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Ein stochastisches Modell der natürlichen Klimavariabilität

MPS-Authors
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Hasselmann,  Klaus F.
MPI for Meteorology, Max Planck Society;

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Citation

Hasselmann, K. F. (1980). Ein stochastisches Modell der natürlichen Klimavariabilität. In H. Oeschger (Ed.), Das Klima: Analysen und Modelle, Geschichte und Zukunft (pp. 259-260). Berlin, Heidelberg: Springer.


Cite as: http://hdl.handle.net/21.11116/0000-0008-8459-F
Abstract
Ein charakteristisches Merkmal natü}rlicher Klimaschwankungen ist die quasi-kontinuierliche Verteilung der Schwankungsenergie auf ein sehr breites Frequenzspektrum, ohne ausgepr{ä}gte Periodizit{ä}ten, bei einer Zunahme der Energie zu l{ä}ngeren Perioden hin. Dieser ``rote`` Charakter klimatischer Varianzspektren l{ä}ßt sich qualitativ --- im Einzelbeispiel sogar quantitativ --- mit einem einfachen stochastischen Modell erkl{ä}ren, bei dem langperiodische klimatische Schwankungen auf die Einwirkung kurzzeitiger Wetterschwankungen zur{ü}ckgef{ü}hrt werden. Die Umwandlung kurzzeitiger Wettereinwirkungen in langperiodische Klimaschwankungen beruht auf der integrierenden Eigenschaft einiger großer, sehr tr{ä}ger W{ä}rmespeicher im Klimasystem, vorwiegend im Ozean und in den polaren Eismassen. Im klimatisch relevanten Periodenbereich, d.h. f{ü}r Perioden, die groß sind gegen die charakteristischen Zeitskalen der Wetterver{ä}nderlichkeit, kann das Spektrum der nat{ü}rlichen Wettervariabilit{ä}t praktisch als konstant (``weiß``) angesehen werden. Die Ozeane und Eiskappen, die mit der Atmosph{ä}re {ü}ber den W{ä}rmekreislauf eng gekoppelt sind, erfahren diese atmosph{ä}rische (Wetter-)Variabilit{ä}t als eine Ver{ä}nderlichkeit des atmosph{ä}rischen W{ä}rmestroms. Da die Temperaturen der W{ä}rmespeicher Ozean oder Kryosph{ä}re sich in erster Linie durch Auf-summation dieses ver{ä}nderlichen W{ä}rmestromes bestimmen, wird dann das weiße Anfachungsspektrum des W{ä}rmestromes durch Integration in ein rotes Temperaturvarianzspektrum umgewandelt, das n{äherungsweise dem Quadrat der Periode proportional ist.