit Universitäten & Forschungsinstitutionen

COSMO- EU

CCLM- Climate

CCLM- NWP of COSMO-CLM in NWP-Mode

Evaluierung

seamless prediction – von Stunden bis zu Jahrhunderten

Klimaprojektionen

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Evaluierung

EPISODES

Evaluierung, Abschätzung der Unsicherheit

EUROSIP

OceanEval

NOCO

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C3S in Klimaprojektionen

Regionale Klimasimulationen zur Analyse von Extrem-

Ereignissen (ReKliEs-De)

Evaluierung des gekoppelten Cosmo-CLM

/ NEMO-Modells (NOCO)

Beitrag zu CORDEX und

Modellentwicklung

Ozeankopplung Cosmo-CLM /

NEMO

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Antrieb

Evaluations-Lauf: ERA40/ERA-Interim

Hindcasts: MPI-ESM-LR Baseline 0

EURO-CORDEX Gebiet

DWD Beitrag zu Cordex auf globaler und regionaler Skala

horizontale Auflösung

vertikale Schichten

ECHAM6 T63 ca. 1.9°

47 max. 0.01 Pa

MPIOM ca. 1.5° 40

horizontale Auflösung

vertikale Schichten

COSMO-CLM 0.22° 40

Cordex: Coordinated Regional Climate Downscaling Experiment Rahmenprogramm innerhalb von WCRP (World climate research program)

zur Weiterentwicklung regionaler Klimaprojektionen

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Atmosphären-Modell: COSMO-CLM (CCLM)

Platzhalter für Foto odr Abb.

Ozean-Modell: NEMO_Nordic

Platzhalter für Foto odr Abb.

SST Ozean-Eis Anteil

Evaporation - Niederschlag Windstress Solarer Wärmefluss Latenter Wärmefluss Meeresspiegel-Luftdruck

COSMO-CLM

NEMO

OASIS3

OASIS-Koppler

Interpoliert räumlich und zeitlich zwischen den Modell-Gittern

Austausch von Informationen zu festdefinierten Kopplungszeitschritten

NOCO

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Evaluierung von COSMO-CLM mit NEMO über der Ostsee:

Platzhalter für Foto odr Abb.

CCLM (ERA-Interim-SST) – gekoppeltes CCLM-NEMO (NEMO-SST) – CCLM-Mod (CCLM-SST)

Kummulierter Niederschlag

Latenter Wärmefluss (W/m2)

Temperatur- Differenz zwischen Oberfläche und 850 hPa

NOCO

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C3S in Klimavorhersagen und Statistisches Downscaling

Dekadische Vorhersagen (MiKlip II)

Evaluierung der Ozeanparameter zur

Optimierung der Jahreszeitenvorhersage

Jahreszeiten-vorhersage mit

globalem Vorhersage-system

MPI-ESEM

Statistisches Downscaling (EPISODES)

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MiKlip II: ab November 2015

- Operationalisierung des Globalen Modells - Erhöhung der räumlichen Auflösung - Verbesserung des statistischen Post-Processings

MiKlip: Modellsystem für Mittelfristige (dekadische) Klimaprognosen

Niederschlagsvorhersagen im Vergleich zur Referenzperiode 1981-2010 Temperaturvorhersage für 2015-2022 gegen Beobachtungsdatensatz HadCRUT3v (1962-2012)

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T2m

Aktuelle T2M-Vorhersage: Startmonat Oktober für NDJ

GCFS: C3S in der Jahreszeitenvorhersage

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Modelldaten: Jahreszeitenvorhersage des MPI-ESM-LR

Beobachtungsdaten: • MyOcean Katalog • ngEO Katalog für Sentinels

(noch nicht verfügbar)

OceanEval

OceanEval: C3S in der Evaluierung von Ozeanparametern aus Jahreszeitenvorhersagen des MPI-ESM

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*FREVA= Softwarerahmen zur Evaluierung von Langzeit-Vorhersagen (entwickelt innerhalb des Forschungsprogramms „MiKlip“)

OceanEval

Evaluierungssuite „FREVA“

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EPISODES

EPISODES: Statistisches Downscaling

ESD (Empirical Statistical Downscaling): Methodik, großräumige Entwicklungen in regionale Skala zu transferieren

(z.B. über Regression, Analoga, Wetterlagen)

Mehrstufiger Prozess

WGEN (Weather GENerator) Entwicklung eines multiplen-Stationen / multiplen-

Elemente Zeitreihen Generators

Ziel: Entwicklung einer Downscaling-Methode für: Die Zeitskalen Klimavorhersage bis Klimaprojektion Auf der Basis von Stationsdaten oder gerasterten Beobachtungsdaten In einer zeitlichen Auflösung von Tagen (später Stunden)

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Vielen Dank! Kontakt: Dipl.-Met Tobias Fuchs – Fachkoordinator Klimawandel- und Atmosphärendienst Deutscher Wetterdienst E-Mail: Tobias.Fuchs@dwd.de Tel.: +49 (0) 69 / 8062 - 2872 Jennifer Lenhardt – Unterstützung der Fachkoordination Deutscher Wetterdienst E-Mail: Jennifer.Lenhardt@dwd.de Tel.: +49 (0) 69 / 8062 – 2991