🌡️ Woher kommen diese systematischen Temperaturfehler in Klimamodellen?

Trotz der Verbesserung der Modellauflösung bestehen systematische Fehler – sogenannte Biases – in der Darstellung der durchschnittlichen Meeres- und Atmosphärentemperatur in einigen Küstenregionen fort. Eine in Geophysical Research Letters veröffentlichte Studie hat den Ursprung dieses Bias identifiziert. Eine vielversprechende Entdeckung, die es Wissenschaftlern ermöglichen wird, noch leistungsfähigere Modelle zu entwickeln.

Globale Klimamodelle sind von entscheidender Bedeutung, um die Auswirkungen der globalen Erwärmung vorherzusagen. Ihre wesentliche Verbesserung in den letzten Jahrzehnten war Gegenstand zahlreicher Studien, und ihr Realismusgrad wurde oft mit der Erhöhung der Modellauflösung, also der Feinheit des Gitterpunkts, den sie darstellen können, in Verbindung gebracht.


In letzter Zeit hat der beispiellose Anstieg der verfügbaren Rechenleistung die Entwicklung von Klimamodellen im Kilometermaßstab ermöglicht, die nicht nur eine bessere Darstellung des Klimas auf globaler Ebene erlauben, sondern auch Projektionen von Veränderungen auf lokaler Ebene liefern, wo Anpassungspolitiken und -strategien umgesetzt werden.

Eine kürzliche Studie hat jedoch gezeigt, dass trotz der verbesserten Modellauflösung systematische Fehler – sogenannte Biases – in der Darstellung der durchschnittlichen Meeres- und Atmosphärentemperatur in einigen Küstenregionen bestehen bleiben. Diese Biases können durch die Nichtberücksichtigung der Gezeiten in dieser Art von Modellen erklärt werden.

Die Gezeiten haben, obwohl es sich um ein im Vergleich zu den klimatischen Zeitskalen sehr kurzes periodisches Phänomen handelt, tatsächlich einen nicht verschwindenden mittleren Effekt auf unser Klimasystem über die von ihnen induzierte turbulente Durchmischung. Die Nichtberücksichtigung dieses Phänomens in den Modellen kann zu Temperaturfehlern in der Größenordnung von 3 °C im Ozean und 1,5 °C in der Atmosphäre führen, insbesondere entlang der Küsten des Ärmelkanals, der Irischen See und der Nordsee.

Diese Studie stützt sich auf die Auswertung von 8 Klimamodellen aus verschiedenen Forschungszentren weltweit (Europa, USA, China usw.) sowie auf Satellitenbeobachtungen. Sie wurde von Wissenschaftlern des CNRS (siehe Kasten), des Ifremer, des Met Office (Vereinigtes Königreich) und des Max-Planck-Instituts für Meteorologie (Deutschland) durchgeführt.

Da Küstenregionen besonders anfällig für die Auswirkungen der globalen Erwärmung sind, ist die Vorhersage der Temperatur im gegenwärtigen und zukünftigen Klima durch Modelle dort von großer Bedeutung. Diese Entdeckung wird es Wissenschaftlern ermöglichen, Strategien zu entwickeln, um die Auswirkungen der Gezeiten besser in die nächste Generation von Klimasimulationen einzubeziehen, die die nächsten IPCC-Berichte informieren werden.

Weitere Informationen

Delpech, A., Tréguier, A. M., Marié, L., Ghosh, R., & Roberts, M. J. (2025). Persistent Coastal Temperature Biases in km‐Scale Climate Models Due To Unresolved Oceanic Tidal Mixing. Geophysical Research Letters, 52(19), e2025GL118014.