Das Copernicus-Projekt NOCO: Evaluierung des gekoppelten COSMO-CLM / NEMO- Nordic-Modells mit Focus auf Nord- und Ostsee und Unterstützung der Fachkoordination
1. Unterstützung der nationalen Fachkoordination der Copernicus-Dienste Klimawandel (C3S) und Atmosphärenüberwachung (CAMS) 2. Evaluierung des gekoppelten Atmosphären- Ozean-Modells Platzhalter für Foto odr Abb. 2
Übersicht Copernicus-Dienste Copernicus-Services (EU): http://copernicus.eu/ Copernicus-Services (D): http://www.d-copernicus.de/ Modellbasierte Daten 3
Aufgaben der Fachkoordination / Relay (1) Informationsfluss stärken zwischen Nutzern und Dienstleistern (Mailverteiler Nutzer Klimawandel- und Atmosphärendienst, Fragebögen, Konzept Nutzerworkshops) EU und D (Teilnahme an EU-User Workshops, EC-Copernicus User Forum) Vernetzungen ausbauen zwischen Nationalen Copernicus Fachkoordinationen (DWD, BSH, UBA, BKK, BfG, BKG, BKA) Behörden und Institutionen aus nationalem Level Erschließung neuer Nutzerkreise (Organisation von Workshops, Informations- und Schulungsveranstaltungen, Vorträge) Unterstützung der Behörde bei Bewerbung auf Copernicus-Calls 4
Aufgaben der Fachkoordination / Relay (2) Outreach Ansprechpartner bei Nutzerfragen Teilnahme an relevanten Konferenzen und Gremiensitzungen Wissenschaftliche Publikationen und Newsletter Nationale Stellungnahmen und DWD-Beiträge zu C3S und CAMS Internationale Einbindung Einbeziehung von deutschen Nutzeranforderungen in Betrieb und Weiterentwicklung der Copernicus Dienste auf der europäischen Ebene 5
Aufgaben der Fachkoordination / Relay (3) Kontinuierlicher Nutzerdialog zu C3S und CAMS Nationale C3S und CAMS Nutzer- Kontaktstelle Schnittstelle zwischen Nutzern und Entscheidungsträgern auf nationaler und europäischer Ebene bzgl. klimarelevanter und atmosphärischer Daten und Informationen Pflege und Ausbau des Netzwerks Organisation von jährlichen nationalen Nutzerworkshops und Schulungen Ergebnisbericht Nationaler C3S und CAMS Nutzerworkshop, 22./23. November 2016, DWD http://www.dwd.de/de/klimaumwelt/copernicus_workshop/works hop_bericht.pdf? blob=publicationfile&v=3 6
Wissenschaftliche Ziele des NOCO-Projekts: Bestimmung der optimalen Konfiguration für das bereits existierende gekoppelte regionale Atmosphären-Ozeanmodell COSMO-CLM+NEMO- Nordic Evaluierung der Modelldaten mit Copernicus-Produkten (z.b. aus MyOcean und EURO4M) Erstellung eines Referenzexperiments für die letzten 20 Jahre unter Verwendung der optimalen Konfiguration aus dem gekoppelten Modellsystem Bewertung des gekoppelten Systems und der benutzten Beobachtungsdaten im Hinblick auf die Optimierung des gekoppelten Systems 7
Motivation: Überwachung des Klimawandels Östliche Ostsee = Klimawandel-Hotspot Kopplung von Atmosphären- und Ozeanmodell Platzhalter für Foto odr Abb. Zielsetzung: Analyse des gekoppelten Modells, um die optimale Konfiguration zu finden Evaluierung mit unabhängigen, satellitengestützten Beobachtungsdaten (z.b. Copernicus) 8
Atmosphären-Modell COSMO-CLM (CCLM): Anwendung auf das CORDEX Europe Gebiet Wird angetrieben von ERA-Interim Reanalyse-Daten Horizontale Auflösung: 0,44, ca. 50 km mit 122 x 119 Gitterpunkten Vertikale Auflösung: 40 Schichten Zeitschritt: 300 Sekunden Platzhalter für Foto odr Abb. Ozean-Modell NEMO-Nordic: Basiert auf NEMO v3.3 (Nucleus for European Modelling of the Ocean) Beinhaltet Ozean-Eis- Modell LIM3 Angepasst auf Nord- und Ostsee-Bereiche (SMHI) Horizontale Gitterauflösung: 2 mit 619 x 523 Gitterpunkten Vertikale Auflösung: 56 Schichten Zeitschritt: 100 Sekunden Platzhalter für Foto odr Abb. 9
Atmosphären-Modell: COSMO-CLM (CCLM) Platzhalter für Foto odr Abb. OASIS-Koppler Interpoliert räumlich und zeitlich zwischen den Modell-Gittern COSMO-CLM Evaporation - Niederschlag Windstress Solarer Wärmefluss Latenter Wärmefluss Meeresspiegel-Luftdruck OASIS3 SST Ozean-Eis Anteil Ozean-Modell: NEMO_Nordic NEMO Austausch von Informationen zu festdefinierten Kopplungszeitschritten Platzhalter für Foto odr Abb. 10
Sensitivitätstests des gekoppelten Modells mit unterschiedlichen Kopplungszeitschritten: CCLM, 300 ZS = 5 min NEMO 100 ZS OASIS3 OASIS3 5 min 1 Std 3 Std 6 Std 11
Sensitivitätstests des gekoppelten Modells mit unterschiedlichen Kopplungszeitschritten: 5 min 1 Std 3 Std 6 Std Monatsläufe mit Kopplungszeitschritten 6 Std, 3 Std, 1 Std, 5 min Mittelwerte zeigen große Unterschiede in den NEMO-Ausgabewerten (z.b. mittlere SST-Ozeantemperaturen) Hinweis auf Einfluss des Kopplungszeitschritts 1-Jahresläufe um Einschwingfehler des Modells ausschließen zu können Mittelwerte zeigen weiterhin große Unterschiede in den NEMO- Ausgabewerten (z.b. mittlere SST-Ozeantemperaturen) 10-Jahresläufe um Signal-to-noise-Bias weiter zu minimieren (aktuell) 12
Evaluierung von COSMO-CLM mit NEMO über Europa: Untersuchung Ozeantemperaturdifferenz [in Kelvin] zwischen zwei gekoppelten COSMO- CLM/NEMO Modellläufen: Kopplungszeitschritte 1 Std. vs. 5 min. Experimentzeit: 2001 Platzhalter für Foto odr Abb. Ergebnis Mittelwerte der Jahresläufe zeigen weiterhin große Unterschiede in den NEMO- Ausgabewerten (z.b. mittlere SST-Ozeantemperaturen) Nächste Schritte (aktuell) 10-Jahresläufe um Signal-tonoise-Bias weiter zu minimieren 13
Meilensteine Meilensteine 2015 2016 2017 M1: Durchführung der Sensitivitätssimulationen M2: Aufbereitung der MyOcean Fernerkundungsdaten M3: Evaluierung der Sensitivitätssimulationen M4: Durchführung einer Referenzsimulation M5: Untersuchung Einfluss der räumlichen & zeitlichen Auflösung der Satellitendaten auf Evaluierung M6: Vergleich Resultate gekoppelter und ungekoppelter Simulation M7: Zusammenstellung Infos für Broschüren und Übersichtsposter, Teilnahme an den Copernicus Nutzertagen zur Aufnahme der Vernetzung der Nutzergemeinschaft, Erstellung des ersten Newsletters, Teilnahme an Copernicus Gremiensitzungen inkl. Nachbereitung, Erstellen des ersten Jahresberichts, Aktualisierungen der nationalen Copernicus-Webseite als Basis eines dauerhaften Informationsaustauschs zwischen Anbietern und Nutzern der Copernicus Dienste Atmosphäre und Klima. M8: Zweiter Newsletter und Erstellung eines Flyers und von Übersichtspostern, Organisation und Durchführung von jährlichen nationalen Nutzerworkshops, Erstellen von Präsentationen der Projektfortschritte und deren Abgleich mit den Nutzeranforderungen, Aktualisierung der Webseite, zweiter Jahresbericht. M9: Dritter Newsletter und Aktualisierung der Informationen im Flyer sowie von Postern und Broschüren, Organisation und Durchführung von jährlichen nationalen Nutzerworkshops, Erstellen von Präsentationen der Projektfortschritte und deren Abgleich mit den Nutzeranforderungen, Aktualisierung der Webseite, Dritter Jahresbericht. M10: Finalisieren des Abschlussberichts, Organisation des Abschlusstreffens zur Vorstellung des Abschlussberichts 14
C o p e r n i c u s C l i m a t e C h a n g e S e r v i c e ( C 3 S ) C o p e r n i c u s A t m o s p h e r e M o n i t o r i n g S e r v i c e ( C A M S ) Tobias Fuchs Fachkoordinator & Relay Jennifer Lenhardt Unterstützung und Vertretung Webseiten www.d-copernicus.de/ueberwachung-des-klimawandels www.d-copernicus.de/ueberwachung-der-atmosphaere Kontakt @ copernicus@dwd.de 069 8062 2872 Download www.dwd.de 15