Das Erdsystemmodell-Evaluierungs-Tool (engl.: Earth System Model Evaluation Tool, ESMValTool) wird unter Federführung des DLR-IPA von einem internationalen Konsortium mit mehr als 70 Instituten entwickelt. Das Ziel dieser internationalen Zusammenarbeit ist eine umfangreiche und routinemäßige Evaluierung von Erdsystemmodellen mit Beobachtungsdaten, um so zu belastbareren Klimaprojektionen zu gelangen.
Das ESMValTool ist ein gemeinschaftlich entwickeltes Tool für Diagnostiken und Metriken, das speziell dafür entworfen wurde die Evaluierung von komplexen Erdsystemmodellen zu vereinfachen und zu verbessern. Seit Veröffentlichung der ersten Version im Jahre 2016 durchlief das ESMValTool eine rasante Entwicklung und ist nun ein gut getestetes Tool, das ein genaues Nachvollziehen aller verwendeten Eingangsdaten und durchgeführten Bearbeitungsschritte ermöglicht (engl.: provenance) und dadurch eine exakte Reproduzierbarkeit aller Ergebnisse erlaubt. Es besteht aus einem einfach zu installierenden und gut dokumentiertem Python-Paket, das die Basisfunktionen für eine Präprozessierung der Daten bereitstellt und einem Diagnostikteil mit einer Vielzahl von Diagnostiken und Metriken für spezielle wissenschaftliche Fragestellungen. Die neueste Version des ESMValTool (v2.0) stellt eine große Zahl von Diagnostiken für die Berechnung von Mittelwerten, Trends und Variabilität von atmosphärischen, ozeanischen und terrestrischen Variablen, sowie „Emergent Constraints“ (Technik, die mit Hilfe von Beobachtungsdaten und einem Ensemble von Erdsystemmodellen den Wertebereich von klimarelevanten Parametern eingrenzt, die nicht direkt beobachtet werden können; ein Beispiel für einen solchen Parameter ist die Klimasensitivität) und Diagnostiken für Extremereignisse zur Verfügung.
Das Tool wurde in die Infrastruktur der Earth System Grid Federation (ESGF) am Deutschen Klimarechenzentrum (DKRZ) eingebunden, um Evaluierungsergebnisse aus dem Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6) kurz nach der Verfügbarkeit der Daten in der ESGF bereit zu stellen. Derzeit wird das Tool unter anderem eingesetzt, um die Erstellung des sechsten Sachstandsberichts des Weltklimarats (engl.: IPCC Sixth Assessment Report) zu unterstützen. Ziel dieser Arbeiten ist es, einen wichtigen Beitrag zur Evaluierung und Analyse von CMIP und nationalen Modellierungsprojekten zu leisten.
Publikationen:
Eyring, V., Bock, L., Lauer, A., Righi, M., Schlund, M., Andela, B., Arnone, E., Bellprat, O., Brötz, B., Caron, L.-P., Carvalhais, N., Cionni, I., Cortesi, N., Crezee, B., Davin, E., Davini, P., Debeire, K., de Mora, L., Deser, C., Docquier, D., Earnshaw, P., Ehbrecht, C., Gier, B. K., Gonzalez-Reviriego, N., Goodman, P., Hagemann, S., Hardiman, S., Hassler, B., Hunter, A., Kadow, C., Kindermann, S., Koirala, S., Koldunov, N. V., Lejeune, Q., Lembo, V., Lovato, T., Lucarini, V., Massonnet, F., Müller, B., Pandde, A., Pérez-Zanón, N., Phillips, A., Predoi, V., Russell, J., Sellar, A., Serva, F., Stacke, T., Swaminathan, R., Torralba, V., Vegas-Regidor, J., von Hardenberg, J., Weigel, K., and Zimmermann, K.: Earth System Model Evaluation Tool (ESMValTool) v2.0 - an extended set of large-scale diagnostics for quasi-operational and comprehensive evaluation of Earth system models in CMIP, Geosci. Model Dev., 13, 3383-3438, doi: 10.5194/gmd-13-3383-2020, 2020.
Lauer, A., Eyring, V., Bellprat, O., Bock, L., Gier, B. K., Hunter, A., Lorenz, R., Pérez-Zanón, N., Righi, M., Schlund, M., Senftleben, D., Weigel, K., and Zechlau, S.: Earth System Model Evaluation Tool (ESMValTool) v2.0 – diagnostics for emergent constraints and future projections from Earth system models in CMIP, Geosci. Model Dev. (accepted).
Righi, M., Andela, B., Eyring, V., Lauer, A., Predoi, V., Schlund, M., Vegas-Regidor, J., Bock, L., Brötz, B., de Mora, L., Diblen, F., Dreyer, L., Drost, N., Earnshaw, P., Hassler, B., Koldunov, N., Little, B., Loosveldt Tomas, S., and Zimmermann, K.: Earth System Model Evaluation Tool (ESMValTool) v2.0 – technical overview, Geosci. Model Dev., 13, 1179-1199, doi: 10.5194/gmd-13-1179-2020, 2020.
Weigel et al.: ESMValTool (v2.0) - Diagnostics for extreme events, regional model and impact evaluation and analysis of Earth system models in CMIP, submitted (Geosci. Model Dev.).