Klimamodelle: KI für bessere Computersimulationen

Jetzt, wo die Folgen des Klimawandels spürbar und Gegenmaßnahmen überfällig werden, zeigen sich die Grenzen von Klimamodellen. KI soll helfen.

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Veronika Eyring arbeitet im EU-Forschungsprojekt „Understanding and Modelling the Earth System with Machine Learning“ seit 2020 mit Kolleginnen daran, mithilfe von Künstlicher Intelligenz Unsicherheiten in Klimavorhersagen zu reduzieren.

(Bild: Philipp Halley / DLR)

Lesezeit: 14 Min.
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Klimapolitik hin oder her, um 2070 könnte die Menschheit den CO2-Gehalt der Atmosphäre auf das Doppelte des vorindustriellen Wertes erhöht haben. Das würde nicht ohne Folgen bleiben, nur welche sind das genau? Die Computermodelle besagen, dass die globale Mitteltemperatur zwischen 2,1 und 4,7 Grad steigen wird. Das ist auf den ersten Blick wenig überraschend. Auf den zweiten allerdings schon, denn die Streuung der Simulationsergebnisse ist in den vergangenen 40 Jahren nicht kleiner geworden.

Und es gibt weitere offene Fragen: Wie genau hängen Hitzewellen mit dem Temperaturanstieg zusammen und wie sind sie regional und lokal verteilt? Gibt es besonders betroffene Regionen? Wie sehr steigt der Meeresspiegel? Wo gibt es Überflutungen, wo Dürren? Was bedeutet das für die Landwirtschaft und die Versorgung mit Trinkwasser? Auf diese Fragen gibt es wenig Antworten – und wenn, sind sie mit einer großen Unsicherheit behaftet.

An den wesentlichen Kernaussagen der Klima-Modellierung besteht dennoch kein Zweifel. "Der menschliche Einfluss ist nicht nur der wesentliche Treiber für die Erwärmung des Klimasystems, sondern auch für die Zunahme von Wetter- und Klimaextremen. Die Häufigkeit und die Intensität etwa von Starkregen-Ereignissen oder Hitzewellen steigen durch den Klimawandel an", erklärt Veronika Eyring. "Es geht nun darum, die Treibhausgas-Emissionen sofort, schnell und drastisch zu reduzieren. Ansonsten wird die Begrenzung der Erwärmung auf 1,5 Grad Celsius im Vergleich zum vorindustriellen Zeitraum unerreichbar sein", ergänzt sie. Eyring muss es wissen. Sie ist Leiterin der Abteilung Erdsystemmodell-Evaluierung und -Analyse beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Professorin für Klimamodellierung an der Universität Bremen und Koordinierende Leitautorin von Kapitel 3 des sechsten IPCC-Sachstandsberichtes, der im kommenden Frühjahr veröffentlicht wird.