Online-Projekt Privat-Computer berechnen das Wetter daheim

Wann schwappt die Elbe das nächste Mal über das Ufer? Trotz komplizierter Modelle kann bis heute niemand vorhersagen, wie sich das Wetter durch den Klimawandel in den einzelnen Regionen langfristig ändern wird. Britische Forscher hoffen nun auf die geballte Rechenleistung Tausender Privat-PCs.
Elbehochwasser 2002 in Hamburg: Klimamodelle für regionale Vorhersagen sind gefragt

Elbehochwasser 2002 in Hamburg: Klimamodelle für regionale Vorhersagen sind gefragt

Foto: A3838 Jens Ressing/ dpa

Für das Gros der Wissenschaftler steht es längst fest: Unser Klima verändert sich. Daten darüber, wie sich der Wandel in den letzten Jahren vollzogen hat und wie er weiter voranschreitet, gibt es in Hülle und Fülle. Wissenschaftliche Studien, Messergebnisse, Prognosen. Der Datenwust ist inzwischen fast unüberschaubar geworden - und die wirklichen Folgen der Klimaveränderung sind weiterhin umstritten.

IPCC-Bericht des Uno-Klimarates

Was bedeutet der Klimawandel für einzelne Regionen? Um wieviel Grad werden sich einzelne Orte erwärmen? Und welche Auswirkungen auf das lokale Wetter wird das haben? Zwar fasst der weitestgehend zusammen, worauf sie de Menschen der verschiedenen Kontinente in den kommenden Jahrzehnten einstellen müssen - doch ganz genaue Prognosen zu treffen, ist aufgrund der schieren Datenmenge nur schwer möglich.

Für präzise Klima-Simulationen benötigen Forscher die schnellsten Computer der Welt. Doch trotz gigantischer Rechenkapazitäten haben die meisten Klimamodellierungen mit teilweise kaum lösbaren Problemen zu kämpfen.

Jetzt hoffen Forscher auf die geballte Rechnerkraft der Massen. Das Prinzip ist nicht neu: Alle für einen. Erst war es die Suche nach extraterrestrischer Intelligenz, das berühmte Projekt seti@home, bei dem Mitmachwillige Leistungsreserven des eigenen Computers dafür zur Verfügung stellen konnten. Inzwischen helfen Heimcomputer auch bei der Berechnung von Proteinstrukturen, bei der Jagd auf das mysteriöse Higgs-Teilchen am Large Hadron Collider (LHC), oder bei der Suche nach erdähnlichen Exoplaneten.

Das neue Forschungsprojekt nennt sich weatherathome. Es ist die Fortsetzung eines Klimaprognose-Experiments, das schon seit 2003 läuft. Auf dem Portal climateprediction.net  haben seither Tausende von Freiwilligen ihre Privat-PCs an den komplizierten Klimamodellen mitrechnen lassen - die Ergebnisse wurden teilweise sogar in renommierten Wissenschaftjournalen wie "Nature"  sowie im IPCC-Bericht veröffentlicht.

Ziel von weatherathome soll es nun sein, die weltweiten Klimaprognosen für einzelne Regionen herunterzubrechen. Wie ändert sich dort jeweils das Wetter? Wird es häufiger regnen? Welche Gegenden werden besonders stark von Trockenperioden heimgesucht? Wie steht es um Schnee, Wind, Stürme oder Orkane? Das Forscherteam von climateprediction.net, das federführend von der University of Oxford geleitet wird, erhofft sich auf diese Weise, präzisere Vorhersagen über Wetterereignisse wie Wirbelstürme machen zu können.

Warnung vor Fluten geplant

Computernutzer aus aller Welt sind dazu aufgerufen, sich an dem Projekt zu beteiligen. Wer mitmacht, lädt sich sich Datenpakete von einem Server herunter und lässt sie von einem Programm im Hintergrund analysieren. Bei weatherathome sind es im wesentlichen zwei Klimasimulationen: Ein Modell berechnet das Wetter in einem gröberen Raster von etwa 150 Quadratkilometern, das zweite wertet die Daten auf regionaler Ebene in einem bestimmten Teil der Erde aus. Die Rastergröße beträgt zwischen 25 und 50 Quadratkilometer.

Entwickelt wurden die Modelle von Wissenschaftlern vom Hadley Centre des britischen Wetteramts MetOffice. "Mit dem regionalen Modell können wir beispielsweise Wetter- oder Sturmfronten simulieren und herausfinden, wie sie mit der Umgebung wechselwirken", sagt Richard Jones vom MetOffice-Team. Hurrikane wie "Katrina" seien nur schwer vorherzusagen, vor allem weil solche Wetterphänomene vergleichsweise selten auftreten würden.

Zunächst wird sich das Projekt allerdings nur auf drei Weltregionen fokussieren: Europa, Südafrika und der Westen der USA. In Europa, so die Forscher, werde man sich vor allem jene Wetterlagen anschauen, bei denen übermäßig viel Regen entstehen würde. So soll es künftig besser möglich sein, etwaige Hochwasserwellen und Fluten größerer Flüsse wie Themse, Elbe oder Donau vorherzusagen.

"Der Klimawandel wird weltweit die Menschen betreffen. Das Projekt bietet jedem die Chance im Kampf gegen die Klimaveränderungen zu kämpfen", sagt Philip Mote, Direktor des Oregon Climate Change Research Institute. Dort werden Forscher die regionalen Daten für den Westen der USA auswerten. Mit Hilfe der Ergebnisse werde man in der Lage sein, Regierungen, Behörden sowie Einsatztruppen künftig rechtzeitig und besser zu informieren.

Auf diese Weise könne man schneller und gezielter reagieren und die passenden Pläne für die Zukunft entwickeln. Weatherathome.net soll aber auch grundsätzliche Fragen beantworten, über die sich die Forscher auch heute noch streiten: Wird sich das Klima weltweit im nächsten Jahrhundert um zwei, drei oder vier Grad erwärmen? Mit hundertprozentiger Sicherheit kann das bisher keiner sagen.

cib
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