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Klimamodellierung Methodenmodul MT1 im WS 2008/2009 Prof. Heiko Paeth.

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Präsentation zum Thema: "Klimamodellierung Methodenmodul MT1 im WS 2008/2009 Prof. Heiko Paeth."—  Präsentation transkript:

1 Klimamodellierung Methodenmodul MT1 im WS 2008/2009 Prof. Heiko Paeth

2 Wissenschaftliche Arbeitsschritte Hypothese, Fragestellung, Zielsetzung Daten- akquisition (Messung, Modellierung) Datenanalyse (Qualitäts- kontrolle, Statistik) Daten- visualisierung (Graphiken, Karten) Präsentation (Medien, Poster, Vortrag, …)

3 Schritt 1: Fragestellung Simulation und Prognose der zeitlichen und räumlichen Entwicklung der bodennahen Temperatur mit dynamischen und statistischen Modellen:

4 Schritt 2: Datenakquisition zum Verständnis und zur Prognose der Temperaturdynamik Entwicklung eines Energiebilanzmodelles in der Programmiersprache FORTRAN: Strahlungshaushalt Zufallsschwankungen Rückkopplungen Strahlungs- gleichgewichts temperatur (zeitlich / räumlich)

5 Schritt 3: Datenanalyse die statistische Auswertung der Modelldaten soll mit der Programmiersprache FORTRAN in der Entwicklungsumgebung des Betriebssystems LINUX erfolgen: Karten / Diagramme der jährlichen und saisonalen Mittelwerte Zeitreihen der regionalen und großräumigen Entwicklung Hoch- und Tiefpassfilterung Standardisierung von Zeitreihen Berechnung von Zeitreihentrends Signifikanztests Spektralanalyse Darstellung von Verteilungsfunktionen Bestimmung von Extremereignissen

6 konventionelle Programme: Maus-gesteuert, intuitiv, Windows- kompatibel, verbreitet, unflexibel, teuer, Nutzer-orientiert (z.B. Excel) professionelle Programme: Skriptsprachen-basiert, lernaufwendig, Linux-kompatibel, hochflexibel, Freeware, Layout-orientiert (z.B. GMT) Schritt 4: Datenvisualisierung

7 Schritt 5: Präsentation Vortrag, Posterpräsentation, Zeitschrift, Internet:

8 Leistungsnachweis Gruppenarbeit: Programmieraufgabe mit FORTRAN selbständig umsetzen und in einer mündlichen Gruppenprüfung in der letzten Sitzung erläutern: - statistisches Modell zum globalen Temperaturanstieg - statistische Prognose der globalen Temperatur bis 2100 auf Grundlage steigender Treibhausgaskonzentrationen - statistische Implementierung von Zufallsschwankungen

9 Literatur Statistik: Fortran/GMT: Klimamodelle: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Fourth Assessment Report of the IPCC. Cambridge, Cubasch, U. und Kasang, D.: Anthropogener Klimawandel. Gotha, Stuttgart, von Storch, H., Güss, S. und Heimann, M.: Das Klimasystem und seine Modellierung. Berlin, Heidelberg, Lamprecht, G.: Fortran77. Einführung in die Programmiersprache. Vieweg, Braunschweig, Engeln-Müllges, G. und Niederdrenk, K.: Fortran90. Grundkurs Computerpraxis. Rowohlt, Hamburg, GMT Homepage: Bahrenberg, G.; Giese, E. und Nipper, J.: Statistische Methoden in der Geographie, Bd Teubner, Stuttgart, 1990/1992. Schönwiese, C.-D.: Praktische Statistik für Meteorologen und Geowissenschaftler. Bornträger, Stuttgart, Clauß, G.; Finze, F.-R. und Partzsch, L.: Statistik für Soziologen, Pädagogen, Psychologen und Mediziner. Harri Deutsch, Frankfurt/Main, von Storch, H. and Zwiers, F.W.: Statistical Analysis in Climate Research. Cambridge University Press, 1999.


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