Das renommierte Klima- und Wettermodell ICON steht seit Februar unter einer Open-Source-Lizenz zur Verf\u00fcgung. Ein Forschungsteam aus Deutschland und der Schweiz, darunter die Empa, hat damit einen bedeutenden Fortschritt in der Klima- und Wetterforschung erzielt und das Modell f\u00fcr die breite \u00d6ffentlichkeit zug\u00e4nglich gemacht. Das Ziel dieser Ma\u00dfnahme ist es, die Wissenschaft und die wissenschaftlichen Dienste transparenter zu gestalten und weitere Fortschritte in der Forschung zu erm\u00f6glichen, von denen die Gesellschaft in Zeiten des Klimawandels besonders profitieren kann.<\/p>\n
ICON, ein numerisches Wettermodell namens ICOsahedral Non-hydrostatic modelling framework, nutzt dreidimensionale Computersimulationen, um Ver\u00e4nderungen in der Atmosph\u00e4re f\u00fcr die kommenden Stunden und Tage zu berechnen. Nationale Wetterdienste wie das Bundesamt f\u00fcr Meteorologie und Klimatologie (MeteoSchweiz) nutzen h\u00e4ufig solche Wettermodelle.<\/p>\n
Die Forschungsinstitutionen und Entwickler hinter ICON sind das Schweizer Center for Climate Systems Modeling (C2SM), das Bundesamt f\u00fcr Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz, die ETH Z\u00fcrich, die Empa, das WSL, das Deutsche Klimarechenzentrum (DKRZ), der Deutsche Wetterdienst (DWD), das Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie (KIT) und das Max-Planck-Institut f\u00fcr Meteorologie (MPI-M). Diese Zusammenarbeit zwischen Forschung und nationalen Wetterdiensten hat sich als \u00e4u\u00dferst vorteilhaft erwiesen, wie ICON zeigt. Durch die enge Kooperation in den Entwicklungsphasen werden \u00e4u\u00dferst effiziente Wetterprognosen und Klimaprojektionen erm\u00f6glicht, von denen sowohl die Forschungsgemeinschaft als auch die Bev\u00f6lkerung profitieren.<\/p>\n
Die Ver\u00f6ffentlichung des Quellcodes ist ein bedeutender Schritt, um das Vertrauen in die Wissenschaft und die Forschungseinrichtungen zu st\u00e4rken. Das ICON-Modell befindet sich derzeit in der Testphase bei MeteoSchweiz, mit dem Ziel, es noch in diesem Jahr f\u00fcr die t\u00e4gliche Wettervorhersage einzuf\u00fchren.<\/p>\n
Urspr\u00fcnglich wurde ICON als Atmosph\u00e4ren- und Wettervorhersagemodell in Zusammenarbeit zwischen dem DWD und dem MPI-M entwickelt. Heutzutage wird es sowohl in Deutschland als auch in der Schweiz f\u00fcr die operative Wettervorhersage verwendet. Das MPI-M hat im Bereich der Klimaforschung passende Modelle f\u00fcr weitere Komponenten des Erdsystems entwickelt. Diese erm\u00f6glichen es, ICON als ein vollst\u00e4ndig gekoppeltes Klima- und Erdsystemmodell zu verwenden. Zus\u00e4tzlich zur Modellkomponente f\u00fcr die Ozeanzirkulation sind auch Modelle f\u00fcr die marine Biogeochemie, die Landbiosph\u00e4re und die hydrologischen Prozesse vorhanden.<\/p>\n
Dank des speziell entwickelten Community Interface ComIn haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die M\u00f6glichkeit, das ICON-Modell durch eigene Plug-Ins zu erweitern, ohne den komplexen Modellcode anpassen zu m\u00fcssen. Diese Ma\u00dfnahme f\u00f6rdert nicht nur die Flexibilit\u00e4t in der Forschung, sondern auch das Innovationspotential innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft.<\/p>\n
Am KIT wurde eine Modellkomponente namens ICON-ART entwickelt, die es erm\u00f6glicht, Aerosole und atmosph\u00e4rische Chemie vorherzusagen und deren Wechselwirkung mit dem physikalischen Zustand der Atmosph\u00e4re zu ber\u00fccksichtigen. Die Empa hat einen Beitrag zur Entwicklung von ICON-ART geleistet und dabei unter anderem ein Modul entwickelt, das eine effiziente Integration von Emissionsdaten erm\u00f6glicht. Zudem wurde ein detailliertes Schema f\u00fcr chemische Reaktionen implementiert, das f\u00fcr Simulationen der Luftqualit\u00e4t von gro\u00dfer Bedeutung ist.<\/p>\n
Die Softwarekomponente YAC, die f\u00fcr die Kopplung der Teilmodelle erforderlich ist, wurde in Zusammenarbeit zwischen dem DKRZ und dem MPI-M entwickelt und von Anfang an als Open Source ver\u00f6ffentlicht. Das Open-Source-Release enth\u00e4lt alle Teilmodelle und Versionen, wodurch ICON in verschiedenen Aufl\u00f6sungen und Konfigurationen verwendet werden kann, um eine Vielzahl von Anwendungen zu erm\u00f6glichen. Dazu geh\u00f6ren globale und regionale Wettervorhersagen, Klimaprojektionen sowie hochaufl\u00f6sende digitale Repr\u00e4sentationen des Erdsystems.<\/p>\n
Die Open-Source-Lizenzierung des ICON-Modellcodes ist ein bedeutender Fortschritt hin zu offener, transparenter, qualit\u00e4tsgesicherter und kollaborativer Wissenschaft. Dank der Verf\u00fcgbarkeit eines der f\u00fchrenden Modelle f\u00fcr Wettervorhersagen und Klimasimulationen haben Forscherinnen und Forscher weltweit die Gelegenheit, darauf aufzubauen und gemeinsam an wegweisenden Projekten zu arbeiten. Die Lizenz erm\u00f6glicht auch eine kommerzielle Nutzung.<\/p>\n
Die Ver\u00f6ffentlichung erfolgt vor dem Hintergrund einer sich ver\u00e4ndernden Forschungslandschaft, die eine intensivere Kooperation und den Austausch von Wissen beg\u00fcnstigt. Durch die Ver\u00f6ffentlichung als Open-Source-Software wird es einfacher, ICON in internationale Forschungskooperationen zu integrieren und st\u00e4rkt die Position Europas als f\u00fchrende Kraft in der Klima- und Wetterforschung. Dar\u00fcber hinaus erleichtert sie eine effizientere Kooperation mit Herstellern von Supercomputern, die mithilfe von Wetter- und Klimamodellen die Leistungsf\u00e4higkeit ihrer Hardware testen und optimieren k\u00f6nnen.<\/p>\n
Dominik Brunner, Leiter der Gruppe f\u00fcr Atmosph\u00e4rische Modellierung und Fernerkundung in der Empa-Abteilung f\u00fcr Luftverschmutzung \/ Umwelttechnologie, ist davon \u00fcberzeugt, dass die Open-Source-Lizenzierung den Austausch mit wissenschaftlichen Partnern vereinfacht und die Gr\u00fcndung innovativer Start-ups im Umweltbereich unterst\u00fctzt. ICON-ART in Verbindung mit Bodenmessungen und Satellitendaten erm\u00f6glicht es zudem, die Quellen von Treibhausgasen und Luftschadstoffen noch genauer zu identifizieren und zu quantifizieren. Ein beeindruckendes Beispiel daf\u00fcr wurde k\u00fcrzlich von Brunners Team auf der Expertenplattform EGUsphere ver\u00f6ffentlicht. Die Forscher haben mithilfe von ICON-ART eine Sch\u00e4tzung der Methanemissionen f\u00fcr ganz Europa durchgef\u00fchrt und diese mit den offiziell gemeldeten Mengen der einzelnen L\u00e4nder verglichen. Laut dem Empa-Forscher stimmt dies in vielen L\u00e4ndern sehr gut \u00fcberein, wobei einige L\u00e4nder sogar geringere Emissionen aufweisen als berichtet, w\u00e4hrend andere deutlich h\u00f6here Emissionen haben k\u00f6nnen. Die Studie wird in K\u00fcrze im wissenschaftlichen Fachjournal Atmospheric Chemistry and Physics ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n
Schlagw\u00f6rter: ICON + MeteoSchweiz + Deutschland<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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