Modellierung von Wolken- und Niederschlagsprozessen zur Bestimmung der indirekten Aerosoleffekte in globalen Klimamodellen: systematische Einführung des PDF-Ansatzes und Evaluierung mit Beobachtungsdaten

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Der anthropogene Klimawandel wird als eines der besorgniserregendsten Probleme der Menschheit betrachtet (Vereinte Nationen, 1992; BMBF, 2002). Das zentrale Werkzeug der Wissenschaft, um den Klimawandel zu verstehen und Auswirkungen politscher Entscheidungen darauf zu prognostizieren, sind globale Zirkulationsmodelle. Eine hauptsächliche Fehlerquelle in den Modellen ist die mangelhafte Repräsentierung von Wolken (Le Treut und McAvaney, 2000; Cess et al., 1990). Unsicherheit bezüglich der anthropogenen Einwirkung auf das Klima resultiert auch aus dem unvollständigen Verständnis der Aerosol-Effekte (IPCC, 2001). Die Nutzung von Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen (PDFs) bei der Modellierung von Wolken- und Niederschlagsbildungsprozessen sowie Aerosol-Wolken-Strahlungs-Wechselwirkungen ist der vielversprechendste Ansatz, um meso- und mikroskalige nichtlineare Prozesse an den einzelnen Gitterpunkten realistisch zu beschreiben. Beobachtungsdaten, speziell neue Satellitenmessungen, ermöglichen die Entwicklung und Evaluierung der Modellierung.