Simulationsbasierte Optimierung in der Klimaforschung

26.11.2015 von 18:00 bis 19:00

Hörsaal D im Auditorium Maximum, Christian-Albrechts-Platz 2, Kiel

Prof. Dr. Thomas Slawig
Institut für Informatik der CAU Kiel

Klimaforschung und vor allem Klimaprognosen basieren zu wesentlichen Teilen auf Modellen, die das komplexe Erdsystem, seine Interaktionen und Prozesse sowie seine zeitliche Evolution beschreiben. Diese Modelle bestehen aus gekoppelten mathematischen Gleichungen, die in zeitlich und räumlich diskretisierter Form auf Computern implementiert werden. So können sie für Simulationen der zukünftigen Entwicklung des Klimas verwendet werden. Solche Klimasimulationen stellen für die angewandte oder numerische Mathematik und die Informatik bereits eine große Herausforderung in Bezug auf die Qualität der Algorithmen und die Rechenzeit dar. Da viele Prozesse im Klimasystem bisher nur unvollständig verstanden sind, enthalten Klimamodelle viele oft nur unzureichend determinierte Parameter. Diese Parameter werden mit mathematischen Verfahren und darauf basierenden Algorithmen so eingestellt oder optimiert, dass die so angepassten Klimasimulationen Messergebnisse aus der Vergangenheit ausreichend genau reproduzieren können. Erst dann werden die so kalibrierten Klimamodelle für Prognosen verwendet.

Der Vortrag beschreibt diese Problematik und stellt typische Verfahren an Hand von Fragestellungen aus dem Bereich der Simulation des marinen Kohlenstoffkreislaufes vor.

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