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Alexander Block

• In regionalen Klimamodellen wird die untere Randbedingung durch Bodenmodelle bereitgestellt. Diese beinhalten Modellformulierungen, die eine große Anzahl an Eingabeparametern benötigen. Die exakte Bestimmung dieser Parameter stellt ein Problem dar, da sie für ein großes Gebiet in hoher räumlicher und teilweise zeitlicher Auflösung erfolgen muss. Die unterschiedlichen Bestimmungsmethoden tragen dazu bei, dass für viele Oberflächen- und Bodenparameter nur ein möglicher Wertebereich angegeben werden kann. Die Auswirkungen dieser ungenauen Kenntnis der Parameter auf die Ergebnisse regionaler Klimasimulationen mit dem CLM wurden untersucht. Für den LAI, den Vegetationsbedeckungsgrad, die Wurzeltiefe, die Vegetationsalbedo, den Stomatawiderstand, die Bodenart und die Wärmeleitfähigkeit konnten Veränderungen der Modellergebnisse im Jahresmittel von 2-6 W/m^2 der Energiebilanzgrößen und 0,25 K der 2m-Temperatur nachgewiesen werden. Im Monatsmittel ergeben sich Veränderungen bis 20 W/m^2 für die turbulenten Wärmeflüsse und bis 1,5 K für dieIn regionalen Klimamodellen wird die untere Randbedingung durch Bodenmodelle bereitgestellt. Diese beinhalten Modellformulierungen, die eine große Anzahl an Eingabeparametern benötigen. Die exakte Bestimmung dieser Parameter stellt ein Problem dar, da sie für ein großes Gebiet in hoher räumlicher und teilweise zeitlicher Auflösung erfolgen muss. Die unterschiedlichen Bestimmungsmethoden tragen dazu bei, dass für viele Oberflächen- und Bodenparameter nur ein möglicher Wertebereich angegeben werden kann. Die Auswirkungen dieser ungenauen Kenntnis der Parameter auf die Ergebnisse regionaler Klimasimulationen mit dem CLM wurden untersucht. Für den LAI, den Vegetationsbedeckungsgrad, die Wurzeltiefe, die Vegetationsalbedo, den Stomatawiderstand, die Bodenart und die Wärmeleitfähigkeit konnten Veränderungen der Modellergebnisse im Jahresmittel von 2-6 W/m^2 der Energiebilanzgrößen und 0,25 K der 2m-Temperatur nachgewiesen werden. Im Monatsmittel ergeben sich Veränderungen bis 20 W/m^2 für die turbulenten Wärmeflüsse und bis 1,5 K für die 2m-Temperatur. Es konnte gezeigt werden, dass die resultierenden Unsicherheiten in den Modellergebnissen dabei räumlich und zeitlich variieren und stark vom Bodenwassergehalt beeinflusst werden. Die Benutzung zweier neuer Parameterdatensätze führte in den Simulationen zu einer Erwärmung bis 0,5 K im Jahresmittel und konnte damit die gegenüber Beobachtungsdaten vorhandene Temperaturabweichung von 1,5 K des Modells reduzieren.…
• The lower boundary conditions of regional climate models are provided by the soil model. In the parameterizations of the soil model a large number of input parameters is required. An accurate determination of these parameters is a problem since the parameters are needed in a high temporal and spatial resolution. The different measurement and estimation methods contribute to the fact that for many surface and soil parameters only a possible range of the values can be indicated. The impacts of this insufficient knowledge of the parameters on the results of regional climate simulations were examined with the CLM. For the LAI, the vegetation cover, the root depth, the vegetation albedo, the stomatal resistance, the soil type, and the thermal conductivity changes of annual mean values in the order of 2-6 W/m^2 for the energy balance terms and 0.25 K for the 2m-temperature could be proven. Monthly mean values were changed in the order of 20 W/m^2 for the turbulent heat fluxes and of 1.5 K for the 2m-temperature. It is shown that theThe lower boundary conditions of regional climate models are provided by the soil model. In the parameterizations of the soil model a large number of input parameters is required. An accurate determination of these parameters is a problem since the parameters are needed in a high temporal and spatial resolution. The different measurement and estimation methods contribute to the fact that for many surface and soil parameters only a possible range of the values can be indicated. The impacts of this insufficient knowledge of the parameters on the results of regional climate simulations were examined with the CLM. For the LAI, the vegetation cover, the root depth, the vegetation albedo, the stomatal resistance, the soil type, and the thermal conductivity changes of annual mean values in the order of 2-6 W/m^2 for the energy balance terms and 0.25 K for the 2m-temperature could be proven. Monthly mean values were changed in the order of 20 W/m^2 for the turbulent heat fluxes and of 1.5 K for the 2m-temperature. It is shown that the resulting uncertainties in the model results vary thereby spatially and temporally and are strongly affected by the soil water content. The use of two new parameter data sets resulted in a warming in the simulations up to 0.5 K for the annual mean and reduced thereby the known temperature derivation of 1.5 K of the model in respect to observed data.…