Hochauflösendes Klimamodell: Deutsche Forscher zeigen Extremwetterrisiken auf 9 Kilometern genau

Wie heiß wird es im Sommer? Wie oft drohen Starkregen, Sturm oder Dürre? Eine neue Klimastudie liefert erstmals Antworten, die bis auf wenige Kilometer genau sind – und damit so konkret wie nie zuvor. Möglich machen das Klimamodelle in hoher Auflösung, die die globale Erderwärmung bis zum Jahr 2100 mit erstaunlicher Genauigkeit auf regionaler Ebene zeigen.

In bisherigen Klimamodellen verschwammen lokale Besonderheiten oft im globalen Mittel. Gebirge, Küstenstädte oder Inseln blieben darin unsichtbar – und mit ihnen die Menschen, die dort leben. Ein Forscherteam aus Südkorea und Deutschland hat das nun geändert.

Das internationale Projekt wurde vom Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven und der Pusan National University in Südkorea koordiniert. Zum Einsatz kam ein hochauflösendes Klimamodell namens AWI-CM3, das Wetter- und Klimadaten weltweit mit einer Auflösung von nur neun Kilometern berechnet – so präzise wie nie zuvor.

Hochauflösendes Klimamodell mit 9-Kilometer-Blick

Die hohe Genauigkeit wird möglich, weil das Modell die Erde in Millionen kleine Gitterzellen aufteilt – jede gerade einmal 9 mal 9 Kilometer groß, also 81 Quadratkilometer. In jedem dieser Felder berechnen leistungsstarke Supercomputer separat Temperatur, Wind, Niederschlag und viele weitere Klimagrößen.

Zum Vergleich: Ältere Modelle arbeiteten mit Gitterzellen von rund 100 Kilometern – sie übersehen damit viele lokale Eigenheiten. Gebirge, Küsten, Städte oder kleine Inseln verschwinden in solchen Rastergrößen. Mit der neuen Auflösung lassen sich diese feinen Unterschiede erstmals weltweit abbilden – und genau dort reagieren, wo der Klimawandel besonders spürbar wird.

So verändert sich das Klima – ganz konkret

Die neuen Daten zeigen, wie sich die globale Erwärmung auf die einzelnen Regionen der Erde auswirkt. Und sie zeigen: Viele Menschen müssen sich auf dramatische Veränderungen einstellen.

Was bis 2100 laut Modell passieren könnte:

• Die weltweite Durchschnittstemperatur steigt von 14 auf 20,5 °C – das entspricht einem Plus von 6,5 °C.
• In besonders betroffenen Gebieten wie Nordindien, Nordafrika oder dem Amazonasgebiet kommen jährlich mehr als 100 zusätzliche Hitzetage über 40 °C hinzu.
• Starkregen-Ereignisse nehmen je nach Region um bis zu 92 Prozent zu – mit erhöhtem Risiko für Überschwemmungen und Erdrutsche.
• In den Sommermonaten verschwindet das arktische Meereis fast vollständig, ebenso das antarktische.
• Tropenstürme bleiben insgesamt ähnlich häufig – aber extreme Stürme könnten deutlich zunehmen.

Regionen wie Gebirge oder Küsten reagieren besonders stark

Je genauer das Modell, desto mehr Unterschiede werden sichtbar. Und genau hier liegt die Stärke des AWI-CM3-Modells: Es zeigt erstmals, wie stark sich das Klima in topografisch komplexen Regionen verändert.

Besonders betroffen sind:

• Gebirgsregionen wie der Himalaya, die Anden oder die Rocky Mountains – hier steigen die Temperaturen schneller als im Flachland.
• Tropeninseln, etwa im Pazifik oder Indischen Ozean – viele von ihnen werden nicht nur durch den Meeresspiegel bedroht, sondern auch durch veränderte Strömungen und Regenmuster.
• Steile Hänge, z. B. in Afrika oder Südamerika – hier treten künftig häufiger extreme Regenfälle auf, die Erdrutsche auslösen können.

„Unsere Simulationen zeigen, dass sich lokale Klimaeffekte oft stärker verändern als bisher gedacht“, sagt Studienleiterin Ja-Yeon Moon von der Pusan National University.

Mehr Regen, mehr Hitze – und ein anderes Wolkenbild

Wolken verändern sich nicht nur in der Menge, sondern auch in ihrer Struktur. Weniger tiefe und mittelhohe Wolken bedeuten mehr Sonneneinstrahlung. Gleichzeitig nehmen hohe Wolken zu, die zusätzliche Wärme in der Atmosphäre halten. Das beschleunigt die Erwärmung weiter.

Was sich ebenfalls verschiebt:

• Der Golfstrom schwächt sich ab, während der Kuroshio-Strom in Asien stärker wird.
• In Europa verstärken sich die Nord-Süd-Gegensätze: Der Mittelmeerraum wird trockener und heißer, während Nordeuropa mehr Niederschlag bekommt.
• El Niño-Ereignisse wirken sich künftig stärker auf das Wetter in Europa aus – mit mehr Regen im Süden und trockenerem Wetter im Norden.

Warum das für Stadtplaner, Ärzte oder Landwirte wichtig ist

Die neuen Klimamodelle liefern nicht nur genauere Zahlen – sie schaffen erstmals eine realistische Entscheidungsgrundlage für Menschen, die Verantwortung tragen. Ob kommunale Verwaltung, Katastrophenschutz oder Landwirtschaft: Wer weiß, was auf ihn zukommt, kann sich besser vorbereiten.

„Diese Daten helfen nicht nur der Wissenschaft, sondern auch der Praxis“, sagt Axel Timmermann, Direktor des Center for Climate Physics. „Ob man Windräder baut, Felder bewässert oder Notfallpläne erstellt – man braucht verlässliche regionale Informationen.“

Diese Fragen lassen sich nun besser beantworten:

• Welche Regionen müssen sich auf Extremwetter einstellen – und wann?
• Wo droht Wasserknappheit, wo Überflutung?
• Wie verändert sich das Risiko für Hitzeschäden, Erdrutsche oder Ernteausfälle?

Hochauflösendes Klimamodell schließt eine gefährliche Lücke

Bisher mussten viele Entscheidungen auf groben Durchschnittswerten basieren. Doch wer sich auf Mittelwerte verlässt, verfehlt oft genau die Regionen, die am meisten betroffen sind. Das neue Modell füllt diese Lücke – mit globaler Abdeckung, aber lokaler Schärfe.

Und es kann noch mehr: Die Forscher haben ihre Ergebnisse als interaktive Datenbasis veröffentlicht – auch für Anwendungen wie Google Earth. Damit lassen sich künftig Szenarien visualisieren, die bisher nur theoretisch greifbar waren.

Kurz zusammengefasst:

• Ein neues hochauflösendes Klimamodell des Alfred-Wegener-Instituts und der Pusan National University berechnet das Klima weltweit in 9-Kilometer-Auflösung.
• Dadurch werden regionale Wetterrisiken wie Hitze, Starkregen und Sturm erstmals deutlich präziser sichtbar – auch für Gebirge, Inseln und Küsten.
• Die Daten zeigen: In vielen Regionen drohen bis 2100 über 100 zusätzliche Hitzetage, häufigere Extremniederschläge und ein fast vollständiger Eisverlust an den Polen.

Übrigens: Während ein neues Klimamodell zeigt, wo Hitze und Starkregen künftig besonders stark zuschlagen, entwickelt ein weiteres Forschungsteam aus Jena ein KI-System, das Extremwetter mit 20-Meter-Auflösung vorhersagen kann. Mehr dazu in unserem Artikel.

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