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Es kursieren wissenschaftlich erhobene Fakten, aber auch Gerüchte rund um den Klimawandel und die Zukunft unseres Planeten. Doch worauf stützen sich eigentlich die Zahlen, zur künftigen Klimaentwicklung? Klimamodelle sind ein wichtiger Bestandteil der Wissenschaft zur Entwicklung und zu den Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Komponenten des Klimasystems der Erde.
Klimamodelle sind komplexe Computerprogramme, die die Veränderungen des Klimas vereinfacht simulieren. Die ersten Klimamodelle sind in den 1960er Jahren entstanden. Die Möglichkeiten waren damals beschränkter als heute, doch die Voraussagen waren bereits damals relativ zutreffend. Das beweist der Vergleich von früheren Vorhersagen mit den effektiv eingetroffenen Klimaentwicklungen. In den letzten Jahrzehnten wurden diese Klimamodelle laufend verbessert und weiterentwickelt. Dank leistungsfähigeren Computersystemen konnten mit der Zeit immer mehr physikalische Prozesse in die Berechnungen einbezogen werden. Die Modelle kamen der Realität immer näher.
Im heutigen Gebrauch sind „Erdsystemmodelle mittlerer Komplexität“ verbreitet. Diese sind stark vereinfacht aufgebaut und können einen Überblick über längere Zeitabschnitte – Jahrhunderte oder gar Jahrtausende – gewähren. Um die Klimaentwicklung der näheren Zukunft genauer vorhersagen zu können, wird mit „Globalen Zirkulationsmodellen“ gearbeitet.
An Europäischen Forschungsinstitutionen wurden mit Simulationen verschiedene Computermodelle erstellt. Die komplexen wissenschaftlichen Ergebnisse wurden vom National Centre for Climate Services NCCS in die Klimaszenarien CH2018 übersetzt. Diese bilden die Basis der Klimamodelle in der Schweiz.
Klimamodelle ernten aber des Öfteren auch Kritik. Ein umstrittener Punkt besteht beispielsweise darin, dass die Messdaten ungenau seien. Natürlich erstellen diese Modelle nur Abbildungen der Wirklichkeit und enthalten einige Unschärfen. Den Simulationen liegen gewisse Annahmen zugrunde, die aber vom Verhalten der Menschheit beeinflusst werden. Die Simulationen werden mehrere Male durchgeführt, dann werden Mittelwert und Spannbreiten angegeben. Die einzelnen Parameter sind sehr komplex, und ihr Zusammenwirken ist von verschiedenen Faktoren abhängig, aber nichtsdestotrotz ist dieser Forschungsbereich sehr wichtig.
Als Ergänzung zu den Klimamodellen stützt sich die Wissenschaft ausserdem auf die historische Klimaforschung. Daten, Messungen und Zahlen zum Klima werden erst in der Neuzeit erhoben. Wenn sich die Zahlen in der Klimaforschung aber auf grössere Zeitspannen stützten, wäre die Berechnung von klimatischen Abläufen genauer und vertrauenswürdiger. Ausserdem kann in der Geschichte nach Analogiefällen zu heutigen Klimasituationen gesucht werden. Die historische Klimaforschung baut auf vier Quellengruppen.
- Historische Klimadaten: Alle Daten, die vor der Einführung von amtlichen Messnetzen über Instrumente, gemessen wurden
- Witterungsbeschreibungen: In Chroniken, Annalen, Rechnungsbänden und anderen Akten werden Witterungsverhältnisse beschrieben
- Aufzeichnungen zu einzelnen Elementen: Informationen zu Anzahl Niederschlagstage, Schneefalltage, Frosttage…
- Proxydaten = indirekte Klimaanzeiger: Einige Faktoren lassen Rückschlüsse auf den früheren Zustand der Atmosphäre zu; beispielsweise Baumringe, Pollen, Eisbohrkerne, Ernteertragszahlen, Hochwasserangaben…
In Kombination beider Wissenszweige lassen sich bereits sehr zuverlässig Entwicklungen der klimatischen Verhältnisse beschreiben. Beunruhigend ist aber, dass die bisherigen Prognosen übertroffen werden und sich der Klimawandel schneller vollzieht, als die Modelle vorhersagen.