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Computer sollen das Wetter vorausberechnen

Extreme Wetterereignisse wie das Elbe Hochwasser oder sommerliche Trockenzeiten will man Monate im Voraus berechnen. Dies prophezeit Prof. Guy Brasseur, Geschäftsführender Direktor des Hamburger Max-Planck-Instituts (MPI) für Meteorologie, am Rande einer Tagung von internationalen Klimaforschern im Geomatikum. Das berichtete Angelika Hillmer im Hamburger Abendblatt. Schwerpunkt der Konferenz war die Weiterentwicklung der bestehenden Modelle, um irgendwann das gesamte Erdsystem im Computer simulieren zu können.

Ob dies in einem Jahrzehnt gelingen kann, hänge von drei Faktoren ab: dem Leistungsvermögen der Computer, dem Füllen von Wissenslücken und der schnelleren Verarbeitung von Messdaten.

Die besten Rechner der Welt

Die Klimaforschung sei so gut wie die elektronischen Superhirne, die die Modellrechnungen ausführen. Deshalb nutze diese Disziplin traditionell die besten Rechner der Welt. Derzeit jonglierten elf der 20 führenden Fabrikate mit Klimadaten. Der Weltrekordhalter, ein NEC-Computer der Universität Tokio, könne 40 Billionen Rechenoperationen in der Sekunde (Flops) ausführen. "Wir brauchen 1000-fach bessere Computer", so Brasseur. Erst dann seien Wetterextreme oder gar Naturkatastrophen verlässlich vorherzusagen.

Ein engeres Raster für Europa

Schon die naturgetreue Abbildung von Wolken ist bislang nicht möglich - sie scheitert an der groben Auflösung der globalen Klima Modelle, die die Atmosphäre in Rastern von 200 Kilometer mal 200 Kilometer darstellen. Die Hamburger Klimaforscher wollen sich in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Wetterdienst jetzt damit behelfen, dass sie bestimmte Gebiete quasi durch die Lupe betrachten, beispielsweise Europa mit einen Rastergitter von zehn mal zehn Kilometer bestücken. Eine solche Auflösung haben auch herkömmliche Regionalmodelle, nur klammerten diese den Rest der Welt aus.

Noch Wissenslücken

Echte Wissenslücken bestünden auf dem Gebiet der Biochemie, beispielsweise beim Gasaustausch zwischen Vegetation und Atmosphäre. Zwar versuchten einige Forschergruppen Erkenntnisse über den Austausch von Kohlenstoff (C) zwischen Böden, Pflanzen und Atmosphäre in die Modelle zu integrieren. Doch die Unsicherheit dieser Eingangsdaten färbe auf die Berechnungen ab.

Um die Modelle zu überprüfen, werden deren Ergebnisse mit beobachteten Daten verglichen. Im nächsten Schritt werden die Modelle mit den Messdaten "geeicht". Dies geschehe zum Beispiel bei der Berechnung von Wettervorhersagen. Die größere Datengrundlage aus Simulation plus Praxis verbessere die Treffquote der Prognosen.

Um jedoch Hochrechnungen für das gesamte Erdsystem anstellen zu können, müssten sämtliche Beobachtungsdaten, nicht nur die der Wettersatelliten, in kürzester Zeit zur Verfügung stehen. Werden sie von der bestmöglichen Computertechnik verarbeitet, könnte die Vision der Klimaforscher zur Realität werden und die Menschen rechtzeitig vor Fluten, Dürren oder Stürmen gewarnt werden.

Quelle: Hamburger Abendblatt, 19.09.2003