Die jüngste Häufung hydrologischer Extremereignisse in Bayern und Québec haben sowohl wissenschaftliches als auch gesellschaftliches Interesse geweckt. Zusätzlich zu den Herausforderungen einer verbesserten Vorhersage solcher Situationen und den Folgerungen für das entsprechende Risikomanagement, existiert kein gesichertes Wissen darüber ob und wie der Klimawandel zu Stärke und Häufigkeit hydrologischer Extremereignisse beiträgt, und wie sich die regionale Wasserwirtschaft an die verbundenen Risiken anpassen könnte.
Deshalb untersucht das Projekt ClimEx die Auswirkungen des Klimawandels auf meteorologische und hydrologische Extremereignisse und Konsequenzen für die Wasserwirtschaft in Bayern und Québec.
ClimEx ist als Baukastensystem aufgebaut und besteht momentan aus drei Modulen:
Das KLIMA Modul basiert auf der Entwicklung eines "large ensembles" hochaufgelöster (12km) Daten des regionalen Klimamodells CRCM5 für Zentraleuropa und das nordöstliche Nordamerika, die 50 member des globalen Modells CanESM2 dynamisch "downscalen". Der gesamte Datensatz wird zusätzlich auch die verfügbaren Daten aus dem Euro-CORDEX Projekt umfassen, um somit sowohl die natürliche Variabilität als auch Klimaänderungssignale bewerten zu können. Das large ensemble mit mehreren tausend Modelljahren bietet das Potenzial seltene Ereignisse zu erfassen und das Prozessverständnis von Extremereignissen mit Wiederkehrdauern von hundert Jahren und mehr zu verbessern.
Im HYDROLOGIE Modul werden die wichtigsten Einzugsgebiete in Bayern und im südlichen Québec mit physikalisch basierten Modellen in hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung modelliert. Der klimatische Antrieb aus dem KLIMA Modul erlaubt es ebenso für die Hydrologie Aussagen zu natürlicher Variabilität und Klimawandelsignalen zu treffen. Der Fokus liegt dabei auf Hochwasser.
(WEITERE MODULE C, D, E, ... MÖGLICH)
Um die Effizienz dieser Analysen zu steigern, befasst sich das dritte Modul mit der Zusammenfassung, Koppelung und Optimierung der vorangegangen beiden Module. Dafür stellt das LRZ seine Expertise mit Höchstleistungsrechnern (HPC) und Datenmanagement zur Verfügung, um alle software tools erfolgreich zu verknüpfen um einen reibungsarmen Arbeitsablauf zu ermöglichen. Die großen Anforderungen an die Rechenleistung um sowohl die Klima- als auch die hydrologischen Modellierungen durchzuführen werden durch den SuperMUC und den Linux Cluster des LRZ erfüllt.
Weitere Module können in zukünftigen Projekten zwischen B und Z bei Bedarf hinzugefügt werden, um so ebenfalls von dem einmaligen Klimadatensatz von ClimEx zu profitieren. Dazu könnten beispielsweise zählen: Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Energie, Ökologie, Gesundheit, oder jedes weitere Feld.