Von Reanalysen zum Copernicus Programm
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Von Reanalysen zum Copernicus
Programm
Neue Möglichkeiten für Österreichs Klimaforschung
Leopold Haimberger, Michael Mayer, Michael Blaschek,
Marianne Pietschnig, Sebastian Stichelberger
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Universität Wien
18. Klimatag, 22-24 Mai 2017
Erdbeobachtungsprogramm
der EU
• 4Mrd€ bis 2014-20
• Beitrag Ö: 100Mio
• Operationelles
Service
• Benötigt Zuarbeit
• FP7, H2020->
Copernicus Tenders
• „Provide
authoritative
information on
climate issues“
18. Österreichischer Klimatag
Sentinel2 10900x10900 px 18. Österreichischer Klimatag
Ist diese Information in
Reanalysen?
18. Österreichischer Klimatag
T-Anomalien April 2017
Verwendete Daten: ERA-Interim Reanalyse
Reanalyse = Assimilation der Vielzahl verschiedenster Beobachtungen
des Klimasystems zu einem homogenen, konsistenten, einfach zu
verarbeitenden Klimadatensatz
18. Österreichischer Klimatag
Reanalysen von Atmosphäre, Ozean und Landoberfläche
sind der neue Standard
zur Beschreibung des gegenwärtigen Klimas
18. Österreichischer Klimatag
ECMWF reanalysis production
2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021
ECMWF ERA-Interim & ERA-Interim/Land (1979- to date)
ERA-
ERA-CLIM 20C
CERA-
CERA-20C
ERA-CLIM2 SAT
ECMWF ORA-S5 (Ocean and sea-ice, ¼ deg, z75) – 1979-..
C3S ERA5 (1979-to date)
NEW H2020 CALL? CERA100 (conventiomal obs, 1918-2018) ???
C3S in 2019/20 ERA6 (1979-to date)
18. Österreichischer Klimatag
Freier Zugang zu Petabyte von Klimadaten
https://software.ecmwf.int/wiki/display/WEBAPI/ECMWF+Web+API+Home
• Selbstregistrierung
• Python Schnittstelle
• Einfach genug für
Lehre an Mittelschulen
• Windows/Linux/Mac
18. Österreichischer Klimatag
• Programmschnittstelle
ermöglicht volle
Flexibilität bei Analyse
• Nukleus für
Webapplikationen
18. Österreichischer Klimatag
ERA5 Testdatensatz (31km, 1h)
18. Österreichischer KlimatagWas Reanalysen brauchen
• Assimilierbare Daten
– Satellitenprodukte -> GEOCLIM
– Historische Beobachtungsdaten -> in
internationalen Datenbanken, z.B. ISPD
– Umformatieren muss man selbst machen, sonst
passiert nichts!
• Vergleichsdaten
– insbesondere homogenisierte Beobachtungsreihen
– Flussmessungen – bemühen wir uns darum? – gibt es
in Österreich entsprechende Referenzstationen?
• Kreative Anwendungen
18. Österreichischer KlimatagUnser Beitrag
• „Normalanwender“ nutzen den „data store“
– zur Ausbildung
– als Input für Prozessmodelle
– als Referenz
• Wir sind „Lieferanten“: Korrektur von
Radiosondendaten
– T seit 2007, später auch Wind, Feuchte
• Wir sind „Evaluatoren“:
– Studien der globalen Energietransporte
– Vergleich mit Klimamodellen
– Recht unmittelbarer Feedback an die Entwickler
18. Österreichischer KlimatagERA-40 ERA-Interim 18. Österreichischer Klimatag
preSAT JRA55 ERA-Interim 18. Österreichischer Klimatag
Radiosonden T Bias (geschätzt) 1959-1960
K
18. Österreichischer KlimatagRadiosonden T Bias nach Korrektur 1959-1960
K
18. Österreichischer KlimatagTaupunktsdifferenz Trends aus Radiosonden
1979-2016, 300 hPa
18. Österreichischer KlimatagTaupunktsdifferenz Trends aus Radiosonden
1979-2016, 300 hPa
18. Österreichischer KlimatagNiederschläge aus CERA20C Reanalysen vs GPCC Niederschläge
Europe Eurasia North America
Africa India/ Monsoon South America
18. Österreichischer KlimatagBodendruckdaten 1901-1905
Kaum Messungen über Land????
18. Österreichischer KlimatagOzean Reanalyse vs. ARCGATE
• “ARCGATE” Projekt am AWI: Energieflüsse berechnet aus
verankerten Bojen – ebenso Massen- und Frischwasser
• Vergleich der Flüsse durch die arktischen Wasserstraßen mit
jenen von Ozean-Reanalysen
Figure from: https://www.awi.de/en/science/climate-sciences/physical-oceanography/projects/arcgate.html
18. Österreichischer KlimatagARCGATE Instrumentierung
• Lage der verankerten Instrumente
• Die Messungen sind auch mit nicht eingezeichneten
Schiffsbeobachtungen ergänzt
Courtesy of Tsubouchi et al. 2016
18. Österreichischer KlimatagDavis Strait: Wärmefluss Flux
ARCGATE (observations) C-GLORS (reanalysis)
From Pietschnig et al. (2017) under review
18. Österreichischer Klimatag ERA-CLIM2 GA Vienna
2017Open Data ist genial!
• Keine Kosten, wenig technische Hürden
• Noch immer Probleme bei Zugänglichkeit von in
situ Beobachtungen (nationale Datenpolitik)
• Viele Lücken zu füllen, Fehler auszubessern
• Rückfluss eingezahlter Gelder:
– Chancen auf Funding bei:
– Validierung, Use cases,
– Spiegelung, Verwertung von Daten (EODC, CCCA DZ)
• Auch nur ein kleines Rädchen dabei zu sein ist
bereits extrem motivierend!
• Bleiben wir nicht draußen!
18. Österreichischer Klimatag18. Österreichischer Klimatag
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