Rechenmodelle zur Klimaentwicklung und Auswirkung des Golfkrieges
Durch Terra und die Chalisti bin ich eines Tages auf eine Veran- staltung der TeLi (Technisch-Literarische Gesellschaft e.V.) gera- ten. Seitdem erhalte von dort regelmaessig Einladungen. Eine davon be- traf einen Vortrag ueber den Stand der Rechenmodelle zur Klimaentwick- lung. Es referierte Dr. Mogib Latif vom Max-Planck-Institut. Ein wesentlicher Grund fuer die Entwicklung von Rechenmodellen zur Klimaentwicklung ist der Treibhauseffekt. Dieser Effekt wurde von einigen Wissenschaftlern vorhergesagt, als sie einen Anstieg einiger Spurengase in der Atmosphaere beobachteten. Dabei handelte es sich um das CO2, Methan und CFC12. Aufgrund der Komplexitaet des Gesamstystems laesst sich aber kein vollstaendiger Beweis ueber die Auswirkungen fuehren, obwohl die beobachteten Veraenderungen (Anstieg der globalen Temperatur um 0.5 Grad, Wasserspiegel +15cm, Abkuehlung der Stratos- phaere) konsistent sind. Da es keine Moeglichkeit gibt, die Erde in ein Reagenzglas zu packen und mit ihr zu experimentieren, muss mensch Modelle bilden und mit diesen arbeiten. Dabei bedingt die Vielzahl der Faktoren (Atmosphaere, Ozeane, Erdmasse, Vulkane, ...) eine Vereinfa- chung. Die Unsicherheit bezueglich des weiteren Anstiegs der Treibha- usgase wird durch die Anfertigung von Szenarien umgangen. Das (realistischere) Modell A geht von keiner Einschraenkung der Produktion der Gase aus. Im Modell B wird von einer vollstaendigen Ausnutzung der zur Verfuegung stehenden Moeglichkeiten zur Reduzie- rung ausgegangen. Im Fall des Modells A steigt die Temperatur bis zum Jahr 2030 im globalen Mittel um 3 Grad, im Fall B um 1 Grad. Dies ist zwar erheblich weniger als noch vor einigen Jahren vorhergesagt, aber es ist weniger die Hoehe des Anstiegs als dessen Tempo. Viele Pflan- zen und Tiere haben keine Chance, sich den Entwicklungen anzupassen, hinzu kommen starke regionale Unterschiede. Im Fall A kommt es zu ein- er starken Erhitzung der Kontinente (+5 Grad) und einer Austrocknung von Nordamerika. Weiterhin wird sich die noerdliche Hemisphaere staer- ker erwaermen als die suedliche. Die Abweichungen zu frueheren Model- len ergeben sich aus der jetzt moeglichen Beruecksichtigung von Meeresstroemungen. Waehrend des Golfkrieges waren die Auswirkungen der brennenden Oel- quellen ein staendiges Thema. In einer Modellrechnung sind die Wis- senschaftler des Max-Planck-Institutes von einer Verbrennung der doppelten Vorkriegsproduktion fuer ein Jahr ausgegangen. In diesem Modell wird ein Russanteil von 10% und ein Aufstieg in Hoehen bis zu 2km angenommen. Daraus ergaben sich global keine Auswirkungen. Ent- scheidend ist die Hoehe, in die der Russ aufsteigt. In einer Hoehe von 6 bis 10 km haetten diese Russmengen einen betraechtlichen Effekt. Aber auch so sind die regionalen Effekte betraechtlich. Fuer die Dauer der Braende wird sich in der betroffenen Region eine Abkuehlung von 4 Grad einstellen. Hinzu kommt eine schleichende Vergiftung durch die dem Russ anhaftenden Gifte. Diese gehen (in nennenswerter Menge) in etwa 500 km Umkreis nieder. Einen wesentlich staerkeren Effekt haben die Vulkane, da ihre Gase eine Hoehe von mehr als 10 km erreichen. Zwar sinken die groesse- ren Teilchen schnell wieder ab, aber das SO2 wird in Schwefelsaeure umgewandelt und kann sich mehrere Jahre halten. Genaue Rechnungen zur Auswirkung des Pinatubo-Ausbruches sind noch nicht vorhanden. In den zur Zeit vom Max-Planck-Institut verwendeten Modell wird die Erde mit Gitterpunkten (Abstand 500 km) ueberzogen. Die Atmosphaere bwird in 10 bis 20 Schichten eingeteilt. An jedem der sich ergebenden Punkte werden Daten wie Temperatur, Feuchtigkeit, Windrichtung und Geschwindigkeit berechnet. Daraus ergeben sich etwa 10 Millionen Glei- chungen. Verwendet wird zur Berechnung eine Cray II. In diesem Modell wird auch eine Waermeaustausch mit den Ozeanen und die sich daraus ergebenden Stroemungsaenderungen beruecksichtigt. Die Meeresstroemun- gen haben sich als wichtiger Faktor erwiesen. Sie haben einen erhebli- chen Anteil an der Stabilitaet des europaeischen Klimas. Eine weitere Verbesserung der Modellierung soll durch eine Verfei- nerung des Rasters, Arbeiten mit Druckgebilden und Beruecksichtigung rueckkoppelnder Effekte erreicht werden. Die Grenze wird im wesentli- chen von der Rechnerkapazitaet gesteckt. In wie weit noch nicht beruecksichtigte Faktoren die Entwicklung beeinflussen und die Vor- hersagen richtig sind, musste offen bleiben. Hinweise auf divergieren- de Ergebnisse anderer Institutionen wurden mit "Der beruecksichtigt ja .... nicht." beantwortet, aber ich vermute, der Schuh wuerde auch andersum passen. So wird in diesem Modell die Wolkenbildung nicht beruecksichtigt. Auf Anfrage meinte Dr. Latif, dass die Schaeden noch nicht irrever- sibel sind. Er aeusserte sich optimistisch, was die Entwicklung al- ternativer, dezentraler Energien anbelangte, da "gar nichts anderes uebrig bleibt". Auch die Schaeden an der Ozonschicht koennen sich zu- rueckbilden, obwohl mit einer Verzoegrung von 20 Jahren gerechnet wird. Gefahren drohen seiner Meinung nach durch die Entwicklung hochfliegender Flugzeuge im Ueberschallbereich. Autor: Martin Seeger, raider@tpki.toppoint.de ------------------------------------------------------------------------------