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Sensitivity of summer precipitation simulated by the CLM with respect to initial and boundary conditions

Ebell, Kerstin; Bachner, Susanne; Kapala, Alice; Simmer, Clemens

Meteorologische Zeitschrift Vol. 17 No. 4 (2008), p. 421 - 431

published: Aug 25, 2008

DOI: 10.1127/0941-2948/2008/0305

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Abstract

The knowledge of the uncertainty resulting from the sensitivity of a regional climate model to physical parameterisation schemes, horizontal resolution, domain size and location, as well as to initial and boundary conditions is crucial for the interpretation of model results, e.g. for dynamical downscaling of global climate predictions. In this study, we assess some of these aspects by investigating daily precipitation statistics simulated by the regional climate model CLM (Climate version of the Local Model). Different sensitivity experiments related to initialisation date, domain size and location and to the lateral boundary forcing have been performed for the summer of 1974. The evaluation domain is Germany, located approximately in the centre of the model domain. Comparisons to the control run show that the spatially averaged precipitation statistics can be significantly affected by this modification, not only in specific regions, but also in entire Germany. The results also indicate that the strength of the lateral boundary forcing has a crucial influence on the simulated characteristics.

Kurzfassung

Die Kenntnis der Sensitivität regionaler Klimamodelle in Bezug auf die Parametrisierung physikalischer Prozesse, horizontale Auflösung, Größe und Lage des Modellgebiets, sowie Anfangs- und Randbedingungen und der damit verbundenen Unsicherheit ist entscheidend für die Interpretation von Modellergebnissen, z.B. für das dynamische Downscaling von globalen Klimamodellläufen. In der vorliegenden Arbeit werden einige dieser Aspekte quantitativ abgeschätzt. Dazu werden statistische Größen des täglichen Niederschlags aus Simulationen des regionalen Klimamodells CLM (Climate version of the Local Model) abgeleitet und untersucht. Für den Sommer 1974 wurden verschiedene Studien zur Sensitivität bezüglich des Initialisierungsdatums, der Größe und Lage des Modellgebiets und der seitlichen Randbedingungen durchgeführt. Das Untersuchungsgebiet Deutschland liegt zentral im Modellgebiet. Der Vergleich mit dem Kontrolllauf zeigt, dass räumlich gemittelte statistische Größen durch die genannten Modifikationen nicht nur für bestimmte Regionen, sondern auch für ganz Deutschland signifikant beeinflusst werden können. Die Ergebnisse deuten ferner darauf hin, dass der Antrieb durch die seitlichen Randbedingungen einen entscheidenden Einfluss auf die simulierten Werte hat.