4. Wofür werden Klimamodelle heute genutzt und welchen Wissensvorsprung erlangen wir mit ihrer Hilfe?

In den vergangenen Jahren sind Klimamodelle vor allem im Zusammenhang mit der Diskussion um den Treibhauseffekt bekannt geworden. Klimamodelle werden beispielsweise genutzt, um abzuschätzen, wie stark sich die Erde aufheizen oder wie hoch dadurch der Meeresspiegel steigen wird. Auch die Erkenntnis, dass sich die Erde im Durchschnitt um 2 bis 4 Grad Celsius erwärmen könnte, wenn sich der Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre verdoppelt, ist ein Ergebnis von Klimasimulationen.

Für den Alltag der Menschen reichen globale Durchschnittswerte jedoch nicht aus. Viel wichtiger ist es zu erfahren, wie sich der Klimawandel konkret in einzelnen Ländern oder Regionen auswirken könnte. Deshalb wurden in den vergangenen Jahren auch regionale Klimamodelle entwickelt. Das Gitternetz dieser regionalen Klimamodelle ist sehr viel feiner aufgelöst als beim globalen Klimamodell. Die Kantenlänge einer Gitterbox beträgt nur wenige Kilometer - während beim globalen Klimamodell 100 Kilometer üblich sind. Eine Kantenlänge von 100 Kilometern ist aber viel zu grob, um das Klima vor Ort darzustellen, denn Klimaunterschiede können sehr viel kleinräumiger sein, wie zum Beispiel der Harz zeigt. Während an seiner Westseite Wolken abregnen, ist es an der nur etwa 30 Kilometer entfernten Ostseite eher trocken.

Regionale Klimamodelle werden vielfältig genutzt. Versicherer können damit abschätzen, ob in einer Region starke Regenfälle und Überflutungen zunehmen werden. Gemeinden ermitteln, wie groß die Abwasserkanäle unter neuen Straßen ausgelegt werden sollten. Für die Landwirtschaft wiederum lässt sich abschätzen, ob sich künftig Dürren häufen - und ob man verstärkt Pflanzen züchten und anbauen muss, die Trockenstress ertragen. Auch für den Küstenschutz sind die Klimasimulationen essentiell. Sperrwerke und Deiche sind teuer. Zudem sollen die Bauwerke jahrzehntelang stehen. Daher muss man schon heute abschätzen können, wie stark der Meeresspiegel steigt oder ob die Stärke der Orkane zunimmt.

Klimamodelle sind auch wichtig, um die natürliche Entwicklung des Klimas besser verstehen zu können. Heute weiß man, dass es diverse natürliche Klimazyklen gibt. Neben dem Wechsel von Warm- und Kaltzeiten, der sich über Jahrtausende hinzieht, zählen dazu auch deutlich kürzere Zyklen wie etwa das Klimaphänomen El Niño. Dieses führt etwa alle vier bis sieben Jahre zu einer Veränderung der Meeresströmungen vor der Küste Südamerikas.

Stark diskutiert wurde in den vergangenen Jahren ein überraschendes Klimaphänomen: Zwischen 1997 und 2012 nahm die globale Durchschnittstemperatur über 15 Jahre kaum zu, obwohl die Menschheit ständig mehr Treibhausgase emittiert. Viele Klimaskeptiker, die den Treibhauseffekt anzweifeln, fühlten sich dadurch bestätigt. Durch Klimasimulationen aber konnten Experten zeigen, dass es schon in vorindustrieller Zeit 15-Jahreszeiträume gab, in denen die globale Durchschnittstemperatur zeitweise entsprechend stark abgenommen hatte. Gemäß einer AWI-Simulation tritt dieses Phänomen in 1000 Jahren etwa 12-mal auf. Es ist denkbar, dass eine solche natürliche Schwankung den Treibhauseffekt zwischen 1997 und 2012 kompensiert hatte. Auch in vielen anderen Fällen helfen Klimamodelle dabei, natürliche Phänomene zu erkennen und zu erklären.