- CEC Potsdam GmbH

WETTREG

WETTREG (Abkürzung für Wetterlagen-basierte Regionalisierungsmethode) ist eine statistische Regionalsierunggsmethode. Diese Verfahren sind auch unter dem Namen Empirical Statistical Downscaling (ESD) bekannt. Mit den aktuellen Versionen WETTREG_UBA und WettReg2010 wurden die Simulationen des Globalmodells ECHAM5/MPIOM für Deutschland regionalisiert. (Hinweis: Weitere Angaben zu WETTREG finden sich auch unter http://www.climate-service-center.de/011587/index_0011587.html.de sowie https://de.wikipedia.org/wiki/Wettreg)

• Entwickler: Climate & Environment Consulting Potsdam GmbH
• Modellgebiet: Deutschland
• Räumliche Auflösung: 398 Klimastationen und 3012 Niederschlagsstationen
• Zeitraum: 1951 - 2100
• Zeitliche Auflösung: Tageswerte (Mittelwerte bzw. Summen)
• Simulierte Szenarien WETTREG_UBA: Gegenwart C20, A1B, A2, B1, WETTREG2010: A1B
• Es liegen je drei Realisierungen für alle Simulationen von WETTREG_UBA vor, je 10 Realisierungen des A1B von WETTREG2010
• Die Parameterliste umfasst: Maximum, Mittelwert , Minimum der Temperatur, Niederschlages, relativenFeuchte, Luftdruck, Dampfdrucks, Sonnenscheindauer, Bedeckungsgrad, Windstärke

Modellbeschreibung

Das statistische, regionale Klimamodell WETTREG (WETTerlagenbasierte REGionalisierungsmethode) wurde von der Firma Climate & Environment Consulting Potsdam GmbH (CEC) entwickelt. WETTREG arbeitet nach einer Konditionierungsmethode, in der die zeitliche Entwicklung der Wetterlagenhäufigkeit und der Eigenschaften einzelner Wetterlagen vorgegeben werden. Die Vorgaben können regionalspezifisch variieren.

WETTREG benötigt direkt modellierte dynamische Größen eines Klimamodells. Extrahiert wird in WETTREG nicht die Information an einzelnen Gitterpunkten, sondern die simulierte großräumige atmosphärische Situation jedes Tages, so z. B. die Felder des Geopotentials, der Luftfeuchte und der Temperatur. Als Globalmodell wird wie bei den dynamischen Modellen ECHAM5/MPIOM genutzt. Es werden Wetterlagenklassifikationen (Enke et al., 2005) genutzt, die sowohl den Temperaturbezug als auch den Feuchtebezug enthalten.

Die Zeitreihen der Messdaten werden anhand der Leitgröße Temperatur in übernormal warme bzw. unternormal kalte Abschnitte unterteilt. Per Zufallsgenerator wird eine Neukombination der Witterungsabschnitte zu einer simulierten Zeitreihe unter der Prämisse einer bestmöglichen Annäherung an die vorgegebene Häufigkeitsverteilung der Wetterlagen durchgeführt (Kreienkamp et al., 2013). Aufeinanderfolgende Wetterlagen müssen eine Übergangswahrscheinlichkeit von mehr als 10% aufweisen.

Jeder Tag dieser simulierten Zeitreihe enthält eine Zuordnung zu Wetterlagen des Temperatur- und Feuchte-Regimes und den originalen Datumsbezug. Der Jahresgang der meteorologischen Größen, der als Abweichung vom stationsspezifischen Jahresgang vorliegt, wird anschließend auf die simulierte Zeitreihe aufgeprägt. Die simulierten Werte liegen auf dieser Verarbeitungsstufe im Wertebereich der Messwerte, können jedoch eine andere Häufigkeitsverteilung annehmen.

Die Regionalisierung wird für die nahe Vergangenheit (1960-2000) und für die Szenarien A1B, A2 und B1 (2001-2100) durchgeführt. Die Ausgabedaten sind Tageswerte, die repräsentativ für eine Dekade sind. Es stehen 282 Klima- und 1695 Niederschlagsstationen zur Verfügung. Ausgewertet werden 10 Parameter: Temperatur (Minimum, Mittel, Maximum), Niederschlag, relative Feuchte, Bedeckungsgrad, Luftdruck, Dampfdruck, Sonnenscheindauer und Windgeschwindigkeit.

Das statistische Klimamodell WETTREG beinhaltet keine Rückkopplungen wie z. B. das Abtauen der Gletscher oder Landnutzungsänderungen. Es geht davon aus, dass sich diese Rückkopplungen in den atmosphärischen Eigenschaften des globalen Klimamodells widerspiegelt.

Die regionalen Klimaprojektionen für Deutschland mit WETTREG wurden im Auftrag des Umweltbundesamtes mit einer Finanzierung durch die Bundesländer durchgeführt. Die Daten sind im World Data Center for Climate (WDCC) archiviert.

Es ist möglich, dass die Eigenschaften der Wetterlagen sich ändern und auch neue Extreme auftreten. Die bisherige Prämisse des WETTREG war, dass die Eigenschaften der zukünftigen Wetterlagen sich nicht fundamental ändern. In der modellierten 2. Hälfte des 21. Jahrhunderts können Abweichungen insbesondere im Sommer auftreten. Eine neue Modellversion (WETTREG2010) berücksichtigt auch Wetterlagen, die gegenwärtig nicht oder nur selten auftraten. Das WETTREG2010 ist dadurch stark an die Vorgabe des verwendeten globalen Klimamodells angepasst.

Ergebnisse mit WETTREG sind beispielsweise hier zu finden (http://www.climate-service-center.de/imperia/md/content/csc/csc_report2.pdf)

Vergleichende Darstellungen von WETTREG und anderen Regionalisierungsverfahren finden Sie hier (http://www.climate-service-center.de/011669/index_0011669.html.de)

Die Nutzungsbedingungen für WETTREG-Daten sind hier verlinkt (http://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/364/dokumente/nutzungsbedingungen_wettreg.pdf)

Die Daten sind auf der CERA-Datenbank abgelegt, Hinweise zum Zugang finden sich hier (http://www.climate-service-center.de/011597/index_0011597.html.de)