Griechische Unsicherheiten

Vor einiger Zeit griff Steve McIntyre von Climate Audit eine Präsentation vierer griechischer Forscher auf, die sich mit der Verlässlichkeit von Klimamodellen beschäftigten. Die Resultate wurden heftig diskutiert und auf vielen namhaften Klimablogs aufgegriffen.

Die Frage, ob Unsicherheiten in entsprechenden Klimamodellen existieren, ist eigentlich überflüssig. Niemand würde behaupten, dass Modelle in allen geografischen Regionen und auf kurz- wie langfristiger Zeitskala verlässliche Resultate liefern.

Zuerst sei auf die entsprechenden Quellen verlinkt. [Hier] ist die Präsentation von Koutsoyiannis et al. verfügbar, die sie an einer Tagung der European Geosciences Union (EGU) in Wien vorgestellt haben. Und [hier] ist das Paper verfügbar, das im „Hydrological Sciences Journal“ veröffentlicht wird. Die Tatsache, dass die vier griechischen Forscher ihre Resultate an der EGU vorstellten und ihre Arbeit in einem Journal veröffentlichen können, schafft Vertrauen. Koutsoyiannis und seine Kollegen sind übrigens an der National Technical University of Athens tätig.

Das Interesse von Koutsoyiannis et al. lag vor allem im Bereich der hydrologischen Modellierung, zumal sie auch im Departement „Water Resources“ forschen. Für ihre Studie untersuchten die Forscher, wie zuverlässig die Projektionen von Klimamodellen sind und verglichen dafür die Modellresultate mit den Messwerten von acht Stationen in unterschiedlichen klimatischen Regionen. Die Messstationen sollten Daten über Temperatur und Niederschlag von mindestens 100 Jahren liefern, damit sie für die Arbeit verwendet wurden. Die acht Standorte sind folgender Grafik zu entnehmen:

Natürlich kann man argumentieren, acht Stationen sind nicht repräsentativ für eine weltweite Entwicklung. Trotzdem muss man die Outputs der Modelle irgendwie auf Konsistenz überprüfen können. Genau dies versuchten Koutsoyiannis et al., indem sie nur auf langfristige Datensätze mit wenigen Lücken zurückgriffen und Stationen verwendeten, die möglichst viele Klimaregionen abdecken. Bemerkenswert ist, dass nur sehr wenige Messstationen die Kriterien der Forscher erfüllten, in Australien fand sich keine einzige, weshalb auf die Niederschlagsdaten der Station in Alice Springs nur etwa bis ins Jahr 1955 zurückreichen.

Nach der Auswahl der Klimamodelle verglichen Koutsoyiannis et al. die modellierte Niederschlags- sowie Temperaturentwicklung mit den Messwerten der Stationen. Das Resultat war ernüchternd, selbst auf klimatischer Zeitskala (30-Jahre) waren die Modelle nicht fähig, die tatsächlich gemessene Entwicklung zu reproduzieren. Die Forscher hielten fest:

„Climatic models generally fail to reproduce the long term changes on temperature and precipitation.“

Wobei die Temperaturwerte viel besser mit den Beobachtungen übereinstimmten, als der modellierte Niederschlag. Für die generell nicht zufriedenstellende Übereinstimmung von Modellen und Realität bildete das Forscherteam folgende Erklärungsansätze:

„(1) the models are poor; (2) the data are poor; (3) the modelled and observed time series are not comparable to each other […] (4) our calculations and comparisons are wrong.“

Nach dem Ausschlussprinzip folgerten Koutsoyiannis et al., dass realistischerweise Erklärungsansatz (1) zutreffen muss – was sie unter anderem zu folgenden Schlussfolgerungen zwang:

„At the annual and the climatic (30-year) scales, GCM [global climate models] interpolated series are irrelevant to reality. GCMs do not reproduce natural over-year fluctuations and, generally, underestimate the variance and the Hurst coefficient of the observed series. […] The huge negative values of coefficients of efficiency show that model predictions are much poorer than an elementary prediction based on the time average. This makes future climate projections at the examined locations not credible.“

Ziemlich starker Tobak. Selbstverständlich räumten Koutsoyiannis et al. auch Unsicherheiten ein und planen, eine ähnliche Untersuchung mit mehr Vergleichsstationen durchzuführen. Bis dahin müssen wir uns wohl mit diesen Konklusionen begnügen.

[UPDATE: Auf RealClimate hat Gavin Schmidt ebenfalls über die Studie gebloggt. Seine kritische Auseinandersetzung ist sicherlich lesenswert, um eine ausgeglichene Übersicht zu bekommen.]

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