ISI-MIP – The Inter-Sectoral Impact Model Intercomparison Project | Umweltbundesamt

Atmosphärische ⁠CO2⁠-Konzentrationen wurden entsprechend der vier representative concentration pathways (RCPs) vorgegeben, welche auch für die general circulation models (GCMs) innerhalb der fünften und letzten Phase des Climate Model Intercomparison Project (CMIP5) verwendet wurden. Um die damit verbundenen Klimainformationen für ISI-MIP bereitzustellen, wurden fünf der CMIP5 GCMs ausgewählt, um die Spannweite der mittleren globalen Temperaturänderung und die relativen Niederschlagsänderungen so gut wie möglich zu umreißen, wenn auch mit begrenzt verfügbaren Daten des CMIP5 Archivs während dieser Projektphase.

Der ISI-MIP Klimadatensatz umfasst den Zeitraum von 1960 bis 2099 auf einem horizontalen Gitter mit 0,5 ° x 0,5 ° Auflösung; soweit erforderlich, wurden Klimamodelldaten räumlich interpoliert. Die Daten wurden Bias-korrigiert, um langfristige statistische Übereinstimmung mit beobachteten Antriebsdaten für den Zeitraum 1960-1999 zu gewährleisten. Prognostizierte absolute Trends der Temperaturentwicklung und relative Trends der Niederschlagsentwicklung sowie alle anderen Variablen wurden mittels Bias-Korrekturverfahren erhalten, welches speziell für dieses Projekt entwickelt wurde. Erhaltung der Temperaturtrends in jeder Gitterzelle bedeutet auch, dass der globale Erwärmungstrend und damit insbesondere die Klimasensitivität des GCMs, beibehalten werden.

Von den 20 Kombinationen der vier RCPs und fünf GCMs, zeigten drei Kombinationen mit dem höchsten Konzentrations-⁠Szenario⁠ RCP8.5, im Jahr 2099 eine globale Durchschnittstemperatur von mehr als 4 °C über der heutigen (1980 bis 2010). Zu beachten ist, dass der Referenzzeitraum 1980 bis 2010 auch als Grundlage für die Quantifizierung der zukünftigen ⁠Klimafolgen⁠ ausgewählt wurde. Diese Basisperiode ist ~0.7 °C wärmer als vorindustrielle Bedingungen. 16 der GCM-RCP-Kombinationen übersteigen den Zeitraum 1980 bis 2010 mit 1,3 °C Erwärmung, was der international anerkannten Schwelle von 2 °C über dem vorindustriellen Niveau entspricht. Um die prognostizierte Entwicklung des durchschnittlichen Landniederschlags zu veranschaulichen, wurden Änderungen in Relation zum Bezugszeitraum entsprechend der globalen Durchschnittstemperatur quantifiziert. Beide Größen wurden mit einen 30-jährigen gleitenden Mittel gefiltert.

alle Parameter der Klimamodelle

gleitendes Mittel über 30 Jahre

Globale Wirkungsmodelle aus fünf verschiedenen Sektoren waren bei ISI- MIP Fast Track beteiligt: Wasser, Landwirtschaft, Biome, Küsteninfrastruktur und Malaria als Beispiel für Auswirkungen auf die Gesundheit. Die landwirtschaftliche Komponente von ISI-MIP wurde unter dem Dach des „Agricultural Model Intercomparison and Improvement Project“ (AgMIP) koordiniert. Eine Komponente des ISI-MIP war ebenfalls Teil des AgMIP.

Jedes Wirkungsmodell wurde von einem alltäglichen, gerasterten Klimadatensatz betrieben und lieferte täglich bis monatlich Ergebnisse in Form einer sektorspezifischen Reihe gemeinsamer Ausgangsvariablen. Die Angleichung der jeweiligen Modelle wurde begrenzt durch die eingegebenen Klimadatensätze und  gegebenenfalls die sozioökonomischen Daten (Bevölkerung und Bruttoinlandsprodukt, BIP). Zusätzliche Eingabedaten wurden gemäß den Standardeinstellungen des jeweiligen Modells ausgewählt, um ein repräsentatives Bild der ⁠Unsicherheit⁠ über die Modelle mit nativen Einstellungen zu gewinnen.

Das ⁠Szenario⁠ des ISI-MIP Fast Track wurde entwickelt, um die Unsicherheit der Auswirkungen des Klimawandels auf verschiedenen Ebenen der globalen Erwärmung zu quantifizieren, sowohl für die Klimamodelle als auch für die Wirkungsmodelle. Die Liste der ausgewählten Szenarien repräsentiert ein Gleichgewicht zwischen der Gewährleistung einer Harmonisierung der verschiedenen Sektoren und der Aufdeckung der sektorspezifischen Modellierungsunsicherheiten.