Unterstützung der nationalen CMIP6 Aktivitäten
Wie schon während der 5. Phase des internationalen Coupled Model Intercomparison Projects (CMIP5) wurde die deutsche Klimaforschung auch in der 6. Phase bei der Erzeugung des nationalen Beitrags zur Datenbasis für den nächsten Sachstandsbericht (AR) des Weltklimarats (IPCC) vom BMBF unterstützt. Die Förderung erstreckte sich über viereinhalb Jahre und endete im Dezember 2020. Eine Übersicht der CMIP6-Aktivitäten und -Simulationen am DKRZ kann hier aufgerufen werden.
Hauptziele sind die Bereitstellung des Deutschen Beitrags zur Datenbasis für den nächsten Sachstandsbericht des Weltklimarats (IPCC/AR6), Kompetenzbildung zur Datenaufbereitung entsprechend den CMIP-Datenstandards bei den nationalen CMIP6-Teilnehmern, und die Erfüllung der vom CMIP-Ausschuss festgesetzten Bedingungen für die Teilnahme an den von CMIP6 unterstützten Modellvergleichsprojekten (CMIP6-EndorsedMIPs). Dazu gehört neben der Publikation der Daten in einem CMIP-ESGF Datenknoten auch die Durchführung der sogenannten DECK-Experimente, die den beständigen Kern der CMIP-Experimente bilden. Zu den DECK-Experimenten gehören das unter konstanten Bedingungen laufende präindustrielle Kontrollexperiment (piControl), ein zweites Experiment unter konstanten Bedingungen, aber mit einer um einen Faktor 4 erhöhten CO2-Konzentration verglichen mit der von piControl (abrupt4xCO2), ein Experiment mit einer um 1% pro Jahr ansteigenden Konzentration des atmosphärischen CO2 (1pctCO2) und ansonsten konstanten Bedingungen, sowie ein Experiment bei dem Meeresoberflächentemperaturen und Meereisausdehnung entsprechend den AMIP-Beobachtungsdaten vorgegeben werden (amip). Kein DECK-Experiment, aber auch Teilnahmebedingung ist die Durchführung eines historischen Hindcastexperiments, das unter Verwendung der von CMIP6-Seite festgelegten modellexternen Beobachtungsdaten das historische Klima von 1850 bis heute reproduzieren soll. Eine Beschreibung der internationalen CMIP6-Initiative enthält Eyring et al. (2016).
Organisatorisch sind die Aktivitäten in 2 Verbünde gegliedert. Der Verbund-1 (DICAD) unterstützt nationale Modellierungsgruppen sowohl bei der Erzeugung qualitätsgesicherter standardkonformen CMIP6-Daten, als auch mit der Publikation der Modellergebnisse am ESGF-Datenknoten des DKRZ und der Durchführung der Deckexperimente. Außerdem wird die nationale Forschung unterstützt durch Replikation von Daten anderer ESGF-Datenknoten und der Implementierung eines Diagnosewerkzeugs für zeitnahe Modellevaluierung und Modellvergleich (ESMValTool), sowie mit einem Internetportal zu den ESMValTool-Ergebnissen.
Über die oben genannten fünf Experimente hinaus sind im Vorhaben Projektionen der neuen CMIP6-Szenarien geplant, zunächst in einer hohen Auflösung mit einer Weiterentwicklung des MPI-ESM-Modells, das schon an CMIP5 teilgenommen hat. Diese Rechnungen werden als nationale Aufgabe betrachtet. Abhängig vom Projektfortschritt sind für später auch mit den anderen Modellen Szenarienprojektionen geplant.
Der 2. Verbund (Chemie) hat den Fokus auf Atmosphärenchemie und unterstützt die nationale Forschergemeinschaft auch durch Modellentwicklung, damit aktuell und in Zukunft auch die Teilnahme an dem von CMIP6 unterstützten Chemieprojekt (AerchemMIP) möglich ist.
Auch die Erfüllung der schon erwähnten Teilnahmebedingung für CMIP6, die Durchführung der DECK- und CMIP6-Experimente (piControl, AMIP, historical, 1pctCO2, und abrupt4xCO2) mit Atmosphärenchemiemodellen ist im Verantwortungsbereich von Verbund-2 angesiedelt.
