Liste der Modelle am CEN
ARTS – (The Atmospheric Radiative Transfer Simulator) ist ein Werkzeug zur Abschätzung des strahlungsbedingten Klimaantriebs und für die satellitengestützte Fernerkundung. Durch die genaue "line-by-line" Berechnung der Wärmeabstrahlung dient es als Referenz für schnellere Strahlungsschemata in Klima- und Wettermodellen. Mit ARTS können außerdem Messungen diverser Satellitensensoren für einen gegebenen Zustand der Atmosphäre simuliert werden. Es ist gut validiert und wird von einer breiten internationalen Community für seine Flexibilität und Allgemeingültigkeit geschätzt. ARTS ist ein Open-Source-Projekt und steht zum freien Download zur Verfügung. Der Kern wird von CEN Wissenschaftlern in enger Kooperation mit der Chalmers Universität in Göteborg entwickelt, aber viele andere haben ebenfalls beigetragen und sind weiterhin an der Entwicklung beteiligt.
BARBI – Dieses Modell vereinfacht die Darstellung der Strömungsdynamiken. In einem geschichteten (baroklinen) Ozean werden die Bewegungsgleichungen vertikal gemittelt – man betrachtet also den Ozean jeweils von der Oberfläche bis zum Boden als homogen oder ungeschichtet (barotrop).
CPFLAME – Dieses numerische Zirkulationsmodell dient speziell Ausbildungszwecken und soll daher keine realen Abläufe simulieren. In idealisierten Modellläufen werden grundlegende Prozesse im Ozean anschaulich gemacht. So können zum Beispiel die typischen großskaligen Ozeanströmungen abgebildet werden. Zusätzlich sind klassische Beispielläufe vorinstalliert, die sich einfach abrufen lassen.
ERSEM und ECOHAM – Für unterschiedliche Zwecke und Komplexitäten hat das Hamburger Institut für Meereskunde jeweils speziell zugeschnittene Modelle entwickelt – angepasst zum Beispiel an Regionen wie Nordsee oder Nordatlantik. Verschiedene Varianten der Modelle ERSEM und ECOHAM simulieren etwa die Dynamik von Phytoplankton, marine Stoffkreisläufe oder die Koppelung von pelagischen und benthischen Ökosystemen.
HABITAT ist ein mathematisches Optimierungsmodell aus der systematischen Naturschutzplanung. Das Modell kann bestehende Schutzgebietssysteme evaluieren sowie die Lage von Erweiterungsflächen und deren Kosten ermitteln.
HAMSOM – Die Ursprünge des Modells entwickelten die Hamburger Wissenschaftler Jan Backhaus und Ernst Meier-Reimer bereits Mitte der 1980er Jahre gemeinsam. HAMSOM modelliert sowohl die Dynamik des Ozeans, als auch die von Küsten- und Schelfregionen. Es kann mit Ökosystemmodellen wie ECOHAM und ERSEM und Atmosphärenmodellen wie REMO gekoppelt werden. So wird HAMSOM seit rund zwanzig Jahren erfolgreich in Hamburg und mehr als dreißig weiteren Instituten weltweit eingesetzt.
MECTM – Entwickelt am Meteorologischen Institut ergänzt das mesoskalige Chemie-Transport-Modell MECTM das Modell METRAS um chemische Parameter. So können etwa Konzentrationen von Schadstoffen in der Luft und deren Ablagerung am Boden für verschiedene Quellen wie zum Beispiel Industrie oder Straßenverkehr berechnet werden.
METRAS – Transport- und Strömungsmodell der Atmosphäre, das zur Wind- Temperatur, Feuchte- und Niederschlagsberechnung in orographisch gegliedertem Gelände ebenso geeignet ist wie für die Simulation von z.B. Pollenausbreitungen und –ablagerungen. Als dreidimensionales nicht-hydrostatisches Modell für mittlere Skalen (Gebietsgrößen von 10 km3 bis 2500 km3) erlaubt es partielle Oberflächenbedeckungen und ist damit über heterogenen Oberflächen gut einsetzbar.
METRAS-PCL – Dies ist die benutzerfreundliche Version von METRAS für Linux und wird vor allem im Bereich von Umweltgutachten eingesetzt.
MICTM – Dieses mikroskalige Chemie-Transport-Modell des Meteorologischen Instituts ergänzt MITRAS um chemische Parameter. So können etwa Konzentrationen von Schadstoffen in der Luft und deren Ablagerung am Boden zum Beispiel für Wälder oder einzelne Straßenzüge berechnet werden.
MITRAS – Dieses auf METRAS basierende Modell erlaubt detaillierte Simulationen, wobei einzelne Gebäude und Vegetation aufgelöst sind. Bei Gitterweiten von nur wenigen Metern eignet es sich vor allem für Untersuchungen der Strömungs- und Temperaturfelder im Stadtbereich oder im Einfluss anderer Hindernisse (Wald, Windkraftanlagen).
PlaSim, der Planeten Simulator, ist ein Zirkulationsmodell der Atmosphäre von mittlerer Komplexität (MIC). Es wurde als flexibles und schnelles Modell am Meteorologischen Institut der Universität Hamburg entwickelt. Die problemabhängige Modellkonfiguration und das hohe Maß an Portabilität erlauben eine große Bandbreite möglicher Anwendungen. Sie reichen von interaktiv gesteuerten Simulationen am PC bis zu langen Simulationen auf Großrechnern. Der Quellcode ist gut dokumentiert und frei verfügbar. Eine graphische 2-Wege-Schnittstelle sowie ein Postprozessor sind ebenfalls enthalten.
PUMA (Portable University Model of the Atmosphere) ist ein Zirkulationsmodell der Atmosphäre, entwickelt am Meteorologischen Institut der Universität Hamburg. Es besteht aus einem dynamischen Kern, der auf den Primitiven Gleichungen basiert, ergänzt durch einfache Parameterisierungen für Reibung und diabatische Erwärmung (Rayleigh friction, Newtonian cooling). Im Vergleich zu einem vollen AGCM ist der Code einfacher zu verstehen und zu modifizieren. Dadurch eignet sich PUMA auch sehr gut zum Einstieg in die Klimamodellierung.
SAGA – Das System für Automatisierte Geowissenschaftliche Analysen ist ein modular organisiertes, programmierbares GeoInformationsSystem (GIS), das vom Team um Jürgen Böhner und Olaf Conrad vom Institut für Geographie für die Analyse von Geodaten sowie für Anwendungen in der regionalen Klima- und Prozessmodellierung entwickelt wurde. Es wird weltweit von mehr als 300.000 Anwendern genutzt.
SPFLAME – Dieses Modell basiert auf dem etablierten globalen Ozeanmodell MOM. Der Programmcode ist „Small and Portable“ und bildet die Grundlage für diverse untereinander verbundene Projekte zur numerischen Ozeanmodellierung, genannt FLAME (Family of Linked Atlantic Model Experiments).
WRF – Das „Weather Research and Forecasting“-Modell ist ein nicht-hydrostatisches regionales Klimamodell zur dynamischen Modellierung von Wetter und Klima. Mit WRF sind Simulationen mit realen Messdaten sowie unter idealisierten Atmosphärenbedingungen möglich.
ZOM – Das Modell wurde vom Hamburger Nils Brüggemann und Kollegen entwickelt und simuliert den zonal gemittelten Transport in einem idealisierten Ozean. So liefert es beispielsweise eine einfache Darstellung der meridionalen Umwälzbewegung.