Die ESA-Initiative zum Klimawandel ist ein umfangreiches Forschungs- und Entwicklungsprogramm, das Jahrzehnte umspannende globale Satellitendaten generiert, um Schlüsselaspekte des Klimasystems der Erde zu verfolgen und zu verstehen. Diese Aspekte werden als wesentliche Klimavariablen (Essential Climate Variables) bezeichnet.

Das Programm ermöglicht es einer Gemeinschaft von über 500 Expertinnen und Experten aus ganz Europa, das Erdbeobachtungsarchiv und die Daten der laufenden Satellitenmissionen zu nutzen, um hochwertige Datenprodukte zu erstellen. Diese Datenprodukte stärken das wissenschaftliche Verständnis des Klimas und bilden die Grundlage für Klimamodelle und -dienste. Letztere unterstützen die ESA-Mitgliedstaaten bei der Ergreifung von Klimamaßnahmen und der Berichterstattung über die Fortschritte bei der Erreichung der Ziele des Pariser Übereinkommens.

Des Weiteren ermöglichen diese Datensätze dem UNFCCC-Sekretariat und dem Internationalen Ausschuss für Klimaänderungen die Überwachung und Bewertung von Veränderungen im Klimasystem der Erde sowie die Ergreifung von Gegenmaßnahmen.

Wissenschaftliche Exzellenz

Der wissenschaftliche Nutzen der Initiative zum Klimawandel zeigt sich in einer Reihe von durch Experten begutachteten Veröffentlichungen (ca. 2.000, Stand Januar 2024) und einem wachsenden Beitrag zu der in den Sachstandsberichten des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC) dargelegten Evidenz.

Operative Nutzung von Datenprodukten

Prototypische Datensätze, Verarbeitungssysteme und Algorithmen, die im Rahmen der Initiative zum Klimawandel entwickelt wurden, sind Anbietern von operationellen Diensten (z. B. EUMETSAT und Copernicus Climate Change Service) bereitgestellt worden, um die Entscheidungsfindung zu unterstützen.

Stärkung der Klimamodelle

Mehrere CCI-Beobachtungsdatensätze sind über das WCRP-Projekt Observations for Model Intercomparison (Obs4MIPs) verfügbar. Die Daten haben ein technisch aufeinander abgestimmtes Format, um die Bewertung und Entwicklung von Klimamodellen sowie die damit zusammenhängende Forschung im Rahmen des Coupled Model Intercomparison Project (CMIP) des World Climate Research Programme (WCRP) zu erleichtern.

Über Obs4MIPS sind modellfertige Datenprodukte verfügbar, unter anderem zu Aerosolen, Wolken, CO2, CH4 und Meeresoberflächentemperatur; die Datenprodukte für Ozon, Landoberflächentemperatur, Meeresfarbe und Wasserdampf sind in Arbeit.

Alle CCI-Datenprodukte basieren auf den GCOS-Definitionen für wesentliche Klimavariablen. Sie basieren auf den besten verfügbaren wissenschaftlichen Erkenntnissen, bieten die neuesten (präoperativen) Algorithmus-Updates und werden durch unabhängige In-situ-Messungen validiert. Die Datensätze sind belastbar, denn sie weisen ein hohes Maß an dokumentierter Rückverfolgbarkeit und Konsistenz auf, einschließlich quantitativer Schätzungen der Unsicherheit, die sowohl für die Klimawissenschaft als auch die Modellierung notwendig sind.

Alle Datenprodukte wurden von führenden Mitgliedern der Klimaforschungsgemeinschaft evaluiert.

Merkmale der CCI-Datenprodukte:

• Globale Abdeckung (wo zutreffend)
• Lange Zeitreihen (20 – 30 Jahre)
• Gerasterte Daten (mit einer geeigneten Auflösung, z. B. ¼ Grad)
• Nützliche zeitliche Auflösung (täglich, monatlich ...)
• Neueste Algorithmusverbesserungen im Hinblick auf die GCOS-Anforderungen
• Verzerrungskorrigiert (z. B. über mehrere Satelliten)
• Validiert (durch In-situ-Beobachtungen) und von Nutzern getestet

• Charakterisierung der Unsicherheit (pro Pixel, korreliert ...)
• Vollständige Dokumentation (CCI-Dokumentation) und Versionskontrolle
• Konsistenz zwischen CCI ECV-Datensätzen (z. B. SST und Meereis)
• Wahl des Algorithmus zurückverfolgbar
• Daten der Stufen 1, 2 oder 3
• Unterstützende Informationen, z. B. Wolkenmasken
• Offener Zugang zu den Daten über das CCI Open Data Portal und Obs4MIPS

Die Generierung globaler, missionsübergreifender und mehrdekadischer Datensätze, die wesentliche Klimavariablen (ECVs) erfassen, steht im Mittelpunkt der Initiative zum Klimawandel.

Diese hochwertigen Satellitendatensätze tragen dazu bei, wichtige Aspekte des Klimasystems der Erde zu verfolgen und zu verstehen und wirksame Entscheidungen zu treffen.

Von 2023 bis 2029 wird das Programm das bestehende Portfolio wesentlicher Klimavariablen erweitern und ausbauen. Dabei werden die neuen ESA-Satellitenmissionen genutzt, um sich wandelnden Nutzeranforderungen gerecht zu werden (z. B. GCOS, IPCC, UNFCCC, Übereinkommen von Paris usw.).

Die Datenstandards der Initiative zum Klimawandel sorgen für Konsistenz, Harmonisierung und Nutzerfreundlichkeit der verschiedenen Datensätze, die alle im Rahmen des Programms entwickelten Datenprodukte umfassen.

Erfahren Sie mehr über die Initiative zum Klimawandel