KlimaVariablen

KlimaVariablen sind messbare Größen, die den Zustand des Klimasystems zu einem bestimmten Zeitpunkt, in einem bestimmten Gebiet oder über einen Zeitraum beschreiben. Sie bilden die Grundlage meteorologischer Beobachtung, klimatischer Analysen und Modellierungen und umfassen physikalische Größen, zeitliche Entwicklungen und räumliche Muster.

Zu den wichtigsten Klassen gehören meteorologische Variablen wie Temperatur, Luftfeuchte, Niederschlag, Luftdruck, Windgeschwindigkeit und Strahlung. Daneben spielen ozeanische Variablen (Wassertemperatur, Meeresoberflächentemperatur, Strömungen), bodenbezogene Variablen (Bodentemperatur, Bodenfeuchte, Verdunstung) sowie cryosphärische Variablen (Schneehöhe, Eisdicke) eine Rolle. Viele Variablen existieren auch als integrale Größen wie Verdunstung oder Niederschlagssummen.

Messung erfolgt durch in situ-Beobachtungen (Wetterstationen, Bojen, Radionsonden) sowie durch Fernerkundung (Satelliten) und hydrometrische Netzwerke. Zur Verarbeitung werden Daten zu Gridded-Datasets und Reanalysen zusammengeführt, die Konsistenz über Zeit und Raum sicherstellen. Typische Einheiten sind Grad Celsius oder Kelvin für Temperatur, Millimeter pro Tag für Niederschlag, Meter pro Sekunde für Wind, und Watt pro Quadratmeter für Strahlung.

KlimaVariablen dienen der systematischen Überwachung des Klimas, der Initialisierung und Validierung von Klimamodellen, der Anomalie- und Trendbestimmung, Risikoabschätzungen sowie der Planung von Anpassungsmaßnahmen in Umwelt, Wasserwirtschaft und Infrastruktur.

Herausforderungen umfassen unvollständige Messnetze, Messfehler, Homogenisierung von Zeitreihen sowie Unterschiede in Raum- und Zeitskalen. Die Vergleichbarkeit zwischen Datensätzen erfordert Standardisierung der Variablendefinitionen und Kalibrierung.