22 Auswerterahmen des Themenfeldes 1; BMVI Expertennetzwerk (201632019) auf die Niederschlagsmengen als auch hinsichtlich deren zeitlicher Verteilung. Den Projektpartnern im BMVI-Expertennetzwerk sollen daher hochaufgelöste Klimaprojektionen bereitgestellt werden, um detail- lierte Aussagen zum Klimawandel in Deutschland einschließlich möglicher Änderungen im Auftreten von Extremereignissen (z. B. Sturmereignisse und Starkniederschläge) machen zu können. Für die Erstellung eines Datensatzes hochauflösender Klimaprojektionen wird das beim DWD eingesetzte regionale Klimamodell COSMO-CLM verwendet. Das COSMO-CLM7 ist ein nicht-hydrostatisches regio- nales Klimamodell, das in fast allen wesentlichen Komponenten mit dem operationellen Wettervorhersage- modell COSMO übereinstimmt, aber für Langzeitsimulationen optimiert und seit über 10 Jahren stetig wei- terentwickelt wurde. Es kann mit verschiedenen Gitterweiten von 50 km bis zu 1 km verwendet werden. Anders als bei Simulationen grob aufgelöster globaler Klimamodelle, gilt das hydrostatische Gleichgewicht der Atmosphäre für räumliche Skalen unterhalb von 10 km nur noch bedingt. Dieses Gleichgewicht ergibt sich aus der Gravitation der Erde und dem statischen Auftrieb, der durch Dichteunterschiede in der Luft verursacht wird. Für regionale atmosphärische Klimaprojektionen mit einer konvektionserlaubenden Skala (< 3 km) müssen nicht-hydrostatische Effekte berücksichtigt werden. In diesen ist die Simulation vertikal beschleunigter Luftbewegungen, die durch hydrostatische M odelle nicht dargestellt werden können, not- wendig. Um auf die Zielauflösung einer konvektionserlaubenden regionalen Klimaprojektion zu gelangen, ist in der Regel ein sogenanntes Verschachteln (Nesting) notwendig. Das heißt, es werden Zwischenschritte beim Herunterskalieren der globalen Klimaprojektionsdaten benötigt. CCLM wird über die Ränder mit glo- balen Modellen (GCMs) oder gröber aufgelösten Regionalmodellen (RCMs) angetrieben (Tabelle 3-2). So wird mit Hilfe des „Dynamischen Downscaling< grob aufgelöste Information an ein engmaschigeres Git- ternetz weitergegeben. Physikalische Prozesse, die auf geringeren räumlichen Skalen im Vergleich zum Modellgitter ablaufen, (so- genannte subskalige Prozesse) werden durch Parametrisierungen angenähert berechnet. Bei Simulationen mit einer Gitterweite von mehr als 3 km sind das beispielsweise die Turbulenz und die Konvektion. Für hochaufgelöste Simulationen (Gitterweiten < 3 km) wird die Konvektionsparametrisierung (teilweise oder ganz) abgeschaltet, d.h., die Konvektion wird vom Modell explizit berechnet. Dies führt beispielsweise zu einer deutlich verbesserten Simulation kleinräumiger Extremniederschläge. Weiterhin notwendige Paramet- risierungen betreffen bei den hochaufgelösten Simulationen z. B. die flache atmosphärische Konvektion, die keinen Niederschlag verursacht. Das Modell CCLM verfügt über bis zu 50 Höhenschichten, die aus geländefolgenden Koordinaten beste- hen, wobei die unterste Schichtmitte in einer Höhe von etwa 10 m liegt, die oberste in etwa 22 km. Das Modell prognostiziert und diagnostiziert die verschiedensten Variablen und gibt diese in einer zeitlichen Auflösung von bis zu einer Stunde aus. Variablen wie die 2 m-Temperatur werden beispielsweise diagnos- tisch aus der untersten Modellschicht und den Bodenwerten abgeleitet. Weitere Informationen zum CCLM sind unter http://www2.cosmo-model.org/ sowie http://www.clm-community.eu/ zu finden. Zur Analyse einer konvektionserlaubenden Klimaprojektion wurden die folgenden Klimasimulationen durchgeführt: ? Ein CCLM-Evaluierungslauf über den Bezugszeitraum 197132000, angetrieben mit Reanalysedaten (ERA-40 und ERA-Interim) sowie ? ein CCLM-Lauf über den Zeitraum 197132100, angetrieben mit einem 12 km EURO-CORDEX-Lauf. Der CCLM-Lauf deckt damit sowohl den historischen Zeitraum von 1971-2000 als auch die beiden Zu- kunftszeitscheiben „Mitte des Jahrhunderts< (203132060) und „Ende des Jahrhunderts< (207132100) ab, ist jedoch transient durchgerechnet worden. 7 Im Folgenden wird COSMO-CLM mit CCLM abgekürzt.