Methan

Gudrun traf sich im Februar 2019 mit Jennifer Schröter und
Christian Scharun vom Institut für Meteorologie und
Klimaforschung - Atmosphärische Spurengase und Fernerkundung zum
Gespräch.


Christian, Sebastian und Gudrun waren auf dem ersten Treffen des
MATHSEE-Methodenbereichs Mathematische Modellbildung,
Differentialgleichungen, Numerik, Simulation ins Gespräch
gekommen und hatten ein baldiges Podcastgespräch verabredet.
Christian holte noch seine Kollegin Jennifer ins Boot und im
Februar 2019 saßen die drei (ohne Sebastian) in Gudruns Büro, um
sich über die Weiterentwicklung von Klimamodellen zu unterhalten.


Das Wetter und das Klima werden durch Vorgänge in der
Erdatmosphäre in der Kopplung mit Wärme- und Wassertransport in
den Ozeanen bestimmt. Auch der Mensch hat darauf einen Einfluss.
Zum ersten Mal wurde das wahrscheinlich durch die Entstehung des
Ozon-Loches ins breite Bewußtsein geholt. Im Projekt, für das
Christian arbeitet, geht es u.a. darum, mit einem Computermodell
nachzubilden, inwieweit austretendes Methan (ein Spurengas, das
z.B. an Erdgas-Bohrlöchern auftritt) einen Einfluss auf die
Entwicklung des Klimas nehmen kann. Grundlage hierfür sind sehr
genaue Messungen und die Weiterentwicklung des Computermodells.
Im Modell werden Strömungs-, Strahlungs- und chemische Prozesse
berücksichtigt. Es wird in enger Zusammenarbeit mit dem Deutschen
Wetterdienst (DWD), dem Max-Planck-Institut für Meteorologie
Hamburg (MPI-M) und dem Deutschen Klimarechenzentrum (DKRZ)
entwickelt. Das Modell wird zur täglichen Wettervorhersage wie
auch Klimaprognosen verwendet. Die Gruppe Globale Modellierung
MOD des IMK-ASF fügt ein Modul zur Simulation der atmosphärischen
Chemie vom Boden bis in die mittlere Atmosphäre hinzu.


Das Thema ist in sich fächerübergreifend, weil physikalische und
chemische Prozesse verstanden werden müssen und auf den
modernsten Großcomputern simuliert werden. Christian hat sein
Lehramtsstudium mit dem ersten Staatsexamen für die Fächer
Geographie und Mathematik abgeschlossen. Jennifer ist promovierte
Physikerin und seit einigen Jahren Hauptenwicklerin für chemische
Prozesse in ICON-ART. Als ein wichtiges Produkt der Arbeit der
Gruppe sieht sie auch an, Daten, die bei der Berechnung
entstehen, der Öffentlichkeit in einer nutzbaren Art zur
Verfügung zu stellen. In den Punkten der Modellentwicklung,
Performanceverbesserung und Bereitstellung von Forschungsdaten
arbeitet sie mit dem Rechenzentrum des KITs, dem Steinbuch Center
for Computing eng zusammen.


Literatur und weiterführende Informationen

J. Schröter et al.: ICON-ART 2.1: a flexible tracer framework
and its application for composition studies in numerical weather
forecasting and climate simulations, Geoscientific model
development 11, 4043–4068, 2018.

Helmholtz-Projekt Digital Earth



Podcasts

S. Hemri, G. Thäter: Ensemblevorhersagen, Gespräch im
Modellansatz Podcast, Folge 96, Fakultät für Mathematik,
Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2016.

N. Vercauteren, S. Ritterbusch: Lokale Turbulenzen, Gespräch
im Modellansatz Podcast, Folge 144, Fakultät für Mathematik,
Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2017.

M. Wendisch, M. Voelter: Meteorologie, omegatau Podcast von
Markus Voelter, Nora Ludewig, Episode 037, 2010.

B. Weinzierl, T. Pritlove: Die Atmosphäre, Raumzeit Podcast,
Metaebene Personal Media, 2011.