Zielsetzung des Projektes

Entwicklung und Verbesserung des zentralen Vorhersage- und Evaluierungssystems

Struktur des Projektes

WP1.1: Koordinierung und Evaluierung dekadischer (retrospektiver) Vorhersagen Entwicklung und Verbesserung des zentralen Vorhersage- und Evaluierungssystems
WP1.2: Durchführung dekadischer (retrospektiver) Vorhersagen und Post-processing
WP1.3: Pre-operationelle Ensemble-Vorhersagesystem-Infrastruktur
WP1.4: Entwicklung des zentralen Evaluierungssystems

Aufgabenstellung des Projektes

Ähnlich wie bei der ersten MiKlip Phase beinhaltet MiKlip II sowohl Forschung am Vorhersagesystem als auch Infrastruktur-Komponenten. Das dekadische Klimavorhersagesystem wird durch die Einbeziehung der Fortschritte aus allen Teilprojekten verbessert. Ein zentraler Schritt ist die Verdoppelung der Modellauflösung des MPI Earth System Modells (MPI-ESM) von LR/MR nach HR in MiKlip II. Zwei komplette Sätze retrospektiver Vorhersagen sind in den Entwicklungsstufen 4 und 5 geplant (DS4, DS5). Die retrospektiven Vorhersagen werden auch zu WCRP CMIP6 beitragen.

Das zentrale Evaluierungssystem wird durch Software aus den einzelnen MiKlip-Teilprojekten erweitert. Das Evaluierungssystem ist so konzipiert, dass es eine einfache Evaluierung der operationellen retrospektiven Vorhersagen ermöglicht.

Das MPI-M und der DWD arbeiten daran, ihre aktuellen Modelle durch neue, im Rahmen des ICON Projektes entwickelte, zu ersetzen. Das Wettervorhersagesystem des DWD verwendet seit kurzem das ICON Atmosphäre-Modell und es wird entscheidend für die effiziente Nutzung der Infrastruktur sein, dass dieses, sobald der DWD das dekadische Vorhersagesystem des MiKlip System übernimmt, auch auf dem ICON-Modell basiert. Das MPI-M wird das ICON-Modell sobald dies wissenschaftlich möglich ist verwenden; erste Test-Simulationen mit einem gekoppelten Modell in einer realistischen Einstellung waren für den Sommer 2015 geplant. Also muss MiKlip II sich auf den Fall vorbereiten, dass MPI-ESM1 nicht mehr vom MPI-M unterstützt wird. Zusammen bedeutet dies, dass die Vorbereitung für den Einsatz von ICON Teil der Vorbereitung des Vorhersagesystems für die betriebliche Nutzung sein muss.

Deliverables

M1.1: Umsetzung der Modulempfehlungen aus DS3 MiKlip
M1.2: Bereitstellung eines pre-operationellen Satzes retrospektiver Vorhersagen des globalen Vorhersagesystems
M1.3: Analyse eines pre-operationellen Satzes retrospektiver Vorhersagen des globalen Vorhersagesystems
M1.4: Entwicklung von Visualisierungssoftware für pre-operationelle retrospektive Vorhersagen für die regionalen und globalen Vorhersagesysteme
M1.5: Implementierung von nudging in die ICON-Ozean Assimilation
M1.6: Umsetzung der Modulempfehlungen aus DS4
M1.7: Bereitstellung eines Satzes retrospektiver Vorhersagen des globalen Vorhersagesystems
M1.8: Analyse eines Satzes retrospektiver Vorhersagen des globalen Vorhersagesystems
M1.9: Anwendung von Visualisierungssoftware für die operationellen retrospektiven Vorhersagen des globalen Vorhersagesystems
M1.10: Synthese von CES, Überprüfung der Plug-Ins von Modul E für die operationelle Nutzung
M1.11: Gekoppelt ICON Assimilation mit Ozean-nudging und retrospektive Vorhersagen

Projektfortschritte

MiKlip und MPI-M haben eine Modellversion des MPI Earth System Modells (MPI-ESM1) in höherer Auflösung (HR) entwickelt. Das Modell wurde verwendet um einen Hindcasts-Set von 5 Ensemblemembern mit CMIP6 für DS4 zur Verfügung zu stellen. Das System wird zur Zeit mit dem zentralen Evaluierungssystem analysiert (Abb. 1).

Das zentrale Evaluierungssystem (CES - www-miklip.dkrz.de) wurde durch ein Vorhersagen- und Hindcast-Frontend erweitert um einen Kurzüberblick über die MiKlip-Vorhersagesysteme, sowie ihren Entwicklungsstufen, zu geben. Der neue Ergebnis-Browser erlaubt den Wissenschaftlern sich besser untereinander auszutauschen und die Forschungen der anderen zu finden.

Das CES und seine vorhersage-relevanten Plug-Ins wurden schon für die Übergabe zum Deutschen Wetterdiens vorbereitet. Derzeit werden die letzten Puzzleteile für das letzte und offizielle Update des MiKlip-CES am DWD zusammengefügt.

Referenzen

HadCRUT4: Morice, C. P., J. J. Kennedy, N. A. Rayner, and P. D. Jones (2012), Quantifying uncertainties in global and regional temperature change using an ensemble of observational estimates: The HadCRUT4 dataset, J. Geophys. Res., 117, D08101, doi:10.1029/2011JD017187